RhinoのSubDとは?NURBSに変換できる?(Rhino 3D学習39日目)

Rhino 3Dの学習 39日目。今日はYouTube動画でライノ 3Dのサブディビジョン・モデリングをテストしてみた。ライノではSubDと表記している。BlenderやZbrushでお馴染みのサブディビジョン・モデリングだが、ポリゴンモデリングツールとNURBSツールでは若干の特性の違いがある。だが細かいことはおいといて、基本的には両者で使い勝手や主な特徴は同じだと感じた。

大和 司

正式名称は「ライノセラス(Rhinoceros)」という3DCG CADソフトですが、ここではRhino 3D またはライノ 3Dと呼ぶことにします。

(約 3,200文字の記事です。)

目次

アートギャラリー

なんだかドムと秘密結社の構成員が見える気がする。

ほぼG2曲面になるSubD

まずSubDの特徴とは何なのかが分かった。要するに全身G2曲面になるのだ😱

この前にNURBSで必死にG2化にトライしてみた形が「秒で」できた。

そう、秒で、できた。

😭

そしてライノ 3DではSubDからNURBSに変換できるそうなので早速色んなプリミティブ形状をNURBS化して観察してみた。

大和 司

ってことはこの前に見つけた「角の接続部のG2面の接続不可能問題」はどうなるのか試してみた。

SubDではG2で角丸化できる!

左の紫色のオブジェクトがSubDオブジェクト、右はそれをNURBS変換したオブジェクト。問題のY型の3面接続が見える。

3つの面の接続点、ここが3つの面の全てに共通する曲率であればG2接続できる。だがNURBSで面をMatchさせるやり方ではほぼ不可能。ところがSubDではそれができる。というのもその曲率はライノ 3Dが3つの面全てのバランスを取るように形を変えていった結果なので、当然にその頂点で曲率一致できる。

大和 司

(ただしこれも実は万能ではない。とあるトラブルも抱えている。SubD側のトポロジによってはNURBS変換後に面の形状が乱れる場合があるようだ。その解説は今回はなし。)

今のオブジェクトのトポロジならば、問題が起こらない形状なので理論上G2接続だし、ゼブラを見ても完璧だった。

うお~、まじか。凄く、美しいです……。

Mesh, SubD, NURBSは相互変換できる!

これも前々から知りたかったので調べてみた。表面的にはこの3者は相互に変換できる。だが詳細を見れば闇雲に往復させることは避けたい。なので最小限の回数だけ変換させたい。詳細は今は省略するが、要するに「劣化を伴う非可逆変換」になるのだ。これを言えばもう分かるだろう。Jpeg画像の変換を何度も繰り返すプロはいない。

ただし特定の条件下であれば、SubDとNURBSは相互変換しても基本的に劣化しないことがわかった。ここに希望がある。その条件を満たすようなトポロジで編集すれば、相互変換は(ほぼ現実的に)無劣化、と言える。

大和 司

(そもそもが絶対許容差=Absolute tolerance 未満の誤差や変化は含まれているわけで。。。)

なので簡単に言えばトポロジ構成のルールを守る限りSubDとNURBSは無劣化で相互変換可能だと思っていい。

また寄り道としてポリゴンメッシュからSubDやNURBS変換のテストをしてみた。メッシュに共有平面があるならば先に統合化してからNURBS化した方が無難だった。ライノ 3DではNゴンであっても問題ないので。

色々触っていくうちに、いくつかのコマンドはMesh, SubD, NURBS共通だったりすることが分かってきた。1つのコマンドが3者や2者に対応することもある。もちろんSubD専用コマンドなどもあるが、他に共通コマンドがあるとは知らなかった。

大和 司

少しずつライノ 3Dの仕組みが分かってきた😊

ライノ V8から悲願の「重み付きクリース」!

ライノ V7まではクリースと言えば「0か1のハードクリース」しかなかったらしいが、V8からソフトクリース、つまり任意の重みを付けた滑らかクリースを指定できるようになった!

大和 司

このクリース問題についてはZbrushユーザーではハードクリースしか使えいがBlenderではソフトクリース対応なので、クリース機能についてはBlenderが有利だ、という話を以前したことがあったような、無かったような。

そして試してみて驚いた。ライノ 3Dではエッジの始点と終点でクリースの重みを変えられるのだ!😍下の図では一番上がハードクリース、その下が80%クリースでちょっと滑らか。一番下は①の20%から②の80%のミックスで、そこから次は100%クリースに。(ソフトクリースの100%はハードクリースではない、という注意書きがヘルプに書いてあった。)

1つのエッジで始点の①と終点の②でクリースの重さを変えられるのだ😍だからこんな感じで滑らかクリースのグラデーションを作れる。

大和 司

マシュマロを工作したみたいだ。(食べ物で遊んではいけません!)

この柔軟なクリースはさすがだ。V8で実装されて嬉しいが、まさかの可変ソフトクリースだとは思わなかった。やるな、ライノ 3D!👍

Blenderでは1つの重みのみ

対してBlenderでは1本のクリースに1種類の重さしか指定できない。念のため確認したがそうだった。

ライノ 3Dみたいに始点から終点に向かって変化する重みクリースは実現できない。

SubDで少し遊ぶ

YouTube動画でブリッジ、つまり両面を結合する例が出ていたので試してみた。あっさり繋がった。5秒でできた。

せっかくなので結合後のクリース値も整えてみた。滑らかクリースを調整してみた。滑らかである。SubDの強みはこういう滑らか表現だと思った。(G2であることだけではなくて。)

美術館とかにありそうな伝統工芸品みたい😊

大和 司

タイトル:横向きで昼寝する農婦

ブーリアンすればNURBSオブジェクトに戻る

残念ながらSubDからNURBSに戻されてしまった。かなり細かいトポロジになってしまった。こりゃここから編集するのは無理ゲーだ。SubDはブーリアンのタイミングが重要かも知れない。ブーリアンを多用する場合は最初からNURBS編集のほうが有利かも。

SubDは使い方次第ではかなり便利

全身G2という特徴とソフトクリースの表現。これは滑らかな人工物の表現でかなり強いと思う。

最初はBlenderのサブディブと大差ないのでは?と思っていたが、これはライノ 3Dが有利だと感じた。使い勝手はサブディブなので、大した難しいことはできない。なので両者で操作手順はだいたい同じ。コマンド数種類を使えればBlenderでもライノ 3Dでも普通に使える印象。

ただしブーリアンと組み合わせるのであれば、これはちょっと悩ましい。NURBS同士のブーリアンのほうが「後工程で楽できる」かもしれない。G2表現にどこまでこだわるかで決まる気もする。

とりあえず今日は今まで未知だったSubDを知ることができてよかった。また一歩前進した。

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ライノセラスを学び始めた初心者によく効くノウハウをnoteのマガジンにまとめています。興味のある人はぜひご覧下さい😊

今回の創作活動は約1時間30分(累積 約4,286時間)
(1,063回目のブログ更新)

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