2011年10月27日木曜日

パイプ形状の連結

お世話になります。頼本と申します。
ドクターこと柳村さんの連載が続いているので恐縮ではあるのですが、先日ここに書かせて頂いたパイプの連結について、「パイプの答えは?」とご質問を頂きましたので書き込ませて頂きます。あまり慣れておりませんので説明がまどろっこしいとは思いますが、そこはまあ、そんな感じでお願いします(笑。

まずこんな感じで↓形状を用意します(八角形です。寸法は任意で。くっつけられるメッシュとは別メッシュで)。
次にスナップツールの背景コンストレインをオンにします。これ↓
そしてモードを頂点にし、移動すると背景にピタ!とくっつきます。これ↓
もう片方も同じようにピタ!とくっつけて…。これ↓
その後くっつけたメッシュをそれぞれ押し出して、押し出した先のポリゴンをゼロスケール&削除、元にあったポリゴンも削除します。こんな感じ↓
次に重なっている所があるのでここを繋げるのですが、スナップを頂点&アクティブに設定↓
上面図で頂点を移動↓
もう片一方の頂点も移動↓
これで重なっている所が無くなりましたので、頂点を結合を掛けて合体!。↓
次にくっつけられるメッシュの中心にエッジを追加して、エッジべベルで丸めレベル1でべベルを掛けます。↓
両方のメッシュを一つにするのにカット&ペースト、そして要らないポリゴンを削除します。↓
そして重なっている頂点2ヵ所にそれぞれ結合を(1回でも行けますが)。↓
後はブリッジ(セレクトスルー使用)とか面を張る(pキー)などで「気持ちええなあ…」などと思いながら塞いでいくのですw。↓
一応出来上がりです。下の画像ですが一番左がSDSなし、真中がSDSを掛けた所、一番右がエッジを追加した形状です。↓
解りにくかったでしょう(笑?初心者の方(僕含む)で「こんなんで解るか!」って方が万が一いらっしゃったらおっしゃって下さいね。この場で色々お話出来ればうれしいなあと、メンバー一同考えておりますので。それでは。

2011年10月24日月曜日

ワット

おはようございます、柳村です。

前回の投稿でライトの明るさを、蛍光灯が32W x 2本で64Wとしてはいけませんと言いました。
この事を解説するために、modoの光の単位について、何回かに分けてお話します。
CGとういうより物理のお話になってしまいます(笑)

modoのデフォルトの光の単位がW/srm2になっているので、ここに罠があります。
W/srm2=ワット毎平方メートル毎ステラジアンと読みます。
もう一つの単位としてcd/m2 がありますが、これはカンデラ毎平方メートルと読みます。
今回は、W/srm2をベースにお話を進めていきます。

日常生活の中では、電球の明るさを示すめやすとして、ワット(W)が用いられています。
しかし、このワットというのは明るさではなく、実は消費電力の事をさしています。
当然、ワット数が大きいと言うことは消費電力が大きい=明るいとなるのですが・・・

では、LED電球はどうでしょうか?
わずか6.9Wの消費電力で40Wの白熱電球相当の明るさがあります。
このように、一概に消費電力=明るさとはならないのです。

そこでまずは、ワット(W)という単位から説明します。

電力の単位のワット(W)はアンペア(電流)(A)xボルト(電圧)(V)と言うことはご存知だと思います。
消費電力40Wの白熱電球を思い浮かべてください。
100Vの電圧で0.4Aの電流を流せば、消費電力は40Wというわけです。
40Wの電力を消費して、40W分の明かりを放っていると言い換えることもできます。
(実際にはロスがあるので40Wまるまるの電力を光には変えられません。)
しかし、先ほども言いましたが40Wだからと言って、この明るさだ!とは決め付けられません。
そもそも、明るさというのは人間の感覚による、案外あいまいなものなのかもしれませんし、
消費電力ではなく、光束で評価されるからです。(光束については、次回でお話します。)

そして、この電力を消費して電気エネルギーを光エネルギーへ変換した。という事象を
物理学的に言いますと、”仕事”をしたという事になります。

仕事というのは、力学的には物体をAからBへ力を加えて移動させた。
もう少し広い言い方をすると、エネルギーを加えて変化を起こす事とも言えます。
そして、そのときに使用したエネルギーの量を仕事量と言います。

仕事量=加えた力 x 移動距離(m)

たとえば、1N(ニュートン)の力で物体を5m移動させた場合の仕事量は5J(ジュール)です。
(1N=およそ102gのおもりを、手のひらに乗せたときに受け支える力。)
(J=仕事量の単位)

ここで1つ疑問が浮かびます。
1Nの力で5m移動させるのに、どのくらい時間がかかったのか?ということです。
1秒でササッと移動させた場合と、ちんたら10秒かかった場合では、
同じ5Jの仕事量でも、能率がまったく違います。
この仕事の能率のことを、仕事率と言います。

仕事率は、単位時間(1秒)当たりの仕事量。となっています。
つまり、仕事率=仕事量÷時間(J/s)となります。
そして、なんとこの仕事率の単位こそ、W(ワット)なのです!

さっきの例では、

5Jの仕事を1秒でこなした場合の仕事率は5J/1s=5W
5Jの仕事を10秒でこなした場合の仕事率は5J/10s=0.5W

となります。

ワットと言うのは、仕事率の単位なので、特別に電気の単位というわけではありません。
電球をはじめ、家電製品の性能を示すめやすとしてワットが多く使われているのは、
電気に仕事をさせた場合、1秒当たりどの程度仕事をこなせるかをワットであらわしています。

上の例では、5Jの仕事を電気にさせた場合、ワット数(仕事率)が高いほうが、
早く仕事を終えることがおわかりになると思います。
つまり、5Jの仕事をこなすのに必要なエネルギーは同じですが、
1秒間に多くのエネルギーを消費する5Wの方が、早く仕事をこなせるのです。

W=仕事率(1秒間あたりのエネルギー量)

ちなみに、1J=1ワットの仕事率で1秒間の仕事量。とも言えます。
毎月、電気代の請求が来ると思いますが・・・
使用量の単位にはKWhという単位で使用量が明記されていると思います。
KWhはキロワット・アワー(キロワット時)と読みます。
1KWhは1000Wの電力を1時間(3600秒)消費した場合の電力量です。
ですから、1KWh=1000Wx3600秒=360万W秒=360万Jとなります。

真夏の電力使用量が500KWhくらいと考えると・・・

1KWh=360万W秒なので、
500 x 360万W秒=18億W秒 = 18億J

1J=1N(約102g) x 1m となりますので

18億J=18億N x 1m ≒ 18t x 1m

18tの鉄のかたまりを1m移動させるエネルギーを消費していることになりますね。

いかがでしょうか?
ワットは明るさではなく、エネルギーの量の単位だという事をご理解いただけたでしょうか?

2011年10月21日金曜日

あかり

おはようございます。
柳村です。

今日、10月21日は”あかりの日”らしいです。
1879年にエジソンが実用性の高い白熱電球の発明した偉業を称えて、制定されたそうです。
あかりの日にちなんで、あかりのお話をしたいと思います。

modoは測光ライト・フォトメトリックライト・IESライトなど呼び方はさまざまですが、
照明器具の放つ光を測定して記録したファイル(IESファイル)を使用して、
実物の照明器具と同じような配光パターンの演出や明るさを再現できます。

日本では、遠藤照明から、IESをダウンロードすることができます。
遠藤照明のIESは照明器具の配光パターンだけではなく、電球の違いも選択することができます。

IESには主として、配光曲線を数値化したデータが記述されています。

上の図が極座標を用いた照明器具の配光曲線です。
1000lm(ルーメン)あたり、水平・垂直方向の何度の位置で何cd(カンデラ)の明るさなのかを示しています。

ところで、この測光ライトを使用された方はご存知だと思いますが、
ライトの明るさが、変な数字が変だな?と感じたことはありませんか??


ちなみに、上の画像のIESをダウンロードして測光ライトによみこませたところ、
9.075W/srm2 という数値になりました。
しかし、画像を見てみるとランプが32W X 2とあるように、
32Wの蛍光灯を2本なので64Wでは??
と思ってしまうのですが、結論から言いますと9.075Wが正解です。
照明器具のメーカーが測光したデータなので正解で当然なのですが(笑)

上の画像はこの照明器具のIESファイルをテキストエディッタで開いた画像です。(右側は切れてます。)
7行目くらいまでは、なんとなく読めますが以下暗号に見えます。
ですが、ちゃんと人間もわかるデータになっていて、
10行目は配光曲線の垂直方向の角度、11行目は水平方向の角度が羅列されています。
12行目から、測定された明るさ(カンデラ値)が列挙されています。

この値の中で、一番高い数値(1624.4999)がmodoの測光ライトの明るさとなります。
modoの初期設定の精度と単位にある光単位系を放射度から光度にすると、
単位が W/srm2 から cd/m2 に変わって、ライトの明るさが1624.5cd/m2 となります。
(四捨五入)

余談ですが・・・
この放射度と光度と言う日本語は間違っている気がします。
本来は、放射度は放射輝度、光度ではなくて輝度だと思うのですが・・・。

この数値は、むやみにいじってはいけません。
測光された数値ですので、正しく表現されなくなってしまいます。

では、なぜ 32W x 2 の64Wではないのか?
というのは光のお話になりますので、次回にお話します。

次に、幅と高さですがIESファイルに記述があれば、その値がセットされますが
なければ0になってしまったはずですので、その場合は、その照明器具の開口部の大きさを指定してください。
このIESファイルの場合は8行目の行末から数えて3項目です。
(1.25 0.17 0.074 単位はmで、照明器具の長さ・幅・高さ が記述されています。)

シンプルシェーディングについては、無効にするのが基本だと思います。

蛍光管(光源の面積)全体から光は本来飛んでいますが、
シンプルシェーディングを有効にしていると全体ではなく、
とある1点のみから光が飛んでいることにして、レンダリングを軽くすることができます。
しかし、それではポイントライトのような感覚とたいしてかわりません。
これは、体積のあるポイントライト・円柱ライト・エリアライトにも言えます。
円柱ライトはシンプルシェーディングの効果が顕著で、
有効だと蛍光灯のように円柱から光を飛ばさないので、
天井に映る光の像が円形になり、円柱ライトに沿った像になりません。

ダウンライトの配光パターンの演出など、測光ライトは非常に便利です。
測光ライトを使わない場合は、配光パターンが現れるように器具をモデリングして、
ライトを仕込んで試行錯誤して・・・。とするしかありませんでした。

2011年10月19日水曜日

アルファチャンネルの活用

みなさん、こんにんちは。
柳村です。

アルファチャンネル付のテクスチャを利用した小技をご紹介します。

テクスチャをポリゴン全面にマッピングする場合は
基本マテリアルの要素を編集して質感を決められますが、
切り文字や、ポリゴンの一部にシールを貼るなどの、
ポリゴンの地が見えるようなマッピングを施す場合は
アルファチャンネル付きの画像をテクスチャとして投影すると便利です。

しかし、ポリゴンの地の質感とテクスチャの投影されている箇所の質感を
別々に設定したい場合があります。
そんなときは、アルファチャンネル付き画像のアルファチャンネルのみを活用しましょう。

以下の動画は空港のサインですが、サインの部分だけ自己発光させています。
同様の方法で、ほかの要素にも使えます。

2011年10月16日日曜日

パワーショベル

みなさん、こんにちは。
柳村です。

今回は、パワーショベルのアームのリグを組んでみました。
モデルは、とんでもなく簡素です(笑)



スコップ付近にある緑の円をアイテムモードで選択すると、
自動でトランスフォームがオンになります。
この緑の円を操作して、アームや本体の回転を行います。

modoは今さら気付きましたが、回転軸のロックや回転の幅をロックすることができません?
ですので、アームは本来YZ方向にしか動かないのでX軸は触らないでください(笑)
それから、回転のX軸を変更するとスコップが回転します。
同様に、Y軸とZ軸は触らないでください。

また、本体のでっかい緑の円をアイテムモードで選択すると
回転ツールがオンになります。

アームとスコップの所のジョイントにはIKを、
シリンダーにはコンストレイントの方向を使用しています。

これに先日のキャタピラを組み込めば、全自動運転できます。

リグ設定済みLXOファイル

↓実験などに、お使いください
リグ未設定LXOファイル

2011年10月14日金曜日

無限軌道

おはようございます。
柳村です。

無限軌道のリグを組んでみました。
ところで・・・キャタピラって登録商標だったんですね!知らんかった・・・(笑)



参考LXOファイルのダウンロード

Masterローケーターがパス上を移動すると、キャタピラと車輪が自動で回転します。
軌道のカーブや、キャタピラのカーブをいじってみてください。
リグの効果がよくわかると思います。

本来は、パスパーセンテージを
アニメーションさせて本体を移動させるのですが、
リグを組む際に、本体のパスパーセンテージの値を参照させることがmodoの仕様で無理なので
"Move"というユーザーチャンネルをMasterロケータに追加して、
この値をパスパーセンテージへ渡すように組んでいます。
ですので、本体を移動させるには、この"Move"の値を0%-100%でキーフレームアニメーションさせます。
パスパーセンテージから、移動量を求めたいので、どうしても参照しないといけないのです(笑)
Masterロケータの移動量をもとにして、ベルトのスライド量・車輪の回転量を求めています。

ベルトは1枚1枚のパーツをインスタンスで複製していますが、結構大変です・・・。
ベルトもパスアニメーションですが、ベルトのパーツの配置にはパスオフセットを使用しています。
ですが、Partsアイテムに付随しているPath Constraint: Curveのパスオフセットに
直接手動で指定していません。
その理由は、間隔を後から簡単に変えられるように、一工夫しています。

Masterロケータに"Offset"というユーザーチャンネルを追加して、基本となるオフセットの値を指定します。
Partsアイテムに付随しているPath Constraint: Curveにも"ID"というユーザーチャンネルを追加して
インスタンスを複製したときに手動で順番にIDを振っていきます。
そして、リグによってOffsetとIDを掛け算して、本来のパスオフセットへ値を渡しています。

この例では、Offsetは1.6667%を指定しています。
この値は、100%を60個のアイテムで割った値です。
ですので、IDが59番目(IDは0が起算なので、60個目)のインスタンスは
ほぼ100%の位置に配置されることになります。

スケマティック↓

なかなか文章での説明が難しいのですが、
LXOファイルと合わせて、ご参考いただけましたら幸いです。

2011年10月5日水曜日

modo勉 in 大阪、無事終了しました。 

こんばんは。頼本と申します。
第8回modoユーザーグループ大阪・勉強会が無事終了致しました。

今回、ドクターこと柳村さんはリプリケーターについてのご解説。個人的にリプリケーターは葉っぱを増やすぐらいの使用法だったのですが、柳村さんの解説を聞くと色々な可能性を感じることが出来ましたねえ(遅いですねw)。そしてコップに水滴をつけるというのを実演されていたのですが、やはりシェーダーツリーが関連してくるのですよね。色々試してご紹介したいと考えております。そしてhibiさんが解説して下さったのがバックドロップアイテムを使った家具のモデリングでした。バックドロップの画像の寸法合わせなど普段お仕事でされている作業内容を色々話して頂きました。これも後日ご紹介したいと考えております。
そしてその後の懇親会も充実したものとなりました。
↑何やらウキウキかつ痛快なお話をされているようにも見えます(笑。

hibiさんも体調があまり良くないにも関わらず夜中までご一緒頂き、更に自転車で帰って行かれました。ちょっと安心w

今回もドクターこと柳村さん(今回良い後頭部を紹介出来なくてスミマセン!)そしてhibiさん、お忙しい中のデモンストレーションありがとうございました!勉強会にご参加頂いたみなさまも楽しい時間をありがとうございます!また残念ながら今回不参加のみなさま、次回はスケジュールがあえば是非ご参加くださいね。

次回は12月3日の予定です!それでは失礼いたします。