テクスチャの作成と着色

レイトレーシング

物体のデータから計算によって画像をつくる（レンダリング）と説明しました。

レンダリングは光がどのように進むかを計算することで行います。 光線追跡法（レイトレーシング）という計算方法です。

物体に光が当たったときの進み方は、図のように模式化されます。

鏡のような物体のときには、入射角と反射角が等しい角度で反射します。これを鏡面反射といいます。

水やガラスなど透明な物体に当たったときには、その中を通って進みます。これを透過といいます。

鏡やガラスであっても、入ってきた光がすべて反射されるわけではなく、すべてが透過するわけでもありません。 もし１００％透過の物体があれば、その物体は見ることができないでしょう。

一般には、入ってきた光は鏡面反射、透過と拡散反射に分かれます。

拡散反射は物体の表面からいろいろな方向に拡散するもので、物体の色は拡散反射で決まります。

テクスチャ

物体表面の色、つや、反射、ざらつき、凹凸などを合わせてテクスチャといいます。

物体にテクスチャを指定するには、１）テクスチャの作成を行い、その後で２）物体に対応させます。 パレット上に色を作り、まとめて塗る要領です。 物体にテクスチャを指定の後、色などを変更することもできます。

今回は色とつやを指定した基本的なテクスチャを作ります。 凹凸や模様のあるテクスチャ、鏡、透明な物体などもを作ることもできますが、これは後日説明します。

材質

材質は物体の内部の情報です。 不透明な物体では指定する必要はありません。 後日説明します。

テクスチャの作成と利用

テクスチャを作る作業と物体にテクスチャを指定する作業は別になっています。

次のような利用方法が可能です。

• １つのテクスチャを複数の部品に使う。
• テクスチャを指定した後で、テクスチャの内容を変える。

物体を選択すると画面右下にプロパティが表示され、 この中にある「テクスチャ」を使って「テクスチャを指定」することができます。

「テクスチャを指定」時に「新規テクスチャ」を選ぶと、テクスチャの作成画面になります。

まず、テクスチャの作成と修正について説明します。

プロパティからではなく、メニューから行う方法です。こちらも覚えましょう。

テクスチャの作成手順

１） テクスチャを作成するには「シーン」メニューの「テクスチャ...」を使います。

• (注意)シーンメニュー内に「材質」というメニューもありますが、これは物体の内部の状態を指定するものです。
• 表面の状態は「テクスチャ」です。

２) 「シーン」メニューから「テクスチャ」を選ぶと次のようなウインドウが開きます。

• テクスチャの作成や削除、編集（修正）などを行うためのものです。

• 

• テクスチャをいくつかまとめて作るときはこの画面を使うほうが楽です。

以下の作業を必要なだけ繰り返して、テクスチャをいくつか作成しなさい。 使う色の種類だけは必要です、作品に使わないテクスチャがあってもかまいません。

作り終わったら「閉じる」をクリックしてテクスチャウインドウを閉じます。

３） 新しいテクスチャを作るためには「新規...」をクリックします。

４） 新しいテクスチャの名前とタイプを入力するウインドウが現れます。

• 名前を入力します。あとで使うためにわかりやすい名前をつけましょう。
• 今回はタイプの欄は Uniform のままで良い。

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「ＯＫ」をクリックすると次のようなウインドウが開きます。

５） テクスチャを作成するためのウインドウです。

• 今回、指定（変更）するのはオレンジ色で示した３箇所だけです。他の数値や色は変更しないでください。

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３箇所の値が決まったら「OK」をクリックして、このウインドウを閉じます。

色

物体の色は「拡散反射色」で指定します。 拡散反射色という 文字の右にある四角の部分をクリックすると 色を作るためのウインドウが開きます。

色を表わす方法 ( Color Model ) は３種類用意されています。 使いやすいカラーモデルを選んで色を作成します。

RGBは 赤(R)、緑(G)、青(B)の光の３原色で表わす方法です。 パソコンでは一般的に用いられます。混色の仕方は慣れるまで難しいかもしれません。

• 値を大きくするほど明るくなります。
• 赤、緑、青の３つとも０にすると黒、３つとも１にすると白です。

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HLSは 色相・明度・彩度で表わす方法です。

• 色相は赤橙黄緑青紫の虹色の順に並んでいます。
• 明度は明るさです。明度を最大（１）にすると白になります。
• 彩度は鮮やかさです。
• 明度を０．５、彩度を０．７位にして色相を選んだ後に、明度と彩度を微調整すると作りやすいと思います。

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HSLは色相・彩度・強度で表わす方法です。

• 色相は赤橙黄緑青紫の虹色の順に並んでいます。
• 彩度は色の鮮やかさで、０にすると無彩色（白、黒、灰色）になります。
• 強度は色の強さで、０にすると黒、大きくすると色味が付きます。
• 強度を１、彩度を０にすると白です。

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最近のバージョンでは次のような表示に変わっています。 最近使った色が下部に並べて表示され、このなかから選ぶこともできます。

光沢、ざらつき

物体のつやを表すには「光沢」と「ざらつき」を使います。

つやのある物体に光があたると白く明るい箇所ができます。これをハイライトといいます。

「光沢」を大きくするとハイライトが強くなります。

「ざらつき」を大きくするとハイライトが大きく広がります。

図を参考にして調整してください。

テクスチャを指定する

物体に色をつけるには、テクスチャを指定する作業をそれぞれの物体について行います。

方法

１）物体を選択します。

• 選択するには選択・移動ツールを用いてビュー内でクリックするか、オブジェクトリストの対応する名前をクリックします。

２）選択した状態で次のa～dのいずれかを行います。

• a) 「オブジェクト」メニューより「テクスチャを指定...」 を選びます。
• b) ビュー内の対応する物体の上で右クリックし「テクスチャを指定...」 を選びます。
• c) オブジェクトリストの対応する名前の上で右クリックし「テクスチャを指定...」 を選びます。
• d) 右下に現れるプロパティの中のテクスチャの▽をクリックし、テクスチャを選びます。

ｄ）以外の方法のときは続けて３）を行います。

３）「オブジェクトのテクスチャ」ウインドウに作っておいたテクスチャの名前が表示されるので、選んでＯＫをクリックします。

テクスチャの指定ができれば、およその色はビューで確認できます。しかし 光り具合などはビューではわかりません。明るさやつやなどは光線の具合で変わってきます。レンダリングしてみれば分ります。

レンダリングを行ってみてから再調整するとよいでしょう。

この画面で新規テクスチャ...をクリックして新しいテクスチャを作成することもできます。

テクスチャを修正する

作成されたいくつかのテクスチャの中から１つを選ぶのは、上に述べた方法で行えます。

一度作成したテクスチャを修正するときは、「シーン」メニューより「テクスチャ」を選び、修正したいテクスチャの名前をダブルクリックします。