クロスルームでオブジェクトを布化することで、布の動きをシミュレートする方法を紹介しました。しかし布化には、多くのパラメータやオプションがあります。それらがどのように作用するのかを実験してみました。
実験のためのモデル配置
実験ですので非常にシンプルなオブジェクトを選び配置しました。１つは円柱で、２つ目は平面詳細です。Poser標準のオブジェクトで平面というものもあるのですが、平面ではポリゴン数が少ないので布化にはあまり適していないので、同じ平面でも平面詳細オブジェクトを使いました。
円柱の上に平面詳細を配置し、平面詳細を布化して実験します。
デフォルト値
とりあえず、値を何もいじらないで布化してシミュレートした結果が、この右の図です。
円柱に布ふわりと被せた感じに仕上がっています。テーブルクロスなどは、平面詳細を布化するだけで出来そうです。
実際にシミュレーションを行っている様子をアニメーションにしてみました。
このアニメーションは60フレームあります。デフォルト値は30フレームですが、他のテストと比較するために60フレームに延長してアニメーション化しました。
ドレーピングフレーム
シミュレーションを作成する時に、最初に表示されるシミュレーション設定には、３つの設定グループがあります。
- シミュレーション範囲
- その他の布衝突オプション
- 布化ドレーピング
シミュレーション範囲は、アニメーションとして制作するとき、シミュレーションの計算の対象とするフレームを指定するものです。
衝突オプションは、衝突計算が思うように行かない時に、計算の対象をどのように扱うかを指示するものです。計算結果が明らかにおかしいような時に試してみると、そのありがたみが分かります。
さて、見ただけでは想像しにくいのが布ドレーピングです。ドレーピングとは、布で何かを覆うことを意味します。布シミュレーションと何が違うのでしょうか。分からない時には、マニュアルを見るのが鉄則です。それでも分からない時は・・・試してみましょう。ということで、とりあえず図の赤丸１で示されたフレームに10と入力して「ドレープの計算」ボタンを押してみましょう。
ボタンを押すと何やらシミュレーションの時と同じようにアニメーションが始まります。そして停止した所でレンダリングしたのが、右の図です。まるで10フレーム分だけ、シミュレーション計算したような形状を得ることが出来ました。
さらにシミュレーション計算をしてみます。シミュレーション設定ダイアログの「OK」ボタンを押してクロスルームに戻り、さらに「シミュレーションの計算」ボタンを押します。そして得られた計算結果をそのままアニメーションにしてみました。
どうでしょうか。少々分かりづらいかと思いますが、最初のアニメーションと比較すると、10フレーム目からアニメーションを開始したような結果になっています。ドレーピングフレームを設定していない最初のアニメーションは円柱が見えている状態から始まってますが、ドレーピングフレームを設定したものは円柱に布（平面詳細）が被さった状態から始まっています。映像を巻き戻したりして比べてみていただければ、なおはっきりと分かると思います。
ドレーピングフレームの役割は、この実験で明確になったかと思います。ドレープングフレームは、アニメーションフレームの前に布の状態をシミュレーションする目的で存在し、アニメーションを開始する前に布の形状をなじませる目的で使われます。
ダイナミクスコントロールのパラメータ
布化は特定の布を作るためのものではありません。柔らかなオブジェクトを表現するための機能なので、柔らかいものであればシミュレートすることが可能です。材質の違いは、ダイナミクスコントロールにあるパラメータを使って表現します。マニュアルをひも解くと、いくつかの素材についての記述があるので、そのうち堅い素材と柔らかい素材について試してみました。
皮
Poserのマニュアルによれば、皮のような堅い素材は「曲げ抵抗」の値を大きくすることで表現するとあります。曲げ抵抗の値は、デフォルトで5.0なので、１０倍の50.0を試すことにします。曲げ抵抗50でシミュレートした結果をレンダリングしたのが右の図です。いかがでしょうか。皺が少なくなって、皺のカーブも大きめになりました。薄めの皮革の感じですね。
ライクラ
競泳水着や下着で使われているライクラについてもPoserのマニュアルで触れています。ライクラは伸縮性の高い素材で、マニュアルによれば、「伸縮抵抗」の値を小さくすることで表現できるとあります。しかし実際にはライクラの特徴はそれだけではないので、他のパラメータに付いても変えてみました。
- 曲げ抵抗：5→0.5（1/10）
- 伸縮抵抗：50→0.5（1/100）
- 布密度：0.005→0.00１（1/5）
- 静的摩擦：0.5→0.005（1/100）
- 動的摩擦：0.1→0.001（1/100）
これらの値が、ライクラとして的確かは保証しませんが、伸びのある素材の参考になると思います。この値でシミュレートした結果をレンダリングしたのが右の図です。いかがでしょうか。皺が少なくなって、皺のカーブも大きめになりました。薄めの皮革の感じですね。
応用作品（布をつまみ上げる）
早速作品を作ってみました。動きはできるだけシンプルにしてありますので、布化した平面詳細の動きが良く分かると思います。
この作品では、布化した平面詳細をハンカチのようにつまみ上げています。このように布化したオブジェクトの一部をあたかも持ち上げたように移動させるには、振り付けグループを使用します。
まず最初に、平面詳細オブジェクトの真ん中をつまんだような状態に、ポーズを調整します。
次に、この位置関係が保たれるように、平面詳細オブジェクトをフィギュアの左手人差し指または親指とペアレント設定をします。ペアレント設定とは、オブジェクトを別のオブジェクトに固定し、動きを追従させることです。指を動かさないのなら、左手に固定しても良いでしょう。フィギュアの一部とペアレント設定されたオブジェクトは、フィギュアの動作に合わせて追従して動きます。
この作例では自動車も、右手とペアレント設定をしてあります。そのため右手をひねっても自動車が手のひらにくっついて動くので、あたかも右手で握られているように見えるのです。
余談ですが右手を動かさないでいると、布化した平面詳細が自動車のフロントバンパーに引っかかって裂けてしまうのです。それを避けるために布が持ち上がるのに合わせ、自動車のフロントを持ち上げるように右手を水平から少しひねって、さらにまた水平に戻すようにひねっているのです。
ポーズを決めた後、「振り付けグループの編集...」ボタンを押します。すると、プレビュー画面全体が白黒に変化し、グループ編集モードに入ったことが分かります。
下の図は、クロスルームのグループ編集モードに入ったところです。番号が丸１と振られた編集ツールのところを見ると、グループ編集を表す□アイコンが黄色になっているのが見て取れます。グループ編集を終える時には、編集ツールの他のアイコン、例えば一番左端の回転ツールをクリックすれば抜けられます。
グループ編集モードの間は、プレビュー画面が白黒になり、グループ編集パネルが表示されています。もしグループ編集パネルを間違って閉じてしまったら、メニューから表示し直すことができますので慌てないでください。
グループ編集に入ったなら、プレビュー画面上で指でつまみ上げる点をクリックします。上の図の丸２の所です。このとき、間違ってフィギュアの指や他のオブジェクトをクリックしないように注意してしてください。平面詳細のつまみ上げる点が上手く振り付けグループに登録されると、赤い点として表示されます。実際には点ではなくて、１つのポリゴンを選択している状態です。これで、平面詳細の特定のポイントが、平面詳細のローカルな空間に固定されます。
もし間違ってへんな所をクリックしてしまったり、上手く赤い点が現れなかった時には、編集メニューから前の状態に戻ってやり直してください。そのとき、丸６の所に目的のオブジェクト名が表示されているか必ず確認して、表示されていない時には▼アイコンをクリックして目的のオブジェクトを選択し直してください。
もし複数回クリックしてしまった時には、グループ編集パネルの丸３～５のボタンを操作して、間違ったポリゴンを破棄することもできます。この操作方法は、新規マテリアルを作成する時などに使いますので慣れておくと便利です。しかしグループ編集に慣れないうちは、とりあえず次の方法をお勧めします。
- 丸５の「全て削除」ボタンを押す
- 丸６のオブジェクト選択から目的のオブジェクトを選択する（すでに選択されている時は省略可）
- もう一度、丸２の平面詳細上の点をクリックする
この作例では、すでに平面オブジェクトがフィギュアの左指あるいは左手とペアレント設定されているので、左手が持ち上がるような動作をすると、振り付けグループに登録されたポリゴンが、左手にくっついて移動します。言い換えると、振り付けグループに登録されたポリゴンをつまんだように平面詳細を動かすことができるようになります。
このように振り付けグループをはじめとするダイナミックグループを利用すると、タープやテントのような四隅を固定したような張りを表現することが可能です。色々と応用してみて作品制作を楽しんでください。
もし作品を作成したら、是非YouTubeなどの動画サイトにアップしてください。ちなみにYouTubeの場合、最後の10フレームが切れてしまうことがあるので、10フレーム余計にアニメーションを作った方が良いでしょう。
なお今回の製作で使った主なモデルは次の通りです。
- Aiko 3.0 Base
- Anime Uniforms
- Mitsu Hair for Aiko
- Kbuilding05
- Audi TT prop（入手先不明）
いずれも無料で手に入れたものですが、現在有料になっているものもありますのでご注意ください。