blender ブレンダー チュートリアル

Step1補足「Blenderチュートリアル:5つの座標系の種類や違い、切替えについて」

今回は、トランスフォームの際の重要な設定になる「座標系」の種類や違い、切替えなどについて触れます。理解が曖昧な所などがあったり、間違い等あるかもと思いますが、理解の一助になれば幸いです。

それでは、「Blenderチュートリアル:5つの座標系の種類や違い、切替えについて」について以下。

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今回の作業で行い確認すること

  1. 通常のシーンを開き、Cubeオブジェクトを配置し、少しだけ回転させる
  2. 座標系の種類を確認する
  3. 座標系を切替えて違いを確認する(グローバル、ローカル、ノーマル、ジンバル、ビュー)

通常のシーンを開き、Cubeオブジェクトを配置し、少しだけ回転させる

それでは、Blenderを起動して、シーンを開きます。いつもの通りですね。
Blenderチュートリアル:座標系の種類と切替え

※カメラ、ライト等は削除しています。

初期設定では、座標系は「グローバル」に設定されています。

異なる座標系のとの違いを比較し易くするため、以下のように少しだけ「回転」を適用させます。

Blenderチュートリアル:座標系の種類と切替え

 

フロントビューにて左向きに:-45度ライトビューにて右向きに:35度、回転させています。(回転の際には「Ctrl」を押しながら行うと、5,10度というように・・・一定の角度で変化させることができます。)

角度は適当でかまいません。あくまで初期設定の回転値を変化させるのが目的です。

座標系の種類を確認する

座標系の種類を確認します。「3Dビューのヘッダから、座標系のメニュー」をクリックして開きます。

Blenderチュートリアル:座標系の種類と切替え

初期設定の「グローバル」以外に、以下の4つの座標系があることが分かります。

  • ローカル
  • ノーマル
  • ジンバル
  • ビュー

座標系を切替えて違いを確認する(グローバル、ローカル、ノーマル、ジンバル、ビュー)

まず、最初に「グローバル」座標系「ローカル」座標系について扱います。

簡単な区別として、オブジェクトが固有に持っている座標系「ローカル」座標系。それに影響を受けず常に一定である座標系を「グローバル」座標系と考えれば良いと思います。

(※解釈、説明に問題等ありましたらご指摘ください。)

以下は、「回転」値を変化させたときを一例に、両者の座標系によるマニピュレーターの座標軸の方向の違いを確認しています。

「グローバル」座標系

Blenderチュートリアル:座標系の種類と切替え

Cubeオブジェクトの「回転」値が変わろうとも、「グローバル」座標系は常に一定です。

「ローカル」座標系

Blenderチュートリアル:座標系の種類と切替え

対して、「ローカル」座標系は、Cubeオブジェクトの「回転」値が変化するに伴って、オブジェクト固有の座標軸が表示され、マニピュレーターの座標軸の方向も変化しているのが分かります。

「ノーマル(法線)」座標系

続いて、「ノーマル(法線)」座標系ですが、こちらは感覚的に分かりづらいです。ツールチップなどの説明文を読むと、「選択中の法線の平均に合わせる」とあります。

「オブジェクト」モードでCubeオブジェクトを選択し、回転や位置をリセットして(Alt + G, Alt + R)、「ノーマル(法線)」座標系を選択すると、一見「グローバル」や「ローカル」座標系と区別がつきません。

Blenderチュートリアル:座標系の種類と切替え

しかし、「編集」モードに切替えて確認してみると、少し分かり易くなります。頂点や辺、面にそれぞれノーマル(法線)の向きを表示させて、選択部分を比べることでマニピュレーターの座標方向の違いが比較できるからです。

※ノーマル(法線)とは:外部サイト様より(http://blender.jp/)「Blender用語辞典:Normal」より一部引用。

定義: 法線。

その面が向いている方向を示す線(単位ベクトル)のこと。これが向いている方が表である。

法線を表示させるには、「編集」モードにて、「プロパティシェルフ(Nで非表示切替)>メッシュの表示>法線」で、頂点や面のアイコンをクリックし表示をオンにします。(隣のサイズなども見やすいよう任意で設定すると良いです)

Blenderチュートリアル:座標系の種類と切替え

これで、頂点や辺、面を選択することで、ノーマル(法線)の方向が見て分かるようになりますね。

以下のキャプチャGifでは、「ノーマル(座標系)」「編集」モードにて、頂点や辺、面を選択し、その際のマニピュレーターの座標軸の方向がどのように変化するかを確認したものです。

Blenderチュートリアル:座標系の種類と切替え

キャプチャGigのように、実際に「編集モード」で頂点や辺を選択してみると「選択中の法線の平均に合わせる」という言葉の意味に実感を持てそうですね。

「ジンバル」座標系

続いて、さらに複雑なのが「ジンバル」座標系ではないでしょうか。「回転」の設定によるようですが、「Z」軸のみ「グローバル」座標系に固定する、イメージで説明されていることが多いように思われます。

以下、初期設定のまま「ジンバル」座標系でキャプチャGif。

Blenderチュートリアル:座標系の種類と切替え

確かに、オブジェクトをどのように回転しても、「Z」軸のみ「グローバル」座標として表示されていることが分かります。

「ジンバル」座標系のツールチップの説明を見ると「オイラーの回転軸に合わせます」と表示されます。何の事じゃと思いますが、実は「回転」には、いくつか種類があり、プロパティシェルフ(Nで表示切替え)で、その設定が行えます。

Blenderチュートリアル:座標系の種類と切替え

初期設定の「回転モード」は、「XYZオイラー角」で、「XYZ」の最後の3文字目の座標が「グローバル」座標系と同じ設定になるようになっており、その他の2つの軸がその都度オブジェクトの状況に合わせて変化するようです。

ですので、「ジンバル」座標系は、もっぱら「Z」軸のみを「グローバル」座標系として表示するわけでなく、その他の数ある回転モードを選べば、XやYを「グローバル」座標系として、同様に指し示すことができます。

※軸の角度(Axis Angle)とクォータニオン(WXYZ)について

回転モード:軸の角度(Axis Angle)とクォータニオン(WXYZ)は、管理人があまり理解していないことや、以下に説明文を見つけたので例の通り引用させて頂きます。「座標系(Transform Orientations)」(http://http://wiki.blender.org)より。

軸の角度(Axis Angle)
x、y、z 値はオブジェクトの原点に相対的な位置を表し、そこを架空の「串(skewer)」が通ります。w 値は串の回転度です。マニピュレータの Z軸はこの串に沿っています。

クォータニオン(Quaternion)
クォータニオン回転は、オイラー角や軸角度の回転モードとは非常に異なります。マニピュレータはローカルモードと同じように動作します。

※正直なところ、「軸の角度(Axis Angle)」や「クォータニオン(Quaternion)」の説明は、残念ながら読んでも実感をもって理解できません。また、実際に試したり、機会があれば調べて補足記事を追加できればと思います(^_^;)

「ビュー」座標系

最後に「ビュー」座標系ですね。こちらは、「ノーマル」や「ジンバル」と違ってシンプルで分かり易い座標系ですね。文字通り「視点(View)」、ウィンドウに従った座標系です。

以下、「ビュー」座標系でのキャプチャGif。

Blenderチュートリアル:座標系の種類と切替え

視点をどんなに移動、回転しても、マニピュレーターの座標軸の方向は常に、視点(View)に対して、水平、垂直になっていることが分かります。

急ぎ足でしたが、「グローバル」、「ローカル」、「ノーマル」、「ジンバル」、「ビュー」座標系について確認しました。

3D制作において、座標系は特に重要な概念の1つだと思います。間違い等ございましたら、追記修正させて頂きますので、ご指摘お願いします。

それにしても、やはり・・・Gifが重い・・・ですね(^_^;)最近は、一度に読み込ませるのではなく、クリックで外部ファイルを読み込み表示させることや、ブログがせっかくHtml5で作成されているので、Webmなどの形式で動画を掲載することも検討しています。(※Webmなどは変換するGifのケースによっては1/10程のサイズになるそうです!!驚異的な圧縮率ですね。但し、ブラウザで対応環境にバラつきあるようです・・・)

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photo by: ghostcero

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