3DCGで何をどう作るか考え中

ZbrushとBlenderの使い方、ヒント、コツなど。たまにZbrushプラグイン開発も。

Zbrush 2021.7は主にハードサーフェスのラフモデリング向け機能の強化

(約 9,400文字の記事です。)

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Zbrush 2021.7で追加された機能に関して一通り触った感想。主にラフモデリングによるハードサーフェスモデルのたたき台やコンセプトの確認用に直感的にモデルを形にすることに向いていると感じた。人物向けフィギュア用途として便利に使える機能の追加は少な目だと感じた。

はじめに

この記事ではZbrush 2021.7の新機能を解説しない(笑)いきなり終了。新機能については公式のYouTube動画を見て、自動翻訳の日本語字幕にして眺めるも良し、英語字幕で目+耳で情報を追っかけても良し。

https://youtu.be/M3ztZ3DNFd8

youtu.be

新機能の詳細を全て知りたいならば、結局は上記動画を通しで視聴することになる。変にまとめサイトを眺めて済まそうとすると、肝心の実用的なTipsを見落とすことになる。(それは結局は最初から公式動画で解説されていたりするのです。。。)

この記事では新機能の解説はなしで、それらをざっと触った後の個人的な印象、まとめの情報を残すのみです。Zbrush 2021.7の機能の解説ではなくて、Zbrush 2021.7って結局何なの?何がどう便利なの?について考えてみただけの記事です。

Blenderのモディファイア的な機能が増えた

要するに「あとからでも再編集できる」ような機能が増えた。Ctrl + 履歴バーをクリックすると「その時点での頂点状態」を基準として、それ以後の頂点状態との差分を編集する機能が多くなったという印象。

と言ってもZbrushには元々Layers機能というように頂点モーフに関する可逆編集機能は多少ながらあったので、それを編集履歴に適用して機能を強化したという印象。過去のストローク部分をパラメトリックにスライダで変化量を調整できる機能だったり、ストローク部分にマスクをかけたり。

確かにあれば便利、使えれば便利、だろうが、なくても困らない人も多そうだ。

Zbrushは基本的に破壊編集、可逆性を犠牲にしてどんどん作業を進めるアナログ作業が前提だと思うので、機能として使う機会が多いかと言われれば、私にとってはあまり出番はなさそうだという印象。知っていてそれを思い出したときに、もしかしたら何かに使えるかも、程度かな。

ハードサーフェスモデリング機能の強化

カーブによる切り取り(ナイフカット機能)がようやくまともに使えるようになった。(スカルプトリスのカーブナイフ プラグインは廃盤になる予定です。)

Zbrushを便利にする色々なプラグイン「YT Misc Tools」 - YAMATO Tools - BOOTH

これにより、スカルプトリスプロでざくざくと形を作りつつ、ナイフカットで平面を簡単に作れるようになった。潰して平らにすることはギズモを使ってもできるが、ナイフカットなので切り取るイメージだ。もちろん投げ縄部分を使って滑らかに切り取ることも可能だ。

また基本的には左右対称モードをONにしての切り取りも可能。ただし左右方向の中心をまたぐような切り取りだけは実施できない。これは仕様。Mirror and Weldなどを使って反対側を転写することになるだろう。

またIMMブラシによるインサートメッシュ機能も、要するに両端にそれを埋め込むとその中間を等間隔で埋めてくれるようになった。これも工作機械のリベットやボルトやネジ類を繰り返し配置したいときに便利だ。

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この応用でスカルプト形状も中間を埋めることができるようになったのだろう。

角丸ベベルも直感的に作れる「場合が増えた」。もちろん今回の機能をもってしてもZbrushのみで作るには無理がある角丸ベベルの部位も存在する。この辺については後述。

IMMブラシも設置時点でリアルタイムで種類の変更が出来るようになった。設置してからIMMブラシ一覧をスライド移動させるとリアルタイムで表示物が差し替わって表示される。類似のIMMブラシのどれがいいのかを目で見ながら簡単に差し替えることができる。この辺もラフモデリング、コンセプトを検討しながらの試行錯誤に向いている。

シンメトリ機能の強化

Stagerやポーザブルシンメトリ編集時にマスクの左右位置の反転や両側への反転コピー機能が追加。

Stargerについては今後、当プラグインにこの機能を取り込むことで「より完全な左右対称編集プラグイン」となる予定だ。Stagerも完璧ではない。できないこともあるし、できたとしても「結局かなりの手順で手間がかかる」という相変わらずな部分もある。それをBack To the Center(BTC)やYT Symmetrizerプラグインと連携させるとその弱点を埋めることができる。

Zbrush用プラグイン「Back To the Center」(斜め配置したパーツを最短ワンクリックで左右対称編集) - YAMATO Tools - BOOTH

YT Symmetrizer「ボタン1つで、いつでも左右対称編集」(Zbrush用プラグイン) - YAMATO Tools - BOOTH

なので今後はBTCやYT SymmetrizerはStager機能をうまく活用して「より完成度の高いプロ用シンメトリ編集プラグイン」として成長する予定。今後の開発にご期待下さい。

ポーザブルシンメトリのマスク反転はフィギュア造型でも活躍するだろう。またマスク関連の機能強化として、マスクの濃淡をあとから変更できるようになった。が、個人的には基本的にマスク100%か0%の二択を基本とし、フチをマスクブラーでぼかして使うワークフローなので、あまりマスクの濃度を調整することは少ない気がしている。

また試したところ、マスクの濃度だけを変えられるわけではなく、マスクのフチの領域が微妙に拡縮するのもちょっと使いにくいと感じた。なのでこれも個人的に使う機会は少なそうだ。

ポリグループ分けの機能強化

既存のポリグループを維持しつつポリグループカラーを変えることができるボタンが追加。またストロークした部位だけ別のポリグループにできるボタンが追加。これはベベルブラシによってベベルを追加した部分を別ポリグループにするときに役に立つ。他にもストロークした部位だけを別ポリグループにできる。

これらの機能についても過去のある時点の履歴に対する頂点位置が変化した部位にだけ別ポリグループを割り当て可能。この機能も主にハードサーフェスモデリングで役に立つ。

私が主に注目した機能といえばこれくらいだ。あとの細かい変更点は各自でご確認下さい。

https://oakcorp.net/pixologic/zbrush2021_7/



さて、ここからは割と辛口で評価していくことになる。何でもかんでもZbrushで仕上げる、という思考はオススメしない。便利に使える部分でZbrushを活用するという考え方が重要になる。Zbrushで苦手なことはZbrushでやる必要はないと思っている。

Zbrushの可逆性は「頂点の変化量に依存」

今回の機能追加や以前からある転写ブラシなどもそうだが、基本的には

  1. Ctrl + 過去の履歴位置をクリック
  2. そこが形状の基準となる
  3. 基準の形状からの差分(頂点の変化量)に基づいて何かしらの加工をする(追加の移動量、マスクの濃淡変更など)

こんな具合に、基本的には頂点モーフをベースとした実装となっているようだ。各頂点の移動量をベースとして何かしらの処理をパラメトリックに後から制御できるようにした実装だ。なので、基準となる頂点群の指定が必須となるからこそ、履歴バーでいつの形状を基準とするかを指定することで、あたかも「過去の操作に後から手を加えている」ように見えるわけだ。実際には頂点モーフなので、基準形状との差分について手を加えられるのは当たり前なわけだが。

なのでBlenderのモディファイアのように、いつでも任意のタイミングで状態をON/OFFできるわけではない。この点の制限は今後も続くだろう。

そして前述したように、Zbrushでは基本的にアナログ作業で前に進むワークフローになると思うので、この可逆性は、便利に使えるシーンもあるだろうが、なくても(使わなくても)困らないことも考えられる。なのであまりあてにしない方がいいだろう。

「あとで微調整しよう」と思っていて、実は微調整できない状態になっていたときの被害が大きいからだ。調整は基本的に「今」仕上げて次に進む、と決めておいた方がサクサク進む。

ハイポリとハードサーフェスモデリングの限界

まずハードサーフェスモデルとハイポリとは相性が悪い。ハードサーフェスは一般的に平面と、機械的な曲面や規則的な曲面で構成される。角丸以外の部分は巨大な三角ポリなどになったりする。これはCAD由来のSTLファイルを眺めればよく分かる。

対してハイポリの強みは微妙な表面形状の変化を表現できることだ。ところが、平面をハイポリで表現した場合、間違ってちょっとでも平面・曲面をブラシで触るとすぐに平面が崩れる・規則的な曲面が歪むことになる。なので、ハイポリ表現とハードサーフェス表現は特徴が互いに相反するので、非常に扱いにくい(できないわけではない、念のため)。

それに角丸ベベルとなるともっと複雑な問題がある。これはZbrushに限らず、ポリゴン数に限らず難しい問題だ。CADであっても形状によってはRの大きな角丸化がNGになるトポロジもある。

2021.7の角丸ベベルのブラシが有効な場合はかなり限られている。例えばこれをZbrushの角丸ベベルのブラシで作るのは難しいだろう。(私には思いつかない。)

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Zbrush 2021.7の角丸ベベルブラシも、簡易機能に過ぎない。L時の2本のエッジを綺麗に丸める機能はない。板ポリ打ち抜きの角、つまり1本のエッジを丸めるのは得意だ。これを使い分ける事になる。

本来、角丸ベベルはトポロジに密接に関わる。ベベルを変える部位のエッジが無駄に分割されていないことが必須だし、ベベル後に追加でベベルを足すこともトポロジ的に不可能な場合が多い。なのでベベルを適用する場合には「基本的に一括でまとめて適用してメッシュ化する」のが鉄則だ。Fusion 360などのCADならばそれを履歴で過去にさかのぼって再適用できる。またBlenderのベベル・モディファイアならば時系列に無関係にいつでも見た目を調整できる。モディファイアをメッシュに適用するまでは自由だ。

だがBlenderであっても、ベベルを与えるエッジが複数本あってその相互の位置関係によっては両者のベベルが重なって不具合が出るメッシュになり得る。これはどんなソフトを使っても必ず出会うことになる。それだけ角丸ベベルというものはトポロジに密接に関わる。

今回、Zbrushの角丸ベベルブラシはハイポリ時の角丸化を実現するブラシではあるものの、角丸ベベル本来の問題点が上記のようにあるため、それに更にハイポリという問題も加わるので、事態は複雑である。

結論としては、Zbrushで角丸ベベル付きのハードサーフェスモデリングは、ラフモデリング・コンセプトアートとしてのたたき台・立体表現による下絵、を作るために最適であって、仕上げ用のメッシュを作るのには向かないと思っている。(角丸なしか極わずかのハードサーフェスならばZbrushでも十分に作成可能。要は角丸ベベルの多さが問題になる。)

今の私ならば、角丸ベベルはBlenderのベベル・モディファイアを使って仕上げると思う。Rの大きさをベベル・ウェイトに指定すれば複数のRを1つのメッシュに適用できるしいつでも再調整できるのがいい。

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その後、GoBアドオンでZbrushに移植し、ZRemesherでトポロジを整え、必要に応じてサブディビジョンモデリングに切替えるだろう。ダイナミックサブディビジョンで作業すればいつでもZbrushとBlenderとの往復ができる。(ただしBlenderからZbrush時点でモディファイアは適用されてしまうのでそこからBlenderに戻すと効果が2倍になるので注意。Blender側のモディファイアのON/OFFが必要)とはいえ、Blenderで角丸化したものがここまで綺麗にリトポできるならば、そういう工夫をする価値がある。

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図のように、適当に操作した結果できたえくぼのラインも四角ポリゴンで綺麗に表現できている。

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さすがにこの角丸形状をZbrushオンリーで出すのは気が遠くなるほどのエネルギーが必要そうだ。私には無理w Blender+Zbrushで作るだろう。せいぜい5~10分作業だからなぁ。

繰り返しになるが、角丸ベベルが少ないモデルの場合にはZRemesherなどで半自動でトポロジを整えることができるのでそういうモデルの場合には十分にZbrushのみでメッシュを仕上げることは可能だ。くせ者は角丸ベベルなのだ。

角丸ベベルは元のトポロジの形状次第でZRemesher後のトポロジの美しさが全く変わるのだ。これはやってみれば分かる。ZRemesher後にトポロジが理想的にならないと、いよいよ頭を抱えることになる。手動リトポも検討することになる。

リトポフローの使い方(1~2時間ですぐに実戦投入)|大和 司 2nd|note

だがが角丸ベベルの形の美しさとトポロジの両立は、結構手間がかかる。角丸ベベルのリトポは自動リトポでいきたいのが本音。

【結論】立体での下書き(ラフモデリング)に最適

一番最初に書いたように、直感的に粘土をこねるように大体の形を作り、ざくざくと切り出して平面を作ったり、角丸にしたい部分のうち角丸ベベルブラシで丸められる部位を、イメージ通りのRで丸める、という使い方が一番快適にZbrushでハードサーフェスモデルを扱えるだろう。ラフモデリングなので、L字やT字のエッジの全てに一定のRで角丸ベベルをかける必要がない。適当にスムーズブラシで集合部を丸めておけばいい。それよりもラフモデリングで重要なのは全体像を出すこと、全体のバランスを確認できることだったりする。細部はどうでもいいのだ。

だから左右対称に作りたい場合で境界線を横断するようなナイフブラシの場合でも、シンメトリをOFFにして感覚のみでほぼ左右対称になるようなブラシでカットしたっていい。その後再びシンメトリONにして作業を続行してもいいだろう。もちろんMirror and Weldでもいいだろう。

ラフモデリングはとにかく完成後のイメージをざっくりと立体化できればいいので、例えばねじ頭やリベットの連続の並びの数などは適当でいい。ある程度規則的に打ち込まれていればそれでいい。そういう使い方ならばIMMブラシの配列的な設置は役に立つ。また溝が必要な場合の溝の深さもあとから調整できることは便利だろう。溝にポリグループを新設定できることも後からの設定変更で作業しやすい。

ナイフブラシや角丸ベベルブラシのトポロジは修正必須

そもそもZbrushはトポロジ調整が苦手だ。強いて言えばZRemesherくらいだろう。そもそもミドルポリ以上のスカルプトではハイポリ化によるごり押しでトポロジを無視して作業できる分けだから、それは仕方がない。だが反対にローポリやハードサーフェスモデリングでは、ある一定以上作業が進むと、そこから先の作業効率はメッシュのトポロジに大きく依存する。ここが重要だ。Zbrushで完パケ用の仕上げ用メッシュを作り上げることの難しさがある。

使ってもらえば分かるように、ナイフブラシや角丸ベベルブラシをかけた後のメッシュは、結構ひどい。しょうがないことだ。だが粘土表示にしていると目には見えない。表面状態に問題はないのだが、トポロジ形状には問題が多い。なので、ラフモデリングならば十分に機能するものの、仕上げ用のメッシュにはとてつもなく使いにくい。

実際のワークフローとしては、こうやって仕上げたラフモデルを立体的な下書きとして扱い、コンセプトが完成したら、その下書きモデルをベースにしてゼロからトポロジを意識してメッシュを作り直すことになると思う。それはCADだったり、Blenderなどのポリゴンモデリング手法で作ることになるだろう。そのときに綺麗な一定Rの角丸ベベルを作り出せば何の問題もない。リベットやボルトの位置、大きさ、角度などを詳細に設定すればいいだろう。

また筋彫りの仕上がり形状も決定稿になっているのだから、それに合わせたトポロジにしたり、ブーリアン減算による綺麗な筋用メッシュを用意することだってできる。Blenderならば、形状の条件次第ではブーリアン・モディファイア+ベベル・モディファイアなども利用できる。(無理ならばブーリアン適用後にベベル・モディファイアとなる)

そして完成直前にベベルの干渉がないかをチェックして問題なければメッシュに適用すれば、仕上げ用メッシュが完成する。

【まとめ】ハードサーフェスのラフモデリングがしやすくなった

Zbrush 2021.7ではハードサーフェスモデルのラフモデリングがかなりやりやすくなった。スカルプトリスプロなどを使ってモリモリと形を作り、ナイフブラシでざっくりと形を整え、ざっくりと細部を作るためにIMMブラシや等間隔の配置をする。Stagerなどによるシンメトリパーツと斜め位置への再配置なども便利だろう。そうして仕上げたコンセプトモデルを元にして、細部を再検討し、決定稿が仕上がったら、改めて仕上げ用のハードサーフェスモデルをゼロから組み上げることになるだろう。

立体を作るのに必ずしも平面の絵が必要なわけではない。落書き感覚で立体に起こしつつ、直感的に形を整えた結果、ラフモデルが出来上がったというのはかなり効率のいいモデル検討ではないだろうか。もちろんお絵描きのほうがハードルは低いが、お絵描きベースの三面図では「物理的に表現不可能な立体」も有り得る。だが下絵の段階で立体で考えることができるならば、そのリスクは減る。下絵から立体化する場合には、Zbrush 2021.7はかなり使いやすいツールに仕上がった。

また人物メインのフィギュア造型においても、シンメトリ機能とマスク機能が強化されたので便利に使える。だがこちらの場合は基本的に従来手法で問題ないと思うので、あまりZbrush 2021.7にこだわる必要もないだろう。

ポリグループ機能の強化は地味に便利に使える気がする。従来機能+新機能により、ポリグループの制御が更にしやすくなったことは明らかだ。Blenderと違ってポリグループ分けや部分非表示のしやすさはまだまだZbrushに歩があるため、こういう機能の洗練はとても嬉しい。

全体的に言うと、ハードサーフェスモデルに特化した機能が増えた印象。ただしZbrushオンリーで仕上げメッシュを整えるのはかなりの茨道なので、Zbrushでラフモデル検討、CADやポリゴンモデリングで仕上げモデルを完成させる、というワークフローが主になるだろう。なので、Zbrushオンリーで仕上げたい人にとっては、実はZbrush 2021.7で追加された機能は、かなりのくせ者であり、後処理(トポロジの再調整など)のことも考える必要がある。できることが増えた反面、後処理の手間・手数の多さはそれを上回る。この点だけ気を付けたい。



というわけで今回は久々にZbrush記事でした。全体的には「いままでなぜできなかったの?」という部分がようやくまともに出そろってきたという印象。進化と言えば進化だが、今まで放置されてきた不便な部分がようやく改善された、とも言える。

Zbrushにはこういう頑固なところがあるので、引き続き今後も利便性を高める改善が増えることに期待しよう。





今回の創作活動は約2時間30分(累積 約2,546時間)
(752回目のブログ更新)

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