構造

メッシュでは、全てが3つの基本的な構造、すなわち 頂点(Vertex)辺(Edge)面(Face) から成ります。

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メッシュ構造の例

頂点 (Vertex)

The most elementary part of a mesh is the vertex (vertices plural) which is a single point or position in 3D space. Vertices are represented in the 3D Viewport in Edit Mode as small dots. The vertices of an object are stored as an array of coordinates.

ちなみに

原点 をオブジェクトの頂点と勘違いしないでください。似て見えますが、原点のほうが大きく、選択できません。

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頂点が"A"、オブジェクトの原点が"B"として示されています。

Edges

辺は必ず2つの頂点を真っ直ぐな線で繋いでいます。辺は、メッシュをワイヤーフレームで見た時に「ワイヤー」として見えるものです。レンダー画像では通常、見えません。面を作るために使われます。

Faces

Faces are used to build the actual surface of the object. They are what you see when you render the mesh. If this area does not contain a face, it will simply be transparent or nonexistent in the rendered image.

1つの面は3つ(三角形、triangles)、4つ(四角形、quadrangles)、それ以上の数(nゴン、n-gons)の頂点の間にあり、辺で囲まれた領域として定義されます。それぞれの面はよく、 tris、quads、そしてn-gons として省略されます。

三角形は常に平面であり、簡単に計算ができます。一方、四角形は"うまく変形する"ため、アニメーションやサブディビジョン・モデリングで好まれて使われます。

Normals

幾何学において、法線とは何か(一般的には、ある直線、ある曲線における一点における接線や、ある面の一点における接面)に対して垂直な方向や線のことです。

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トーラスの面の法線のビジュアル

上の図において、それぞれの青い線がトーラスの面に対する法線を示しており、各面に対して垂直になっています。Editモードにおける Mesh Display Viewport Overlays panel において可視化を有効にできます。

Properties

Reference

パネル

Properties ‣ Object Data ‣ Normals

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Normals panel.

Auto Smooth

Edges where an angle between the faces is smaller than specified in the Angle field will be smoothed, when shading of these parts of the mesh is set to smooth. This is an easier way to combine smooth and sharp edges.

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Auto Smooth を有効にしたメッシュの例

Advanced Smooth Shading & Sharp Edges

By default in Blender, with basic normal computing behavior, a sharp edge is always defined as an edge being either non-manifold, or having at least one of its faces defined as flat.

Enabling the Auto Smooth setting adds an extra parameter to define a sharp edge, the Angle threshold between two neighbor faces, above which the edge will always be considered as sharp.

Auto Smooth also enables Custom Split Normals handling, which can be either defined (and edited) as a mesh data layer, or generated on the fly by modifiers. In any case, when a mesh gets custom normals, they always supersede the default ones computed by Auto Smooth.

Sharp edges may still be used by the custom normals modifiers to compute their normals, depending on their settings.

Custom Split Normals

Custom Split Normals は、自動で計算されるデフォルトとは違う方向に向かって法線を指し示すことによってシェーディングを行う方法で、ゲーム開発でよく使われています。ゲーム開発では、ローポリオブジェクトによって発生するいくつかの問題を相殺するのに役立ちます。最もよくある例は、ローポリの木、ブッシュ、草などや、丸角です。

Blenderは、'smooth fan'ベースのカスタムnormalをサポートしています。'smooth fan'ベースとは、同じ頂点を共有しておりsmoothな辺で'リンクされている'隣接面の角のセットとして定義しています。つまり、面の角ごと、隣接面の角ごと、または頂点ごとに法線を持つことができます。

Custom Split Normalsを有効にする

Reference

Mode

Edit Mode

Menu

Mesh ‣ Normals ‣ Split

Enables custom split normals. Also, any of the custom normal editing tools (see below) will, as a convenience, enable custom normals if they are not already enabled.

注釈

This has the side effect of enabling Auto Smooth, as that is necessary to use custom normals. Once you have custom normals, the angle threshold of the Auto Smooth behavior is disabled -- all non-sharp-tagged edges will be considered as smooth, disregarding the angle between their faces.

Editing Custom Split Normals

Reference

Mode

Edit Mode

Menu

Mesh ‣ Normals

ショートカットキー

Alt-N

There are a number of tools for editing custom split normals. The custom normal mesh edit tools can affect all normals (the default), or only selected ones. To select a custom normal associated with a particular vertex and face:

  • Make the element selection mode both Vertex and Face (use Shift-LMB to enable the second one).

  • Select one or more vertices, then select a face. This can be repeated to select more vertices and a different face and so on. It is easiest to see the effect of these tools if you turn on the Edit Mode Overlays option Display vertex-per-face normals as lines.

参考

Editing Normals.

Importing Custom Split Normals

Some tools, particularly those used in CAD, tend to generate irregular geometry when tessellating their objects into meshes (very thin and long triangles, etc.). Auto-computed normals on such geometry often gives bad artifacts, so it is important to be able to import and use the normals as generated by the CAD tool itself.

注釈

Currently, only the FBX Importer and Alembic Importer are capable of importing custom normals.

トポロジー

ループ

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辺と面のループ

のループは図 辺と面のループ で示すように連続した「ループ」を成す面や辺の集まりです。

In the image above, loops that do not end in poles are cyclic (1 and 3). They start and end at the same vertex and divide the model into two partitions. Loops can be a quick and powerful tool to work with specific, continuous regions of a mesh and are a prerequisite for organic character animation. For a detailed description of how to work with loops in Blender, see: Edge Loop Selection.

注釈

2と4で示したループがモデル全体を回らないことに注意してください。ループはポール(poles)と呼ばれるところで止まり、これはポール以降はループを一意に続ける方法がないからです。ポールは3つ、5つ、あるいはそれ以上の数の辺が接続されている頂点です。したがって、1つ、2つ、あるいは4つの辺が接続されている頂点はポールではありません。

辺ループ

辺と面のループ において、1と2で示したループは辺ループです。辺ループは頂点を繋げ、ループ上の各頂点において、ループ上にない2つの頂点に隣接し、その2つの頂点がループの両側に配置されるようにしています。(ポールがある場合の始点と終点は例外です)

有機的な(サブサーフェスを使った)モデリングやキャラクターでは、辺ループは特に重要な概念です。適切に使えば、サブディビジョンサーフェスで使うととても自然に見えるモデルを比較的少数の頂点で作れますし、アニメーションにおいても綺麗に変形します。

Take Fig. 辺と面のループ in organic modeling as an example: the edge loops follow the natural contours and deformation lines of the skin and the underlying muscles. The loops are denser in areas that deform more when the character moves, for example at the shoulders or knees.

Further details on working with edge loops can be found in Edge Loop Selection.

面ループ

面ループは辺ループの理論的な拡張であり、図 辺と面のループ の3と4で示すように2つの辺ループの間の面から成ります。4で示すように、循環しないループではポールを含む面は面ループに含まれないことに注意してください。

より詳細な面ループの扱い方は 面ループ選択 を参照してください。

ポール (Pole)

N-poles & E-poles を参照ください。

非多様体 (Non-Manifold)

Non-manifold を参照ください。