【モデラー必見】UVシェル同士の間は空けよう!EdgePadding(エッジパディング)の必要性

UVシェルの内側の色を広げて縁を作成、ひいてはUVの間に余白を設ける必要性について解説されているサイトとその内容のメモ書きです。

 

UVをどう配置するかの話。

 

UVは分かれているはずなのに、なぜか色が混ざったように見えてしまう

UVは分かれているはずなのに、なぜかノーマルマップが意図しない結果になっている

そんな経験がある人はUV同士の間をあけて配置し、パディング幅を広げてみて下さい。

 

この記事では

エッジパディングの役割

解像度ごとの空間を最低限あけるパディングの目安

各ツールでのエッジパディング作成の仕方(Photoshopで使えるフリープラグインも)

をまとめています。

 

UVシェルの隙間は大事です

 

 ソフト問わず使える話ですが、このサイトのカテゴリーの都合上mayaにしています
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参考資料

PolyCountWIKI-EdgePadding

 

 クリエイティブ・コモンズ・ライセンス
この 作品 は クリエイティブ・コモンズ 表示 - 継承 3.0 非移植 ライセンスの下に提供されています。

Edge paddingの必要性

UV同士の間に何故余白が必要かについて。

UVシェルとガター

テクスチャを作成する場合、テクスチャに使用される領域とその間の空白領域があります。

  • 使用される領域は、UVシェル
  • 空白の領域は、ガター

と呼ばれることが多いです。

 

※1:テクスチャアトラスは個別テクスチャを一つのテクスチャにまとめる方法。他にはデカールシートなどと呼ばれています。

テクスチャフィルタリングとブリード

ゲームエンジンがシーンをレンダリングするとき、ダウンサンプリングと呼ばれるプロセスで、テクスチャをスムーズにレンダリングするためにテクスチャフィルタリングを使用します。

 

ガターの色がシェルの内側の色と大きく異なる場合、それらの色がモデルに継ぎ目を作る「ブリード」を発生させる可能性があります。隣り合うシェルが異なる色を持っている場合も同じことが起こり、テクスチャがダウンサンプリングされると、最終的にそれらの色が混ざり始めます。

 

moco
似たような話だとカラーブリーディングという現象があげられます。
要は周囲に同じ色の影響を与えてしまうことですね

ブリードの避けるにはエッジパディング

このブリードという現象がモデルのテクスチャに影響することを避けるためにはUV同士の間をあけるしか方法はありません。

 

エッジパディングは、UVエッジの内側のピクセル情報を複製し、それらの色を外側に広げ、同系色の縁を形成します。

 

UVレイアウトを作成する際には、シェル間の間隔はエッジパディングを考慮して行う必要があります。

フィルタリングのサンプル

今回は クリエイティブ・コモンズ 表示 - 継承 3.0 非移植 ライセンスのもと参考サイトの画像を使用します。

エッジパディングなし

一番左、512x512のテクスチャでエッジのパディングはありません。

白いピクセルは使用されている部分(シェル)、黒いピクセルは使用されていない部分(ガター)、UVの形状はピンクで表示しています。テクスチャがダウンサンプリングされると、ガターのピクセルがシェルにブリードします。

エッジパディングあり

4 pxのエッジパディングを使用しました。画像を見てわかるようにダウンサンプリングしてもブリードが少なくなります。最終的には、パディングされていない空のエリアもブリードします。

 

これを避けるために、全ての空のエリアを同じような背景色で埋めるか、十分なエッジパディングを作成します。

ガターの幅の重要性

ガターはパディングの幅の2倍にする必要があります。

隣り合うシェルの色が異なる場合 (わかりやすくするためにここでは誇張しています)、薄いガターではすぐにブリードしてしまいます (白い矢印)。

 

512x512では、各シェルの周囲に少なくとも4ピクセルのエッジパディングが必要です。この場合、最終的にブリードを回避するのに必要なのは幅8pxのガターです。

最小パディング

テクスチャサイズごとの推奨されるエッジパディングの量です

 

 これらのガイドラインは、エンジン、フィルタリングタイプ、およびMipマッピングモードによって異なります。あくまで目安ですので、実際に作業をして調整してください
  • 256 = 2px
  • 512 = 4px
  • 1024 = 8px
  • 2048 = 16px

パッキング方法-ビジュアルガイドを作成する

UVを作成する際に視覚的なガイドが必要な場合は、UVエディタの背景画像としてチェッカーを使用し、各チェッカーの正方形をパディング幅に設定することで、間隔を確認する簡単な方法があります。

作例-512x512の画像に4ピクセル幅のチェッカーを表示する

512x512の画像に4ピクセル幅のチェッカーを表示するには、チェッカー画像を64回タイル貼りします。

moco
この設定で表示する白と黒のチェッカーは1マス4pxになりました

もし、チェッカー画像に2つのチェッカーがあると計算した場合、チェッカーのビットマップは512の画像に対して8ピクセルになります。ただし、UVスペースが正方形でない場合は、チェッカーのタイリングを調整する必要があることを覚えておいてください。

パディングツール

テクスチャ ベイク ツールには通常、エッジ パディング機能があります。

moco
以下は検証していないので参考サイトを翻訳に突っ込んだ結果です

 

  • 3ds Max > Render To Texture > Padding
  • Maya > Transfer Maps > Fill Texture Seams
  • Substance Share > Dilate: Color by Bradford Smith
  • Xnormal > Edge Padding

Photoshopには、エッジのパディングを行うためのいくつかの方法があります。

  • Solidify:フリーのフィルターで、 端のピクセルをパッドアウトしてぼかしてくれるものです。
  • フィルタ>その他>最大(※多分明るさの最小値):フィルターを実行する前に空の部分を黒で塗りつぶし、 空の部分をアンチエイリアス処理をしない選択範囲にしておきます。パディングがそれ自体に重なってしまうと、 パディングの色が明るくなりすぎてしまうので注意してください。
  • Xnormal:XnormalにはDilationフィルターがあり、これがうまく機能します。このフィルターを実行する前に、UVシェルが一つのRGBレイヤーにまとめられていることと、ガターが透明になっていることを確認してください (削除されています)。

UVはギチギチに詰め込んではいけません

UV同士が近いとお互いの色を拾ってしまうので間をあけましょう

UVよりも大きくテクスチャカラーは描きましょう(又はフィルターでエッジを拡張しましょう)

解像度やフィルタリング次第で作成すべきパディングは変わります

 

このあたりを念頭に置いてモデリング作業にあたるのがよさそうですね

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