Blenderのボーンとアーマチャを用いたアニメーション

Blenderとは，3次元モデラーのフリーソフトウェアである．3次元モデル，レンダリング（3D空間から2D画像を生成する処理），アニメーション作成の機能がある．対応ファイル形式は，Stanford Triangle Format (ply)，Wavefront OBJ (obj)，3D Studio Max (3ds)，Stereo-Lithography (stl) 等である．

基本的な作業の流れ

キャラクターモデル（メッシュ）を用意する．既存モデルをインポートするか，Blenderで作成する．
アーマチャー（骨格）を追加する．「追加」メニューから「アーマチャー」→「単一ボーン」を選択する．
アーマチャーを編集モードで開き，必要なボーンを追加する．ボーンの端点を選択して「E」キーを押すと，そこから新しいボーンを押し出せる．
親子関係を設定する．子ボーンを選択し，次に親ボーンを選択し（Shiftキーを押しながら），Ctrl+Pを押して「ボーンで保持」を選択する．
アーマチャーとメッシュを関連付ける．メッシュを選択し，次にアーマチャーを選択し（Shiftキーを押しながら），Ctrl+Pを押して「自動ウェイトで保持」を選択する．
PoseモードでIKコンストレイント（逆運動学）を設定する．ボーンを選択し，プロパティパネルの「ボーン制約」タブでIKを追加できる．
アニメーションを作成する．Poseモードで，フレーム上でポーズを取らせ，「I」キーを押してキーフレームを挿入する．

動作確認の方法

アニメーションのプレビュー：タイムラインの再生ボタンを押すか，「Alt+A」を押して確認する．
ウェイトの検証：PoseモードでボーンをRotate（R）して動かし，メッシュが期待通りに変形するかチェックする．
視覚モード切替：「Z」キーを押して，ワイヤーフレームやソリッドなど表示モードを切り替え，デフォルメーションを確認する．

ありがちな失敗例と回避策

誤って頂点（3Dモデルを構成する点）を動かしてしまう．
回避策

「Ctrl + z」でundoする．Blender 4では「やり直す」機能のショートカットは「Ctrl + Shift + z」である．
メッシュ（3Dモデルの表面を形成する多角形の集合）の内側に隠れた頂点をボーン（キャラクターを動かすための仮想的な骨格）に割り当て忘れる．
回避策
- Weight Paintモード（頂点とボーンの関連付けを色で視覚化して編集するモード）でカメラをメッシュの内側に移動して全て塗る．Blender 4では視点操作がより直感的になり，「`」キーで全体表示も可能である．
- 割り当て忘れたメッシュを選択してボーンにAssign（割り当て）する．具体的には，オブジェクトを選択→Editモードに切り替え→問題の頂点を選択→右側の「プロパティ」パネルを開き→「オブジェクトデータ」タブ→「頂点グループ」セクション→該当ボーン名を選択→「割り当て」ボタンを押す．
Weight PaintモードでAdd（追加）で赤く色を付けているとき，奥にある別の頂点にも意図せず色を塗ってしまう．
回避策
- 「Ctrl + z」でundoする．
- 塗り間違った赤い箇所をSub（減算）で青く塗り直す．Weight Paintモードの上部ツールバーから「減算」を選択するか，ブラシ設定で操作を「減算」に変更する．
- 予め，塗る対象以外のメッシュを，エディットモード（モデルの構造を直接編集するモード）でLを押して対象外の繋がったメッシュを選択し（図中の黄色いメッシュ）該当メッシュを選択しHで隠す（図）ことで塗り間違いを防ぐ．（隠したメッシュは塗ることができなくなる）（隠したメッシュはAlt+Hで全て表示させることができる）
Bone（ボーン）を追加する際に，Objectモード（オブジェクト全体を操作するモード）やWeight PaintモードやPoseモード（ボーンを動かしてポーズを作るモード）のときに，addをして，別Armature Object（アーマチャー：ボーンの集合体）のBoneを追加してしまい，Armatureが別々になってしまい，正常に機能しない問題がある．
回避策

Undoで元通りにしておき，ObjectモードやPoseモードのときに，Boneを追加したいArmatureを選択し，Editモード（アーマチャーの構造を編集するモード）にしてから，addをしてBoneを追加する．または，Boneの端点を選択し，[E]キー（Extrudeの略）で押し出しして追加する．Blender 4ではアーマチャーの操作インターフェースが改善され，右クリックメニューからも多くの操作が可能である．

具体的な手順：アーマチャーオブジェクトを選択→タブキーでEditモードに切り替え→「追加」メニューから「ボーン」を選択するか，既存ボーンの端点を選択して「E」キーを押す→ボーンを配置→タブキーでEditモードを終了．
作成したモデルで複数頂点が同じ位置に重複して作成されてしまう問題．（モデル作成時に[E]の押し出しで頂点，辺，面を追加した後，右クリックで移動しないで終了したためと考えられる）
回避策

モデルを選択し，EditモードでMesh Toolsパネル（Blender 4では「メッシュ」タブの「クリーンアップ」セクション内）のRemove Doubles（重複削除，Blender 4では「重複頂点の統合」と表示）で重なっている頂点同士を統合する．その横のMerge Distance（Blender 4では「距離」）設定で，どのくらいの距離であれば重なっていると判断するかを調整できる．

具体的な手順：メッシュを選択→タブキーでEditモードに切り替え→全選択（A）→右側の「メッシュ」タブを開く→「クリーンアップ」セクションを展開→「重複頂点の統合」をクリック→結果が表示されるので確認．
BoneのWeight設定（ボーンがどの頂点をどの程度動かすかの影響度）で，Weight Paintモードのときにビューの見方によって，意図せず別の位置にもWeightを設定してしまう，または設定することができない問題．
回避策

ビューを適宜操作して作業しやすい位置に変更する．Blender 4ではビューポートナビゲーションが強化され，NumPad 1（前面），3（右面），7（上面）などの数字キーやマウスの中ボタンドラッグで視点を効率的に変更できる．それでもWeight Paintモードで塗りにくい場合は，モデルを選択して，Editモードにて設定したい頂点を選択し，プロパティパネルの「オブジェクトデータ」タブ内の「頂点グループ」セクション（Blender 4での位置）で関連付けたいBoneの名前のVertex Groups（頂点グループ）を選び，Weightを決めてAssignする．

Weight Paintモードでブラシ設定を調整するには：上部ツールバーのブラシアイコンをクリック→「強度」を下げる（0.5程度）→「半径」を調整して精密な塗りを可能に．また，「Xミラー」オプションをオンにすると左右対称のキャラクターでウェイトを片側だけ設定すれば済む．

よくある質問と答え

Q：アーマチャーを作った後，ボーンが見えなくなった．: A：ビューポート上部の「オーバーレイ」ボタンがオンになっているか確認する．または，オブジェクトの表示設定で「X線」をオンにすると，メッシュを通してボーンが見えるようになる．
Q：自動ウェイトがうまく機能しない．: A：メッシュの構造が複雑すぎる場合がある．メッシュを単純化するか，手動でウェイトを割り当てる．また，アーマチャーがメッシュに対して適切な位置にあるか確認する．
Q：アニメーションがカクカクする．: A：キーフレーム間の補間方法を確認する．ドープシート（Dopesheet）エディタでキーフレームを選択し，右クリックから「補間方法」→「ベジェ」を選択するとなめらかになる．