3次元(目次)
大学で使用した自作の資料等を,手直しの上公開している. クリエイティブ・コモンズ BY NC SA.
3次元・目次(簡略版)
- Blender
- ゲームエンジン
- Unreal Engine 5
- 3 次元ゲームエンジン Unreal Engine 5
- Unreal Engine 入門(スライド資料11回)
【概要】 Unreal Engineは高度な3次元ゲームエンジンで,C++とビジュアルプログラミングのブループリントで開発できる.ブループリントはコードなしでノード接続によりゲームロジックを構築する.アクターはゲーム内の基本オブジェクトで,簡単に操作できる.物理シミュレーションにより,重力や衝突などのリアルな挙動を実現できる.
- Panda3d
- 3次元点群
- 3次元地図
- 3次元コンピュータ・グラフィックス
- インストール,動作確認(3次元関係)
- 地図データ
- その他
3次元・目次(詳細版)
1. Blender
1.(1) Blender 4
目次:Blender 4
スライド資料
Blender の設定,画面構成,基本操作
- Blender の基本操作(立体の新規作成と配置の調整,立体の操作,カメラ視野(カメラビュー)の調整,レンダリング,マテリアル,元に戻す,やり直す)
- Blender の種々の操作と設定
- Blender のメニュー等の日本語化
Blender の機能
- Blender で,オブジェクトを配置
- Blender で,ブーリアン演算により,立体を加工
- Blender でのマテリアル (material),スムースシェード (smooth shade)
- Blender の PBR Materials アセット
- Blender の画像テクスチャ,テクスチャ座標系
- Blender のシェーダー・エディタ(Shader Editor)
- Blender で,テクスチャ・ペインティング (Texture Painting) を行う
- Blender で,クロス・シミュレーション(Cloth Simulation)を行う
- Blender のライト
- Blender で,レンダリングを行う
ファイルのインポート,エクスポート
Python スクリプト
マテリアル,Physically Based Rendering
- Blender の PBR Materials アセットのインストールと動作確認
- Wavefront Material形式ファイルにおけるマテリアルの例 [PDF], [パワーポイント]
- Physically Based Rendering のインストール(GitHub の mmp/pbrt-v4 を使用)(Windows 上)
- smoke2cyclesのインストールと動作確認
Blender と MakeHuman との連携による人体アニメーション
- 逆力学(MakeHuman 1.2, Blender を使用)(Windows 上)
- MakeHuman 1.2 のインストールと機能,Blender との連携(人体アニメーション)(Windows 上)
- MakeHuman と Blender 2.8 で人体アニメーション
- cgspeed の BVHplay を使ってみる
Blender のアニメーション表現
- Blender で剛体(rigit body) の落下、衝突のシミュレーション
- Blender でパーティクルアニメーション
- blender のボーンとアーマチャを用いたアニメーション
- Blender での動きの振り付けとアニメーション作成
Blender で OpenStreetMap データのダウンロードやインポート
Blender のアドオンのインストール
Blender の Python にパッケージをインストール
1.(2) Blender 3.0 アニメーション入門(動画による説明)
目次:Blender 3.0 アニメーション入門(動画による説明)
- Blender 3.0 のキーフレームアニメーション [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/KELDQ5-2021-12-27-210037
- Blender 3.0 の液体のアニメーション [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/KV63E5-2021-12-28-143452
1.(3) Blender 2.79
目次: Blender 2.79
Blender 2.79
- Blender 2.79 の設定例
- Blender 2.79 の画面構成と基本操作
- Blender 2.79 のライト,マテリアル(Blender の旧バージョン 2.79 の記事)
- Blender 2.79 で剛体(rigit body) の落下、衝突のシミュレーション(Blender の旧バージョン 2.79 用の資料)
- Blender 2.79 でパーティクルアニメーションを行ってみる(Blender の旧バージョン 2.79 用の資料)
- オブジェクトの変形で使う Blender 2.79 の機能の例
Blender 2.79 ゲームエンジン
- Blender 2.79 ゲームエンジン
- Blender 2.79 ゲームエンジンのロジックエディタを使ってみる
- Blender 2.79 ゲームエンジンで剛体シミュレーション
- Blender 2.79 ゲームエンジンでマウスクリックやマウスオーバーによるオブジェクトの表示・非表示の変化
動画による説明
- Windows で Blender のインストール (3分4秒, 説明音声つき) [mp4 版], [パワーポイント], [PDF]
- Blender 2.7 の主な機能概要 (3分53秒, 説明音声つき) [mp4 版], [パワーポイント], [PDF]
- Blender の種々の操作と設定 (3分53秒, 説明音声つき) [mp4 版], [パワーポイント], [PDF]
- Blender のマテリアル (4分6秒, 説明音声つき) [mp4 版], [パワーポイント], [PDF]
- Blender の作業視野とカメラ視野 (3分20秒, 説明音声つき) [mp4 版], [パワーポイント], [PDF]
- Make Human のインストールと Blender 関係プラグインの組み込み (9分12秒, 説明音声つき) [mp4 版], [パワーポイント], [PDF]
- Blender でパーティクルアニメーション (2分42秒, 説明音声つき) [mp4 版], [パワーポイント], [PDF]
- Blender でパーティクルアニメーションの設定 (4分24秒, 説明音声つき) [mp4 版], [パワーポイント], [PDF]
- Blender での剛体シミュレーションの再生 (2分40秒, 説明音声つき) [mp4 版], [パワーポイント], [PDF]
- Blender での剛体シミュレーションの作成 (2分42秒, 説明音声つき) [mp4 版], [パワーポイント], [PDF]
2. ゲームエンジン
2.(1) ゲームエンジンの概要
目次:ゲームエンジン
- ゲームエンジン [PDF], [パワーポイント]
【概要】 ゲームエンジンはゲーム開発のためのフレームワークであり,多くは,3Dオブジェクト(メッシュ,カメラ,光源)と物理シミュレーションの機能を持つ.3次元オブジェクトはメッシュ,カメラ,光源などから構成され,色やx,y,z座標などの属性を持ち,3次元空間内に配置される.物理シミュレーションは衝突検出,力と運動,摩擦と反発などの物理現象を計算によって再現し,オブジェクトの動きや状態を現実世界に近い形で表現する.イベントハンドラはキーボードやマウスなどの入力イベントに対する処理である.
- Cocos2d ゲームエンジン [PDF], [パワーポイント]
【概要】 Cocos2dゲームエンジンは,ディレクターによるゲーム全体の管理,シーンによる表現,複数のレイヤによる画面構成,アクションによるオブジェクト属性の動的な変化軒のjを持つ.これらの要素を組み合わせることで,ゲーム開発を行う.
- ゲームエンジン Panda3D の基本機能
【概要】 ゲームエンジンPanda3Dの主な機能として,シーングラフ,カメラ,ライティング,シャドウマッピングがある.シーングラフはツリー構造のデータ構造で,3D空間内のオブジェクトを階層的に管理し,親ノードの変形が子ノードに継承される特性がある.カメラは視点を表現し,位置・向き・視野角の設定により,3D空間からスクリーン座標への変換を制御する.ライティングは環境光・平行光・点光源などの光源を組み合わせて,リアルな光の表現を可能にする.シャドウマッピングは光源からの深度情報を利用して影を生成する技術である.これらの技術要素を組み合わせることで,臨場感のある3D表現を実現できる.
- Panda3D ゲームエンジン:視覚効果・物理演算・アニメーション・シーン管理の実装ガイド
【概要】 Panda3Dゲームエンジンの特徴的な機能として,視覚効果,衝突検出,ボーンアニメーション,シーン繊維などがある.視覚効果のうちパーティクルシステムは,多数の小さな粒子による視覚効果を実現し,炎などの表現を可能にする.衝突検出では,バウンディング形状による粗い判定と詳細な形状での精密な判定という段階的な処理が行われる.ボーンアニメーションは,骨格構造でキャラクタの動きを揚言する.シーン遷移はゲーム内の場面切り替えを制御し,現在シーンのクリーンアップ,新シーンの初期化などを管理する.
- Blender 2.79 ゲームエンジン (2分54秒, 説明音声つき) [mp4 版], [パワーポイント]
3. Unreal Engine 5
3.(1) 3 次元ゲームエンジン Unreal Engine 5
目次:3 次元ゲームエンジン Unreal Engine 5
3.(2) Unreal Engine 入門
【概要】 Unreal Engineは高度な3次元ゲームエンジンで,C++とビジュアルプログラミングのブループリントで開発できる.ブループリントはコードなしでノード接続によりゲームロジックを構築する.アクターはゲーム内の基本オブジェクトで,簡単に操作できる.物理シミュレーションにより,重力や衝突などのリアルな挙動を実現できる.
- ue-1. Unreal Engine 5 のインストールと基本機能 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=GHThpAbfteA
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/KYEV95-2021-12-11-222325
- ue-2. Unreal Engine 5を用いたC++プロジェクト作成ガイド [PDF], [パワーポイント], [HTML]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/ZNJ9G5-2021-12-11-222617
- ue-3. ブループリント・プロジェクトの新規作成 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=KM0DYyZiydk
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/K67EL5-2021-12-11-222710
- ue-4. アクタの配置(移動,回転,拡大縮小)と複製 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/KV6M25-2021-12-11-222811
- ue-5. Unreal Engine 5におけるレベルブループリントの基本操作 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/K123E5-2021-12-11-222858
- ue-6. アクターの追加,物理シミュレーション [PDF], [パワーポイント], [HTML]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/ZGG24Z-2021-12-11-222951
- ue-7. Unreal Engine 5で Simple HMD プラグインを用いた VR サイドバイサイド表示 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/ZXW6X5-2021-12-12-213233
- ue-8. Unreal Engine の中間まとめ [PDF], [パワーポイント], [HTML]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/ZP4G15-2021-12-12-211106
- ue-9. Unreal Engine 5 におけるアセットの活用 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/ZQM2R5-2021-12-13-143110
- ue-10. Unreal Engine 5におけるサードパーソンゲーム開発と物理相互作用の基礎 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/57ENGK-2021-12-13-145445
- ue-11. キーボードイベントとテレポート機能を活用した3Dオブジェクト操作の基本 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/ZMLQ65-2021-12-13-160909
4. Panda3d
4.(1) 3 次元ゲームエンジン Panda3d
- 3次元のゲームエンジン Panda3D を使ってみる
- Visual Studio Code で,Panda3D 1.9 プログラムを実行してみる
- Panda3d サンプルプログラム
- Panda3D で Wavefront OBJ 形式ファイルを表示
- Panda3d の様々な機能(テクスチャマッピング,光源,動き)
5. 3次元点群
5.(1) 3次元点群データ,MeshLab
- Open3D のインストール
- Python から libpcl を使う(GitHub の davidcaron/pclpy, Python を使用)(Ubuntu 上)
- Windows で strawlab/MultiCamSelfCam を使ってみる
- MeshLab でのメッシュの表示モード
キーワード: MeshLab, Wavefront OBJ 形式ファイル, メッシュ,ワイヤフレーム表示,フラット表示,スムージング表示
- MeshLab で3次元点群データの表示, 3次元点群データをメッシュデータに変換
キーワード: MeshLab, 3次元点群データ, 3次元点群データをメッシュデータに変換
- 3次元点群データを Python で表示
6. 3次元地図
6.(1) 3次元地図の作成
Blender と3次元地図
- Blender に標高,建物などのデータをインポート(Blender GIS を使用)
- BlenderGIS を用いて Blender に GeoTIFF 形式の高さマップ (height map) をインポート
GeoTIFF 形式ファイルなどの高さマップ (height map) をポリゴン化
- 高さマップ (height map) とは [PDF], [パワーポイント]
- terrain.party から高さマップ(height map)の png ファイルをダウンロード, [PDF], [ワード]
- 国土地理院標高タイルの数値データのダウンロードと画像表示, [PDF], [ワード]
キーワード: 地図タイル,標高タイル,国土地理院タイル地図,国土地理院標高タイル,高さマップ(Height map),ダウンロード
GeoTIFF ファイルの処理
- コマンドで GeoTIFF ファイルを扱う
GeoTIFF 情報の取得, 投影座標系への投影, GeoTIFF ファイルの拡大, GeoTIFF から png へ変換,png から GeoTIFF へ変換, EPSG コードを用いた座標系の変換
- GeoTIFF ファイルを 16 ビットpng ファイルに変換
- Python で GeoTIFF を使ってみる
GeoTIFF, Python で GeoTIFF ファイルの読み込み,Python で GeoTIFF ファイルからの緯度経度の取得,osr, gdal
高さマップデータのダウンロード,GeoTIFF への変換
- 国土数値情報 土地利用細分メッシュ ラスタ変換ツール RASTERTOOL の紹介
- terrain.party から高さマップ (height map) をダウンロード, GeoTIFF に変換
- 基盤地図情報標高DEMデータ変換ツール DEMTOOL の紹介,基盤地図情報・数値標高モデルのデータを GeoTIFF に変換
高さマップデータのインポート
- Unreal Engine 4 で高さマップ (height map) をインポート
- Python の pypng パッケージのインストール手順
キーワード: Python, png
6.(2) 3次元地図システム
- 資料(3次元地図データベース序論) [PDF], [パワーポイント]
- Cesium を使ってみる
キーワード: Cesium, 3次元地図, JavaScript, 航空写真の表示, 地図の表示
- NICTA/cesium-simple-photogrammetry を使ってみる
キーワード: Cesium, 3次元地図, JavaScript, 3次元データの取り込み, Cesium のデモサイト
- Cesium の機能
キーワード: Cesium, 3次元地図, JavaScript, 地形(起伏)の表示,光や波の表現
- Cesium + Firefox の VR モード
キーワード: Cesium, 3次元地図, JavaScript, WebVR, Firefox
- 3次元地図のソフトウェア Cesium を Python から使う
キーワード: Cesium, Python
- 地理院地図3Dを眺めてみる
キーワード: 地理院地図3D, STL ファイル, ダウンロード
- オンラインサービスの F4map を使って 3次元地図を見てみる, YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=BxWbOwYPRXI
- オンラインサービスの OSMBuilding を使って 3次元地図を見てみる
7. 3次元コンピュータグラフィックス,ゲームエンジン
7.(1) 3次元グラフィックスのツール(モデラーとレンダラー)
目次: 3次元グラフィックスのツール(モデラーとレンダラー)
- Shade 3D 社 Shade 18 Standard 体験版を使ってみる
- irrEdit でファイルのインポート,エクスポート
- Maya を用いた人体アニメーション
- Maya を用いた 8 視差画像のレンダリング
- AVI4D を用いた 8 視差画像からの立体視用画像の生成
- aqsis のインストールとテスト実行(Ubuntu 上)
- RIB ファイルの文法と機能
- Linux で TooL のビルド
- Linux で glm のビルドとインストール
8. インストール,動作確認(3次元関係)
8.(1) Windows でのインストールと動作確認(3次元関係)
目次: Windows でのインストールと動作確認(3次元関係)
Blender
- Blender 4.2 のインストール(winget を使用しないインストール),メニューの日本語化,Wavefront OBJ ファイルのインポート(Windows 上)
- Blender のインストール(ソースコード,Build Tools for Visual Studio を使用を使用)(Windows 上)
- Blender 2.93.4 のインストール(Windows 上)(古い情報)
- Blender Kit のインストール(Windows 上)
地形生成
3次元コンピュータグラフィックスのモデラー,ビューワー
- k3D のインストール(3次元のモデラー)(Windows 上)
- Easy View for 3D のインストール(Windows 上)
- Hira 3D Viewer のインストール(Windows 上)[PDF版], [ワード]
- CopperCube のインストール(Windows 上)
3次元コンピュータグラフィックスのモデラー,ビューワー
- Mitsuba 2 のインストール(レンダラー)(ソースコードを使用)(Windows 上)
- 非商用版 RenderMan のインストール(レンダラー)(Windows 上)
- aqsis のインストール(レンダラー)(Windows 上)
- Indigo レンダラー 4.4 のインストール(レンダラー)(Windows 上)
ポリゴン,3次元点群
- MeshLab のインストール,Wavefront OBJ ファイルのインポート(Windows 上)
- Windows で libPCL 1.9.1, Boost, Eigen, OpenNI 2.2, NITE2 のインストール
- Open3D のインストール(Windows 上)
3次元ボリューム(ボクセル)データ
ゲームフレームワーク,ゲームエンジン(2次元,3次元)
- cocos2d, pygame, pyglet のインストール,サンプルプログラムの実行(ゲームエンジン)(Python を使用)(Windows 上)
- Cocos2d-x 3.17.2 のインストール(Windows 上)
- Godot エンジンのインストール(3次元のゲームエンジン)(Windows 上)
- Panda3D SDK のインストール,サンプルプログラムの実行(3次元のゲームエンジン)(Python を使用)(Windows 上)
- CryEngine のインストール(3次元のゲームエンジン)(Windows 上)
- Open3D Engine のインストール(Windows 上)
地理情報システム
- OSGeo4W 64ビット版 (OSGeo4W64) のインストール(Windows 上)
- GISInternals の gdal Windows 版のインストール(Windows 上)
- FZKViewer のインストール(Windows 上)
OpenStreetMap,ESRI Shape
- Merkaartor のインストール,OpenStreetMap データのダウンロード(Windows 上)
- OSM2Worldのインストール(Windows 上)[PDF版], [ワード]
OSM2Worldは,OpenStreetMapのデータを .obj 形式に変換するソフトウェア
8.(2) Ubuntu でのインストールと動作確認(3次元関係)
目次: Ubuntu でのインストールと動作確認(3次元関係)
OpenStreetMap, ESRI Shape
8. 地図データ
目次: 地図データ
オープンデータ
自作データ
9. その他
9.(1) VR デバイス(仮想現実デバイス)
目次: Oculus を使ってみる
9.(2) 3次元スキャン装置 vivid
9.(3) その他
- OpenMP
* Cell/B.E. プロセッサでの OpenMP の使い方
【その他】