３次元

2.(1) Blender のインストール（Windows 上）

• Blenderのインストール，メニューの日本語化，Wavefront OBJファイルのインポート（Windows上）

  WindowsにおけるBlenderのインストール手順、メニューの日本語化方法、およびWavefront OBJ形式ファイルのインポート手順について解説する。

• Blender の最新版のインストール（ソースコードを使用）（Windows 上）

  Windows環境において、GitやCMake、Visual Studio等の開発ツールを用い、ソースコードからBlenderの最新版をビルドしてインストールする手順を解説する。

• Blender Kit のインストール（Windows 上）

  Blenderに3Dモデルやマテリアルなどの資産を簡単に検索・導入できる拡張機能「Blender Kit」のアドオンを有効化およびインストールする手順を解説する。

• Blender 2.79b のインストール（Windows 上）

  Windows環境において、過去バージョンであるBlender 2.79b（.msiファイル）をダウンロードしてインストールし、メニューを日本語化する手順を解説する。

2.(2) Blender の基本操作と設定

• 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の基本操作である立体の新規作成、配置、カメラ視野の調整、レンダリング、マテリアル設定などの手順を詳しく解説する。

• Blender の種々の操作と設定

  3Dビューポートでの視点操作や編集モードの切り替え、軸固定、メッシュ細分化のほか、各種初期設定の手順を学ぶ。

• Blender のメニュー等の日本語化

  インターフェースやツールチップの表示を英語から日本語に切り替えるため、プリファレンスでの言語設定手順を解説する。

2.(3) Blender のモデリングとオブジェクト操作

• Blender でオブジェクトを配置

  球や円柱などの基本図形を配置し、移動・回転・拡大縮小を行う操作や、グローバル座標・ローカル座標の違いを学習する。

• Blender で，ブーリアン演算により，立体を加工

  モディファイアーのブーリアン演算を用いて、直方体や円柱などの立体同士の差分による穴あけや、共通部分の抽出を行う。

2.(4) Blender のマテリアル・テクスチャ・シェーダー

• Blender でのマテリアル，スムースシェード

  立体のベースカラー、粗さ、メタリック等のマテリアル設定や、滑らかな表面にするスムースシェード、透明化の手順を学ぶ。

• Blenderのマテリアルで色と透過の設定

  Blenderでマテリアルの色を設定する方法と、透過による透明化の方法を説明する。

• Blender の画像テクスチャ，テクスチャ座標系

  立体の表面に画像テクスチャを貼り付け、UV編集ワークスペースを用いてテクスチャの座標系やマッピング方法を確認する。

• Blender のシェーダー・エディタ（Shader Editor）

  シェーダーエディタを用いたノード編集により、テクスチャ座標や表面の粗さ、バンプマップによる凹凸表現を設定する。

• Blender で，テクスチャ・ペインティング (Texture Painting) を行う

  テクスチャペイントモードで立体に直接画像をペイントし、写真を元にしたテクスチャの作成や編集を行う手順を学ぶ。

2.(5) Blender のライトとレンダリング

• Blender のライト

  ポイント、サン、スポット、エリアの4種類のライトの配置や設定方法と、レンダリングエンジンごとの光の表現の違いを学ぶ。

• Blender で，レンダリングを行う

  EeveeやCyclesを用いたカメラ視野設定、反射やデノイズの調整を行い、高品質な画像をレンダリングする手順を解説する。

• Blender 5.2 における煙シミュレーションと Cycles 描画

Blender 5.2 で煙のシミュレーション（Quick Smoke）を作成し，Cycles レンダラーで描画する手順を解説する。

• Blenderの物理ベースレンダリング（Cycles）の使用

  Blenderに標準搭載された物理ベースレンダラーCyclesの使い方を説明する。

2.(6) Physically Based Rendering（PBR）と外部レンダリング

• Blender の PBR Materials アセットのインストールと動作確認

  物理ベースレンダリング（PBR）に対応したマテリアルアセットをBlenderにインストールし、リアルな質感を適用して動作確認を行う。

• Blender の PBR Materials アセット

  PBR Materialsアセットを活用し、ルック開発モードで金属や非金属などのリアルな質感を立体に設定する手順を解説する。

• 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]
• BlendLuxCore による物理ベースレンダリングの導入（Blender 5.2 上，Windows）

  Blender 5.2上でBlendLuxCoreアドオンを使い、LuxCoreRenderによる物理ベースレンダリングを導入・実行する手順を解説する

2.(7) Blender のシミュレーション・アニメーション

クロス・物理シミュレーション

• Blender で，クロス・シミュレーション（Cloth Simulation）を行う

  メッシュの細分化やセルフコリジョン、サブディビジョンサーフェスを用いて、布の自然な変形を物理シミュレーションで表現する。

• Blender で剛体（rigit body) の落下、衝突のシミュレーション

  物理演算を用いたリジッドボディ（剛体）設定により、アクティブとパッシブな物体間の落下や衝突シミュレーションを作成する。

アニメーション表現

• Blender でパーティクルアニメーション

  パーティクルの数や寿命、出力速度を設定し、コリジョンを用いた衝突や跳ね返りのアニメーションを作成する。

• blender のボーンとアーマチャを用いたアニメーション

  アーマチャ（骨格）とボーンの追加、親子関係の設定、自動ウェイトやIKを利用したキャラクターアニメーションの基礎を学ぶ。

• Blender での動きの振り付けとアニメーション作成

  複数ボーンの一括制御やスケールによる誇張表現、回転補間で生じる逆回転問題の解決法など、動きの振り付けとアニメ作成を学ぶ。

2.(8) Blender と MakeHuman による人体アニメーション

• 逆力学（MakeHuman 1.3, Blender を使用）（Windows 上）

  MakeHuman 1.3とBlender 5.2 LTSを使い、MPFB2アドオンで逆力学（IK）のポーズ付けを行う手順を解説する。

• MakeHuman 1.3 のインストールと機能、Blender との連携（3D人体アニメーション）（Windows 上）

  Windows上でのMakeHuman 1.3のインストール手順と主な機能、BlenderのMPFB2アドオンとの連携方法を解説する。

• MakeHumanとBlenderで人体アニメーション（MakeHuman 1.3とBlenderを使用）

  CMUモーションキャプチャのBVHデータを使い、MakeHumanとBlenderで人体アニメーションを作成する手順を解説する。

• MakeHuman と Blender の体験例

  MakeHumanでリグ付き人体モデルをBlenderに配置し変形させる体験制作を紹介する。

• cgspeed の BVHplay を使ってみる

  モーションキャプチャデータであるBVHファイルの入手方法と、それを表示・再生するためのBVHplayの導入・操作を解説する。

2.(9) Blender のファイルのインポート，エクスポート

• Blender で Wavefront OBJ 形式，STL 形式ファイルのインポート，エクスポート

  Wavefront OBJ形式やSTL形式の3DモデルデータをBlenderでインポートおよびエクスポートする手順を学ぶ。

• Blender で FBX 形式ファイルのエクスポート

  業界標準の3DフォーマットであるFBX形式について、テクスチャファイルのパス設定を含めたエクスポートの手順を解説する。

2.(10) Blender の Python スクリプトとライブラリ

• Blender で Python スクリプトを実行

  Blender内でPythonスクリプトを実行し、モデリングや各種操作を自動化するための基本的な使い方を解説する。

• Blender スクリプト例

  Blender スクリプト例の紹介。

• Blender 内蔵の Python で Pythonのライブラリのインストール

  Blender内蔵のPython環境に対して、pipやaptコマンドを利用して外部のPythonライブラリをインストールする手順を解説。

• Blenderに組み込まれたPythonへのGDALインストール手順

  BlenderのPython環境に地理空間データ処理ライブラリであるGDALをインストールし、利用可能にする手順を解説する。

2.(11) Blender のアドオンと関連ソフトウェア

AI ツール

• Blender アドオン「Video Depth AI」のガイド

  動画から深度マップを抽出し、3Dディスプレイスメントアニメーションを生成できるアドオン「Video Depth AI」の導入と使い方。

3D Gaussian Splatting

• KIRI Engine 3DGS Render 3.0 インストール・利用ガイド

  3D Gaussian Splatting（3DGS）形式のPLYデータをBlenderでインポートし、レンダリングするためのアドオン導入手順を解説。

OpenStreetMap・GIS 連携アドオン

• BlenderのアドオンBlenderGISのインストール

  地理情報や標高データをBlenderに取り込み、実際の地形に基づいた3D環境を構築できるBlenderGISアドオンの導入手順を解説。

• Blenderとblender-OSMを使用した3次元地図作成のガイド [HTML],[パワーポイント],[PDF]

  3次元地図は実世界を立体的に可視化する技術であり，BlenderとBlenderGISでOpenStreetMapを活用した都市モデルを生成する．

• Blender に標高，建物などのデータをインポート（Blender GIS を使用）

  BlenderGISアドオンを使用し、Google Satelliteの航空写真やOpenTopographyの標高データ、OSMの建物データをBlenderにインポートして3D地図を作成する手順。

• BlenderGIS を用いて Blender に GeoTIFF 形式の高さマップ (height map) をインポート

  BlenderGISを用いて、位置情報付きのGeoTIFF形式の高さマップ（標高データ）をBlenderにインポートし、地形ポリゴンとして立体的に表示・強調する手順。

• Blender のアドオン，シティ・ジェネレーターをインストーし，使ってみる（Windows 上） [ワードファイル]

3.(1) Unreal Engine 5 インストール、各種機能

• Windows環境でのEpic Games LauncherとUnreal Engine 5のインストール手順

  Windows環境でEpic Games LauncherとUnreal Engine 5をインストールし動作確認する手順を解説する

• ゲームエンジン Unreal Engine 5 の基本機能

  Unreal Engine 5のレベル階層・カメラ・ライティング・シャドウ等の基本機能と3D開発の基礎操作を解説する

• ゲームエンジン Unreal Engine 5：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

  Unreal Engine 5のブループリントを用いた衝突判定・物理・アニメーション・サウンド・GUI等8つの基本技術を解説する

• UE 5.8でオープンワールドマップを作成

  PCG・Nanite Foliage・Substrate等を用いてオープンワールドマップを作る演習集

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．

1. 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]

   Unreal Engine 5のインストール手順から、プロジェクトの作成、エディタの基本操作などの初期設定について解説する。

   YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=GHThpAbfteA

2. 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]

   C++を用いたUnreal Engine 5のプロジェクトを新規作成し、ソースコードを利用してゲームを開発するための基本手順を学ぶ。

3. 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]

   プログラミングを行わずにノードベースでロジックを組むブループリント・プロジェクトの新規作成手順を解説する。

   YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=KM0DYyZiydk

4. 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]

   ゲーム内の基本要素であるアクタをレベル上に配置し、移動・回転・拡大縮小や複製を行うエディタの基本操作を学ぶ。

5. 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]

   特定のレベル（マップ）専用のロジックを構築するための、レベルブループリントを開き、基本的なノードを配置する操作を解説。

6. 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]

   レベルにアクターを追加し、重力や衝突といったリアルな動きを与える物理シミュレーション（Simulate Physics）の設定を学ぶ。

7. 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]

   Simple HMDプラグインを有効化し、Unreal Engine 5の画面をVRデバイス向けのサイドバイサイド表示にする手順を解説する。

8. ue-8. Unreal Engine の中間まとめ [PDF], [パワーポイント], [HTML]

   ここまでの学習内容を振り返り、Unreal Engineの基本概念であるアクター、ブループリント、物理演算の知識を中間まとめとして復習する。

9. 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]

   外部から3Dモデルやマテリアルなどのアセットをインポートし、Unreal Engine 5のプロジェクト内で効果的に活用する手順を学ぶ。

10. 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]

    サードパーソン（三人称視点）テンプレートを用いたゲーム開発の基礎と、キャラクターとオブジェクト間の物理的な相互作用を学ぶ。

11. 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]

    キーボードの入力イベントを取得し、対象の3Dオブジェクトをテレポート（瞬間移動）させる基本的な操作ロジックの実装手順を解説する。

• Panda3D 3次元ゲームエンジン入門

  Pythonで3次元空間の生成・配置・操作をPanda3Dで学ぶ10演習の入門教材。

• Panda3D 3次元ゲームエンジン基礎

  Python用3次元ゲームエンジン「Panda3D」の基礎を10項目に分け、環境構築から波動シミュレーションまで実装例とともに解説する。

• Panda3Dゲームエンジン：システム構築の基礎（演習）

  Panda3Dで座標系・シーン管理・衝突判定・物理・カメラ・入力・GUI・シャドウ等の基礎を演習形式で学ぶ。

• シミュレーションと３次元コンピューターグラフィックス

  N体シミュレーション，Boids，流体シミュレーションの実装例を示す．

• Panda3D オープンワールドゲーム教材

  Panda3Dで手続き的地形生成と三人称カメラを実装し、オープンワールド表現の基礎を学ぶ教材。

• Open3D のインストール（Windows 上）

  Windows環境において、pipを用いたOpen3Dのインストール方法やバージョン確認、Open3DViewerを起動して動作確認を行う手順を解説しています。

• ３次元点群処理の例（Open3D ライブラリ）

  PythonとOpen3Dライブラリを活用し、3次元点群データの処理を行うための具体的な8つのパターンのPythonコード例を取り上げ、その実装方法を詳しく解説しています。

• Open3D ML の利用

  PyTorchの導入からCMakeによる構成やビルドまで、Open3Dをフルビルドする手順を解説し、色付き点群の表示やボクセルダウンサンプリングなどの検証コードも提供しています。

• 3次元点群データの表示、ダウンサンプリング、外れ値の除去、法線の推定、メッシュ化（Python と Open3D を使用）

  PythonとOpen3Dを活用し、3次元点群データの表示、外れ値除去、法線推定からメッシュ化までの一連の処理を解説。MeshLabでのデータ変換手順も扱います。

• MeshLab のインストール，Wavefront OBJ ファイルのインポート（Windows 上）

３次元データ編集ソフト MeshLab の Windows へのインストールと Wavefront OBJ の読み込み手順

• MeshLab でのメッシュの表示モード

  MeshLabにWavefront OBJ形式のメッシュデータを読み込み、ワイヤーフレーム、フラット、スムージングなど様々な表示モードで閲覧する手順を解説。

• 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

  3次元点群データをMeshLabに読み込み、Ball Pivotingアルゴリズムを用いて点群からポリゴンメッシュに変換（表面再構成）する手順を学ぶ。

• メッシュ簡略化（MeshLab を使用）

  MeshLab を用いて，３次元メッシュデータを簡略化する手順を解説する

• A-Frame を使ってみる

  ブラウザで手軽にVRを扱える「A-Frame」の基本を紹介し、HTMLファイル内に立方体や球などの3Dオブジェクトを配置してブラウザ上で表示・操作する手順を学ぶ。

• A-Frame で３次元オブジェクト表示，アニメーション，パノラマ表示，クリッカブルに設定

  A-Frameの拡張機能を利用し、パーティクルやアニメーション、波の動き、空のグラデーション、360度パノラマ画像、クリック操作への反応を実装する手順を解説する。

• パソコンで，マーカーベースの AR システムを動かしてみる（A-Frame, AR.js を使用）

  A-FrameとAR.jsを利用し、PCのカメラで所定のマーカー（hiro）を読み取り、ブラウザ上に3Dオブジェクトを表示するマーカーベースのARシステムを構築する。

• パソコンで，Web サーバを立ち上げ，Web でマーカーベースの AR システムを動かしてみる（A-Frame, AR.js, Python を使用）

  PythonでローカルWebサーバーを立ち上げ、AR.jsとA-Frameを用いて、Blenderで作成した3Dモデル（.obj形式）をマーカー上にAR表示するWebアプリの作成手順。

• Cesium を使ってみる

  JavaScriptライブラリ「Cesium」をローカル環境に導入し、ブラウザ上で3D地球儀や航空写真、地形の起伏、OpenStreetMapを表示・操作する手順。

• NICTA/cesium-simple-photogrammetry を使ってみる

  NICTA/cesium-simple-photogrammetryを利用し、3次元オブジェクトファイルをCesiumの地図上に簡単に取り込んで表示する手順を解説。

• Cesium の機能

  Cesiumのチュートリアルを参考に、Terrain Tilesetを用いた地形の起伏表示や、光と水面（波）の視覚効果を有効にするHTMLとJavaScriptの実装を学ぶ。

• Cesium + Firefox の VR モード

  workingDog/webvrtestを用いて、FirefoxブラウザのWebVR機能によりCesiumの3D地図をVRデバイス向けのモードで表示する手順を解説する。

• 3次元地図のソフトウェア Cesium を Python から使う

  PythonからCesiumを操作できるライブラリ「cesiumpy」をインストールし、Jupyter Notebook上で3D地図をインタラクティブに表示・操作する手順。