3次元

本ページは、3次元コンピュータグラフィックス(3DCG)の制作技術と応用を体系的に学習するための教材を提供している。

WindowsおよびUbuntu環境でのインストール手順と操作方法を示し、実践的な技術習得を支援する。

公開資料は クリエイティブコモンズ 表示-非営利-継承 4.0 国際ライセンス(CC BY-NC-SA 4.0) で提供しており,事前の許可なく自由に利用できます.条件は著作者表示(BY),非営利目的のみ(NC),同一ライセンスでの再配布(SA)です.

1. Blender

1.(1) Blender 4 の基本操作と設定

目次:Blender 4

スライド資料

Blender の概要[PDF], [パワーポイント]

説明動画

[MP4]

Blender の設定,画面構成,基本操作

1.(2) Blender 4 のモデリングとオブジェクト操作

1.(3) Blender 4 のマテリアル・テクスチャ・シェーダー

1.(4) Blender 4 のライトとレンダリング

1.(5) Blender 4 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

アニメーション表現

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

1.(7) Blender のファイルのインポート,エクスポート

1.(8) Blender の Python スクリプトとライブラリ

1.(9) Blender のアドオンと関連ソフトウェア

AI ツール

3D Gaussian Splatting

OpenStreetMap・GIS 連携アドオン

VR/XR 関連ソフトウェア

1.(10) Physically Based Rendering(PBR)と外部レンダリング

1.(11) 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)

1.(12) Blender 2.79(旧バージョン)

目次: Blender 2.79

Blender 2.79

Blender 2.79 ゲームエンジン

動画による説明

  1. 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]
  2. 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]
  3. 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]
  4. 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]
  5. 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]
  6. 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]
  7. 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]
  8. 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]
  9. 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]
  10. 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

2.(2) 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

2.(3) Unreal Engine 入門

目次: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

    ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/KYEV95-2021-12-11-222325

  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。

    ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/ZNJ9G5-2021-12-11-222617

  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

    ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/K67EL5-2021-12-11-222710

  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。

    ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/KV6M25-2021-12-11-222811

  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。

    ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/K123E5-2021-12-11-222858

  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。

    ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/ZGG24Z-2021-12-11-222951

  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。

    ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/ZXW6X5-2021-12-12-213233

  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。

    ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/ZP4G15-2021-12-12-211106

  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。

    ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/ZQM2R5-2021-12-13-143110

  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。

    ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/57ENGK-2021-12-13-145445

  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。

    ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/ZMLQ65-2021-12-13-160909

2.(4) 3 次元ゲームエンジン Panda3D

目次:3 次元ゲームエンジン Panda3D

3. 3次元データ(点群・ボリューム・メッシュ)

3.(1) 3次元データ

3.(2) 3次元点群データ,MeshLab

4. 3次元地図

4.(1) 3次元地図の作成(Blenderと高さマップ)

Blender と3次元地図

GeoTIFF 形式ファイルなどの高さマップ (height map) をポリゴン化

GeoTIFF ファイルの処理

高さマップデータのダウンロード,GeoTIFF への変換

高さマップデータのインポート

4.(2) 3次元地図システム(Cesium など)

4.(3) Blenderとblender-OSMを使用した3次元地図作成のガイド

5. 地図データ

5.(1) 地図データ

目次: 地図データ

オープンデータ

自作データ

6. 3次元グラフィックスのツール(モデラーとレンダラー)

6.(1) 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)

7. VR・AR・3次元スキャン

7.(1) VR デバイス(仮想現実デバイス)

目次: Oculus を使ってみる

7.(2) A-Frameを活用したVR・AR開発

目次: A-Frameを活用したVR・AR開発

7.(3) 3次元スキャン装置 vivid

8. インストールと動作確認(3次元関係)

8.(1) Windows でのインストールと動作確認

目次: Windows でのインストールと動作確認(3次元関係)

Blender

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

3次元コンピュータグラフィックスのレンダラー

ポリゴン,3次元点群

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)

地理情報システム

OpenStreetMap,ESRI Shape

8.(2) Ubuntu でのインストールと動作確認

目次: Ubuntu でのインストールと動作確認(3次元関係)

OpenStreetMap, ESRI Shape

【その他】

書きかけ