Blenderのマテリアル、スムースシェード

前準備

Blenderは，3次元コンピュータグラフィックス・アニメーションソフトウェアである．3次元モデルの編集，レンダリング，光源やカメラ等の設定による3次元コンピュータグラフィックス・アニメーション作成機能がある．

• WindowsでのBlenderのインストール：別ページで説明
• UbuntuでのBlenderのインストール：別ページで説明

メニューの日本語化を行っておくと使いやすい．「編集（Edit）→プリファレンス（Preferences）→インターフェイス（Interface）→翻訳（Translation）」で設定できる．

球（UV球）、円柱、平面の作成

ここでのBlenderの設定

このページのスクリーンショットは，ここに書いた設定を終えた状態のものである（設定を行わない場合は，画面表示が少し変わる）．

Blender起動時に配置されている立体は使わないので削除する．選択したオブジェクトの削除は，DELキーを押すか，右クリックメニュー（コンテクストメニュー）から実行する．

球（UV球）、円柱、平面の作成

シーン内に球（UV球：球面座標で分割された球体），円柱，平面を作成する．それぞれの立体は，重ならないように別の場所に配置する．

球（UV球）を追加する．立体の追加は，メニューで行う．[SHIFT] aキーでも実行できる．画面上部の「追加」メニュー，「メッシュ」（3Dモデルを構成する点と線と面の集合）サブメニューと操作し，立体の種類を選ぶ．

カーソルを別の場所に移動する．カーソルの移動は，ツールバーのカーソルツールで行う．カーソルツールを選んだあとで，左クリックする．

今度は，円柱を追加する．立体の追加は，メニューで行う．[SHIFT] aキーでも実行できる．

カーソルを別の場所に移動する．カーソルの移動は，ツールバーのカーソルツールで行う．カーソルツールを選んだあとで，左クリックする．

今度は，平面を追加する．立体の追加は，メニューで行う．[SHIFT] aキーでも実行できる．

この時点でのBlenderファイル：02.blend

立体の配置、サイズの調整

立体の配置とサイズを調整する．

平面を選択する．選択は，マウスの左クリックで行う．左クリックで選択できないときは，ツールバーの選択ツールを選んだあとで，左クリックする．

平面を拡大縮小する．拡大縮小（スケール）ツール（オブジェクトのサイズを変更するツール）を利用する．拡大縮小ツールへの切り替えは，sキー（Scaleの頭文字）でも行うことができる．動かしたあと，マウスの左クリックは確定，右クリックは取り消しである．

球と円柱を移動して，平面の上に乗っているようにする（位置は正確でなくてよい）．移動ツールへの切り替えは，gキー（Grabの頭文字）で行うことができる．動かしたあと，マウスの左クリックは確定，右クリックは取り消しである．

ビューの回転を行って，立体の配置を確認する．ビューの回転は，インタラクティブナビゲーションでも実行できる．インタラクティブナビゲーションの「ビューを回転します」を左クリックしたままマウス移動する．マウスの中ボタンを押しながらマウス移動でも回転できる．

この時点でのBlenderファイル：02a.blend

マテリアルを学ぶ

マテリアルプレビューモード、スタジオライトの設定、スムースシェードの設定

マテリアル（オブジェクトの外観を定義する属性の集合）を3Dビューポートで確認できるようにするため，3Dビューポートをマテリアルプレビュー（Material Preview）モードに変更する．次にスタジオライト（シーンの照明環境を設定する機能）の設定を行う．球と円柱はスムースシェードに設定する．

まず，マテリアルプレビューモードに切り替える．マテリアルプレビューモードへの切り替えは，メニューで行うことができる．

マテリアルプレビューモードは，シーン内のライトを切り替えながら，立体のマテリアルを確認するためのモードである．

次に，スタジオライトの設定を行う．スタジオライトの設定はメニューで行うことができる．ここでは，一番左のcity.exrを選択している．

球を選択する．選択は，マウスの左クリックで行う．左クリックで選択できないときは，ツールバーの選択ツールを選んだあと，左クリックする．

球をスムースシェード（ポリゴン間の境界をなめらかに表示する機能）に設定する．設定するには，右クリックメニュー（オブジェクトコンテクストメニュー）でスムースシェードを選択する．

表示を確認する．フラットシェーディングでは，個々のポリゴンが，そのまま描画される．スムースシェードでは，元のメッシュの形は変えずに，ポリゴンどうしの境界がなめらかになるように描画される．

【演習】円柱もスムースシェードに設定する．

反射（レイトレーシング）の設定

次の手順で，レイトレーシング（光線の追跡により反射や間接光を計算する機能）を有効にする．

プロパティのレンダーで，レイトレーシングをチェックする．

他の立体からの反射光が映り込むようになる（違いは，あとの手順で改めて確認する）．

この時点でのBlenderファイル：02b.blend

ベースカラー

マテリアルの項目のうち，ベースカラー（マテリアルの基本となる色）を設定する．マテリアルプレビューモードで行う．

球を選択する．選択は，マウスの左クリックで行う．左クリックで選択できないときは，ツールバーの選択ツールを選んだあと，左クリックする．

プロパティの画面で，「マテリアルプロパティ」をクリックする．

下のように「新規」のボタンが表示されるときは，新規をクリックする．

マテリアルプロパティの画面が表示される．

「ベースカラー」のところの，色の四角形部分をクリックする．

色を選択する．

マテリアルプレビューモードで色を確認する．マテリアルプレビューモードに切り替えていない場合は，切り替える．

【演習】円柱，平面にもベースカラーを設定する．

粗さとメタリック

マテリアルの項目のうち，粗さ（表面の微細な凹凸を表すパラメータ）とメタリック（金属のような反射特性を表すパラメータ）を設定する．マテリアルプレビューモードで行う．

球を選択する．選択は，マウスの左クリックで行う．左クリックで選択できないときは，ツールバーの選択ツールを選んだあと，左クリックする．

プロパティの画面で，「マテリアルプロパティ」をクリックする．

スムースシェードの状態で，粗さ（Roughness）を増減させる．増減はマウス操作でも行うことができる．

球の粗さ（Roughness）を「0.2」に設定し，次に進む．

スムースシェードの状態で，メタリック（Metallic）を増減させる．増減はマウス操作でも行うことができる．

球のメタリック（Metallic）を「1.0」に設定し，次に進む．

【演習】球，円柱のマテリアルを次のように設定する．

球：粗さ 0.4，メタリック 0

円柱：粗さ 0.1，メタリック 1

この時点でのBlenderファイル：02d.blend

スタジオライトを変えて、変化を見る

現在のスタジオライトの設定を確認する．背景画像が設定されていること，そして，背景画像をもとにライトが設定されていることを確認する．

スタジオライトを変えて，変化を確認する．

アルファブレンドによる透明化

アルファ値（不透明度を表す値）を使って半透明にする．マテリアルプレビューモードで確認する．

球を選択する．選択は，マウスの左クリックで行う．左クリックで選択できないときは，ツールバーの選択ツールを選んだあと，左クリックする．

プロパティの画面で，「マテリアルプロパティ」をクリックする．

Alpha（アルファ）の値を0以上1未満にする（値が小さいほど透明になる）．

マテリアルプロパティの「設定（Settings）」を展開し，「レンダーメソッド（Render Method）」を「ブレンド（Blended）」に変更する（既定の「ディザー（Dithered）」では，半透明の表現が粗くなる）．

マテリアルプレビューモードで確認する．

Alpha（アルファ）の値を別の値に変更してみる．

マテリアルプレビューモードで確認する．

ビューの回転を行い，半透明になっていることを確認する．ビューの回転は，インタラクティブナビゲーションでも実行できる．インタラクティブナビゲーションの「ビューを回転します」を左クリックしたままマウス移動する．マウスの中ボタンを押しながらマウス移動でも回転できる．

【演習】円柱も半透明に設定する．

この時点でのBlenderファイル：02e.blend

全体まとめ

マテリアルにより，立体の色や粗さやメタリックを設定できる．

アルファ値により半透明を表現できる．半透明の表示には，レンダーメソッドを「ブレンド」に設定する．

フラットシェーディングでは，個々のポリゴンが，そのまま描画される．

スムースシェードでは，元のメッシュの形は変えずに，ポリゴンどうしの境界がなめらかになるように描画される．