modo 501: Pixar サブディビジョンサーフェイス

Luxology社からmodo 501がリリースされました。リリースの概要は、modo 501 機能紹介ツアーのページで紹介されています。modo 501で新しく追加された機能や改善された機能をもう少し詳しくこのブログで紹介していきたいと思います。

最初に紹介する新機能は、Pixarサブディビジョンサーフェイスです。modoには、最初のバージョンからサブディビジョンサーフェイスが搭載されています。今回追加されたPixarサブディビジョンサーフェイスは、このオリジナルのサブディビジョンサーフェイスを置き換えるものではなく、新しいポリゴンタイプとして実装された物です。デフォルトのサブディビジョンサーフェイスは、あくまでもオリジナルのサブディビジョンサーフェイスで、面ポリゴンからPixarサブディジョンサーフェイスに切り替える場合は、TABキーの代わりにSHIFT-TABを使います。

Pixarサブディビジョンサーフェイスには次のような特徴があります。
- Catmull-Clerkアルゴリズムを使用したサブディビジョンサーフェイス
- セミシャープクリースにより、繊細な丸めを持つエッジの表現が可能
- 歪みのないUVテクスチャマッピング
- サブディビジョンレベルは、４のべき乗
- 異なる境界ルールのサポート
- 新しいFBX入出力プラグイン(FBX 2010.2)を使って、サブディビジョンサーフェイスとセミクリース情報を交換

セミシャープクリースは、エッジウェイトを使用して繊細に角が丸くなったエッジの表現を可能にします。オリジナルのサブディビジョンサーフェイスを使った場合は、エッジウェイトを使わずにエッジの近辺をスライスを加える方法が常套手段でした。このセミシャープクリースは、サブディジョンレベルに依存します。より、繊細なエッジの丸めを作るためには、サブディジョンサーフェイスを高くする必要があります。

また、エッジウェイトを使用していた場合、オリジナルのサブディビジョンサーフェイスでは、UVがゆがんでしまうケースがありました。Pixarサブディビジョンサーフェイスでは、エッジウェイトを使用しても歪みのないUVマッピングを行う事ができます。

一つ気をつけなければならないのは、サブディジョンサーフェイスの分割レベルの取り扱い方がオリジナルのサブディビジョンサーフェイスとPixarサブディビジョンサーフェイスとでは異なる点があります。オリジナルのサブディビジョンサーフェイスの分割レベルはリニアに分割が行われますが、Pixarサブディビジョンサーフェイスの分割レベルは階層的に行われます。分割数をあげすぎると急激に内部のポリゴン数が増えてしまうので注意が必要です。

オリジナルサブディビジョンサーフェイスの分割

Pixarサブディビジョンサーフェイスの分割

また、Pixarサブディビジョンサーフェイスには、メッシュのプロパティに境界ルール（Boundary Rules）というアトリビュートが追加されています。これは、閉じていないポリゴン形状をサブディビジョンサーフェイスにした場合、境界のエッジ部分をどのように表現するかを決めるアトリビュートです。たとえば、四角形を一つ作ってTABを押すとサブディジョンサーフェイスの形状は丸くなります。Pixarサブディビジョンサーフェイスでは、境界ルールを"Smooth All"と"Crease Edges"の場合丸くなり、”Crease All"の場合は四角くなります。下記が境界ルールの違いです。デフォルトは”Crease All"です。利用状況によって使い分けることができます。

• Smooth All: 全ての境界上のポジションはスムースルールに基づいて移動されます。
• Crease All: ２つのエッジが接続されているポジションはクリースルールによって移動され、それ以外の境界上のポジションは二つの境界エッジによってスムース化されます。
• Crease Edges: ２つのエッジが接続されているポジションはスムースルールによって移動され、それ以外の境界上のポジションは二つの境界エッジによってスムース化されます。

Pixarサブディビジョンサーフェイスには、上記のような優れた点がありますが、オリジナルのサブディビジョンサーフェイスにも下記のような利点がありますので状況に応じて使い分けることをお勧めします。

オリジナルのサブディビジョンサーフェイスの優れた点
- データ構造がシンプルなため、消費メモリーが少ない
- 既存のSDSモデルとの互換性
- サブでビジョン分割レベルがリニアなので制御しやすい
- アダプティブサブディジョンのサポート

最後にmodo上のモデルがオリジナルのサブディビジョンサーフェイスなのかPixarサブディビジョンサーフェイスなのかを区別するには次のような方法があります。これに関してはもう少し改善の余地があるかもしれません。
- 情報と状態（Info & Statistics）のポリゴンタイプで判別する
- ポリゴンモードでマウスカーソルの下にあるポリゴンの種類が画面中央下の状態パネルに表示されます
- 初期設定パネルでポリゴンタイプごとに選択ロールオーバーの色を変更することができます