2022年8月31日水曜日

失敗だらけのBlender作業

 Blender work full of failures


In August, I focused on 3D modeling of archaeological survey maps. The substance is Blender work full of failures. I made a note of the situation for studying.


0 はじめに

8月の趣味活動は「発掘調査報告書掲載実測図の3Dモデル化」というテーマに集中しました。実体は失敗だらけのBlender操作習熟活動です。つまり8月は「Blender強化月間」として過ごしました。寝ても覚めてもBlender操作テクニックを考えている日々を送りました。2010年から始まった趣味活動でパソコンソフト習熟だけに丸々1ヵ月を費やしたのは初めての体験です。失敗だらけとはいえ、貴重な体験ですから、向学のためにその活動をメモします。メモは8月になって初めて知って使ったBlender機能をピックアップして、それをテーマ作業に特段に役立った機能、有効活用した機能、判らなくて困った機能などに分けて列挙しました。

なお、9月も引き続き「Blender強化月間」とし、Blenderをなんとか自家薬籠中のものにしたいと思います。

1 実測図3Dモデル化に特段に役立った機能

1-1 Bsurfaces機能

アドオンBsurfaces GPL Editionによる機能です。断面線から曲面を生成できますから断面線が描ける地物ならどんなものでも3Dモデルにすることができます。実測図3Dモデル化の中核技術になると考えます。


断面線から曲面を生成した例 漆喰炉


断面線から曲面を生成した例 縄文土器

アドオンBsurfaces GPL Editionによる機能は、2D animation画面においてグリースペンシルでのみ正常に機能すると体験的に理解しています。全般→Layout画面やベェジェ曲線では体験上正常に機能しません。

Bsurfaces機能では条件付きで等高線からも曲面生成できます。その条件とは同じ値の等高線が全て連続している必要があるということです。そのため尾根の先に小山があるとか、窪みが複数個所にあるとかの地形の曲面生成はBsurfaces機能ではできません。従って、等高線を使ってBsurfaces機能で曲面をつくることは実用になりません。

1-2 UV投影機能

モディファイアのUV投影で画像を立体オブジェクトにオルソ投影できます。この機能によりオルソ投影として描かれた縄文土器実測図を3Dモデルに文様復元的に描画できます。この機能も実測図3Dモデル化の中核技術になると考えます。


UV投影により文様を復元的に描画している様子 縄文土器

モディファイアのシュリンクラップ機能も画像を立体オブジェクトにオルソ投影して描画することに利用できます。

1-3 3D空間におけるオブジェクトのトランスフォーム機能

Blenderでは3D空間におけるオブジェクトの位置、回転、スケール、寸法を超精細単位で表示したり、移動変形できます。このトランスフォーム機能を使って屋外漆喰炉形状の復元等高線作成作業、等高線から断面図を作成する作業を効率的かつ正確に行うことができました。これまではこの作業をillustratorの計測機能を使って行っていました。とてもストレスフルな作業でした。これを廃止することができました。


Blenderを使った復元等高線作成の様子

参考 Blenderの画面カスタマイズ機能を最大限活用して次のような画面構成をデフォルトにして作業の効率化を図っています。(モニター画面2枚用)


Blender画面カスタマイズの様子

2 実測図3Dモデル化作業の中で利用した機能

2-1 アペンド機能

別のBlenderからオブジェクトやマテリアルなどを取り出して使っているBlenderファイルに取り込むことができる機能です。とても重宝しています。

2-2 「リソースをパック」したファイル保存とその活用

Blenderファイルに画像ファイルとかオブジェクトファイルとか全てのデータ(リソース)をパックして保存する機能です。これにより保存したBlenderファイルを別のフォルダーで再利用できます。アペンド機能を知ってからはアペンド機能の方が使い勝手がよく、「リソースをパック」は使わなくなりました。

2-3 Bezier Toolkit

アドオンBezier Toolkitを使って、グリースペンシルをillustratorなどのベジェ曲線操作ライクに使えるようにしました。とても使い勝手がよく、重宝しています。Bsurfaces機能利用には必須機能です。

2-4 画像ファイルのオブジェクトとしてのインポート

アドオンimport images as planesで画像ファイルをオブジェクトとして読み込めるようにしました。とても便利で多様しています。

2-5 オブジェクトの色グラデーション表示とベイク

オブジェクトの色をグラデーションで表示し、それをベイクできるようになりました。

ベイク操作の仕方が当初は判らず、気が付くまでに時間がかかりました。

また自作カラーパレットを画面上に置き利用できるようになりました。

2-6 ブーリアン結合、ブーリアン差分

モディファイアのブーリアンを使ってオブジェクトの結合(ブーリアン結合)や中抜き(ブーリアン差分)に使っています。便利です。

2-7 統合オブジェクトを分離する機能

統合オブジェクトを分離する機能を知り活用しています。

2-8 オブジェクトを整列させる機能

オブジェクトを整列させる機能を知り活用しています。

2-9 ノードのコピー、貼り付け機能

ノードをコピーして別オブジェクトのノードに貼り付け再利用して、ノード作成を効率化しています。

2-10 ナイフ機能

ナイフ機能でオブジェクトの変形や切り取りの試みをしています。今後大いに活用する可能性のある機能です。

3 困ったこと、つまづいたこと

3-1 テクスチャ画像の名称中の半角空白存在による障害

画像をPhotoshopやillustratorでつくると、あるいはスクリーンショットでつくるとその名称中に半角空白が入ることがあります。この画像をBlenderでオブジェクトのテクスチャ画像として使い、そのオブジェクトをWabefront(.obj)ファイルとしてエクスポートした場合、そのオブジェクトを3DF Zephyr Liteに読み込むとテクスチャ画像が反映されません。この仕組みが判らないため、丸1日時間を空費しました。このような場合、対症療法的に、Wabefront(.obj)ファイルのmtlファイルをエディターで編集して半角空白を削除し、画像ファイル名称からも半角空白を削除して使いました。画像ファイルはその名称から半角空白を除去してから使うように心がける必要があります。

3-2 パスに含まれる全角空白による障害

作業フォルダーの名称に全角空白を使ったことがあります。このフォルダー内で行うBlender作業そのものは通常通り問題ありません。しかし、オブジェクトをWabefront(.obj)ファイルなどにエクスポートすると、テクスチャ画像がつかえなくなります。mtlファイルをみるとテクスチャ画像パスの全角空白が別文字に置き換わっています。この場合も対症療法的にはmtlファイルのエディター編集で対応できます。しかし、作業ホルダーのパスに全角空白を使うことは厳禁です。

3-3 スナップ機能を知らないことによるオブジェクトの不随意回転

スナップ機能をオンにするとオブジェクトを移動させる時、別オブジェクトの近くで回転するような動きをします。この機能の存在を知らないため、数日間苦労しました。スナップ機能をオフにすればこのような不随意回転のように感じる動きは無くなります。

3-4 UV展開忘れ

作業を始めた当初はオブジェクトUV展開を忘れてエクスポートして、そのエクスポートファイルに画像が貼り付かない障害が何度かありました。

4 課題として残ったもの

4-1 マテリアル

マテリアルについては強い興味がありますが、学習が進んでいません。今後学習を深め、マテリアルライブラリをBlenderの中で使えるようにしたいとおもいます。なお、Dimensionでマテリアルを付加したオブジェクトをblenderにインポートすると、マテリアルをそのままBlender内に持ち込めることを確認しました。手間をかければ、Dimensionの多様なマテリアルをBlenderで使えるということです。

4-2 アニメ

Blenderアニメ機能は以前利用したことがあるのですが、今回その利用にチャレンジしたところ、ほとんどちんぷんかんぷんで敗退しました。早急にアニメを使えるようにしたいと思います。

4-3 人物造形

考古学的遺構や遺物のスケールとして人物を使うことを考えています。Make HumanのBlenderアドオンMPFB V2.0-a2を試してみましたが、有望です。

4-4 参考 QGISによる等高線から3Dモデル

Blender操作ではありませんが、QGISで紙等高線から3Dモデルを構築できます。このQGIS機能を使って考古遺構3Dモデル作成を試みてみる価値は大きいと考えています。


2022年8月30日火曜日

縄文土器実測図の3Dモデル化の例

 Example of 3D modeling of Jomon pottery survey map


The basis of the method of rationally creating a 3D model from the Jomon pottery survey map was established. Use Blender's Bsurfaces and UV projection features.


縄文土器実測図から3Dモデルを合理的に作成する方法の基礎が出来ました。BlenderのBsurfaces機能とUV投影機能を使います。

1 縄文土器実測図の3Dモデル化の例

縄文土器実測図の3Dモデル化の例


縄文土器実測図(千葉市大膳野南貝塚1号屋外漆喰炉出土土器3)

大膳野南貝塚発掘調査報告書から引用

3Dモデルは実測図外縁線からBlenderのBsurfaces機能で作成。

文様貼り付けはBlenderのUV投影機能を利用。


縄文土器実測図の3Dモデル化の例画像

2 作成の主なステップ

2-1 BlenderのBsurfaces機能による3Dモデル作成


BlenderのBsurfaces機能による3Dモデル作成

2-2 BlenderのUV投影機能による文様の貼り付け(ラップ)


BlenderのUV投影機能による文様の貼り付け(ラップ)

3 感想

・2022.08.29記事で文様貼り付け(ラップ)にBlenderのシュリンクラップ機能に着目しましたが、同じ機能ですが、UV投影機能の方がはるかに使いやすいことが判りました。

・縄文土器実測図から3Dモデルを作成する方法の基礎は出来ました。3Dモデルに厚みを付けるとか、欠けを表現するとか、色を付けるとかの応用は今後の課題として、発展できるに違いありません。

・Blenderの高機能に驚くとともに、その機能に習熟する必要性を痛感しています。

・8月を「Blender強化月間」として寝ても覚めてもBlenderに取り組んできましたが、面白くなってきましたので、9月も引き続き「Blender強化月間」としてBlender習熟に取り組むことにします。実測図の3Dモデル化を(自分レベルで)極めたいと思います。


2022年8月29日月曜日

縄文土器実測図の3Dモデルへのラップ方法

 Wrapping method of Jomon pottery survey map to 3D model


I learned how to wrap the Jomon pottery survey map to the 3D model, so I made a note of it. Use Blender's shrinkwrap feature.


縄文土器実測図の3Dモデルへのラップ方法を知りましたのでメモしました。Blenderのシュリンクラップ機能を使います。

1 縄文土器実測図の3Dモデルへのラップ方法

Blenderのシュリンクラップ機能を使えば、縄文土器実測図を3Dモデルに平行投影することができ、すなわち3Dモデルにラップすることができることに気が付きました。


Blenderシュリンクラップ機能による実測図の平行投影

2 縄文土器実測図の3Dモデルへのラップ

これまでの自分の縄文土器実測図3Dモデル化はラップすることなく、文様をUV展開図に描き込んでいました。この方法では実測図の図柄そのままが3Dモデルに貼り付き、不正確です。しかし、ラップすれば、文様図柄の左右両端付近も正確に3Dモデルの上に落とし込めます。


縄文土器実測図の3Dモデルへのラップ

3 感想

Blenderシュリンクラップ機能の存在を知り、これまで判らなかった実測図の3Dモデルへのラップ方法原理に気が使いました。早急にこの方法を実用化することにします。ラップが出来るようになれば、縄文土器実測図3Dモデル化の最大の山場を越したことになると思います。


2022年8月28日日曜日

縄文土器実測図から3Dモデルをつくる

Creating a 3D model from a Jomon pottery survey map


A simple 3D model was created from the measured drawing (front view) of Jomon pottery (Horinouchi style) excavated from an outdoor plaster furnace in Daizenno Minami Shell Mound, Chiba City. I made a note of the creation process to remember. This is the first step in creating a 3D model from the Jomon pottery survey map.


千葉市大膳野南貝塚の屋外漆喰炉から出土した縄文土器(堀之内式)について、その実測図(正面図)から簡易3Dモデルを作成しました。その作成プロセスを忘れないようにメモしました。縄文土器実測図から3Dモデルをつくる活動の第1歩となります。

1 縄文土器実測図(正面図)


縄文土器実測図(正面図)

大膳野南貝塚発掘調査報告書から引用


縄文土器写真

大膳野南貝塚発掘調査報告書から引用

2 作成プロセス

以下のBlender操作は2DAnimation画面で行います。(全般→Layout画面ではBsurfaces機能が正常に動作しません。)

2-1 実測図の空間配置と断面線描画

実測図(同じもの2枚)を空間配置配置し、断面線をグリースペンシルで描画します。


実測図(同じもの2枚)の空間配置と断面線を描画した様子 Blender画面


描画した断面線(4本) Blender画面

4本の断面線を回転順番(及び上から下(逆も可)順番)にグリースペンシルで描画します。(描き順がバラバラではBsurfaces機能が正常に動作しません。)

2-2 Bsurfaces機能による曲面生成

4本の断面線からBsurfaces機能により土器曲面を生成します。


Bsurfaces機能により生成した曲面 Blender画面

事前にBsurfacesアドオン(標準搭載)を使えるようにチェックしておく必要があります。

4本グリースペンシルが選択された状態でサイドバー→編集→Bsurfaces→Initialize(Add BSurface mesh)をクリック→(下の)Guide strokesのグリースペンシルをクリックしてスポイトをつまんで断面線チェック→Add Surface。

左下に生まれる小画面Bsurfaces add surfaceでCyclic Crossをチェック、「クロス」、「追従」の数値を入力して好みの精細さを設定します。(この例はクロス50、追従10です。)


主な操作ポイント

2-3 曲面のUV展開

Blender編集モードで曲面を選択してUV展開します。この例ではシームを2か所にいれてUV配置が2つに分割するようにしました。

UV Editing画面でUV→UV配置をエクスポートでUV配置画像をエクスポートします。


UV配置画像

2-4 UV配置画像に実測図を配置する

UV配置画像に実測図画像の模様部分を貼りつけます。UV画像は歪んでいるので、Photoshopパペットワープ機能を使ってその歪みに実測図画像を合わせます。その後、UV画像を削除して実測図画像(UV版実測図画像)だけにします。最後に参考として色を付けました。


UV配置画像に実測図画像を貼りつけた様子 Photoshop画面


UV配置画像を除去した様子(UV版実測図画像) Photoshop画面


着色したUV版実測図画像

2-5 UV版実測図画像を画像テクスチャとした貼りつけ、ソリッド化する

曲面オブジェクトにUV版実測図画像を画像テクスチャとした貼りつけ、それをモディファイヤ→ソリッド化で厚みを加えました。


曲面オブジェクトに画像テクスチャを貼り付け厚みを加えた様子(完成) Blender画面

3 実測図から作成した縄文土器の簡易3Dモデル

実測図から作成した縄文土器の簡易3Dモデル


3Dモデルの動画

4 感想

・この土器は波状口縁や把手がないので、また回転体部分が残存しているので、比較的に容易な方法で簡易3Dモデルをつくることができました。実測図だけの情報からつくる縄文土器3Dモデルの出発点になると考えます。

・土器内面に画像テクスチャが見えるなど不備が残ります。土器表面のざらつきなどの質感付与の工夫余地は大いにあります。

・実測図画像は透視的な絵であり、展開されたものではありません。従ってより正確に作業しようとするならば、実測図画像を展開した上で、UV画像に貼り付ける必要があります。また、Bsurfaces機能による曲面作成も口縁部などに工夫する余地があります。

・実測図ではなく、発掘調査報告書掲載写真から簡易3Dモデルをつくることもテストする価値があると思います。


 

2022年8月27日土曜日

屋外漆喰炉3Dモデル 基底微地形・炉体形状・漆喰堆積表面の3モデル並置

Outdoor plaster furnace 3D model  3 models juxtaposed: base mjcro-topography, furnace body shape, and plaster deposited surface


I am working on the theme of creating a 3D model from a survey drawing. A 3D model of the base micro-topography, the shape of the furnace body, and the plaster deposition surface of the outdoor plaster furnace (Horinouchi period) in Daizenno Minami Shell Mound, Chiba City, was created to allow comparison by arranging them side by side.


実測図から3Dモデルを作成するというテーマに取り組んでいます。千葉市大膳野南貝塚の屋外漆喰炉(堀之内式期)の基底微地形、炉体形状、漆喰堆積表面の各3Dモデルを並置して比較できるモデルを作成しました。

1 屋外漆喰炉3Dモデル 基底微地形・炉体形状・漆喰堆積表面の3モデル並置

屋外漆喰炉3Dモデル 基底微地形・炉体形状・漆喰堆積表面の3モデル並置


「屋外漆喰炉3Dモデル 基底微地形・炉体形状・漆喰堆積表面の3モデル並置」の画像


3Dモデルの動画

2 メモ

・このモデルに主要土器とアワビの3Dモデルを追加して、とりあえずの完成とします。作業感覚的には9合目を過ぎたといえます。

・このモデルではメッシュのゆがみで凹凸を判りやすく表現しようと試みましたが、あまり成功していないようです。等高線的表現によるモデルも追って作成してみたいと思います。

・漆喰堆積表面3Dモデル作成はillustratorによる作業を排して、最初から最後までBlenderにより作業しました。作業の効率化がかなり図られました。また作業思考が一貫して3D空間で行われるので、作業ストレスが大幅に減じました。作業方法は追って記事で記録することにします。

・Blender機能をいかに引き出すかという側面に至らない、Blenderファイル操作上の問題解決に作業全体の6割程度が消費されています。(例 illustratorやPhotoshopで作成した画像ファイル名称がBlenderでは思わぬ障害になることなどの問題…後日詳しく「失敗だらけのBlender操作」記事でメモします。)


 

2022年8月26日金曜日

屋外漆喰炉3Dモデルに人を追加する

 Add People to Outdoor Plaster Furnace 3D Model


I added two people to the outdoor plaster furnace 3D model to create a test model that shows the scale of the furnace. I learned about the existence of the free human body creation add-on "Make Human", so I tried it.


屋外漆喰炉3Dモデルに人を追加して炉のスケール感が判るようなテストモデルを作成してみました。無料人体作成ソフト「Make Human」の存在を知ったので試してみたのです。

1 Make HumanのBlenderアドオンMPFB V2.0-a2を組み込んだ画面


Make HumanのBlenderアドオンMPFB V2.0-a2を組み込んだ画面

2 人を追加した屋外漆喰炉3Dモデル


人を追加した屋外漆喰炉3Dモデル 3DF Zephyr Lite画面

人の背丈は1.66mです。黒い人物は男、白い人物は女の設定です。


3Dモデル動画

3 感想

・人物を配置してみると屋外漆喰炉のスケール感が良くわかるようになります。

・ゆくゆくは縄文衣装を着装した家族を立った人物と座った人物を含めて配置してみたいと思います。そうすれば、遺構スケール感がより一層明らかになり、炉の利用方法等に関する思考が活性化するにちがいありません。

・Make Humanでは衣服を着装させたり、体のポーズを変化させたりできますが、今回のアドオンはアルファ版で、衣服、ポーズにはまだ対応していません。

・Make Humanの存在はGoogle ニュースの検索欄に「Blender」を投入した時、次の記事がヒットして、知りました。

パラメーター操作だけで人間を作れる「Make Human」の「Blender」アドオン版「MPFB2」

この記事の中にアドオン入手方法が詳しく紹介されています。


2022年8月25日木曜日

「屋外漆喰炉 基底微地形と炉体形状の様子 3Dモデル」の作成

 Creation of ''3D model of outdoor plaster furnace base microtopography and furnace body shape''


Two 3D models of the outdoor plaster furnace base microtopography and the shape of the furnace body have been created, so they can be observed side by side. I feel that creating such materials is valuable in the sense that it expresses the state of the remains in an easy-to-understand manner.


屋外漆喰炉の基底微地形と炉体形状の2つの3Dモデルが出来ましたので、並べて観察できるようにしました。このような資料作成は遺構の様子を判りやすく表現するという意味で価値があると感じます。

1 屋外漆喰炉 基底微地形と炉体形状の様子 3Dモデル

屋外漆喰炉 基底微地形と炉体形状の様子 3Dモデル

左が基底微地形、右が炉体形状です。


「屋外漆喰炉 基底微地形と炉体形状の様子 3Dモデル」画像


3Dモデルの動画

2 感想

・基底微地形と炉体形状を同時に観察できる資料は一般にないので、このような資料作成は発掘状況写真遺構の様子を判りやすく表現するという意味で価値があると感じます。


参考 発掘状況写真1 大膳野南貝塚発掘調査報告書から引用


参考 発掘状況写真2 大膳野南貝塚発掘調査報告書から引用

・今後この資料に漆喰堆積状況(漆喰炉外形)、土器、アワビの3Dモデルを順次追補します。

・3Dモデルで凹凸を判りやすく示すための方策として、今回はメッシュを貼りつけました。今後、等高線表示などの別表現方法も検討することにします


2022年8月23日火曜日

屋外漆喰炉炉体形状3Dモデル

 Furnace shape 3D model of outdoor plaster furnace


I created a 3D model of the furnace body shape of the Horinouchi-style outdoor plaster furnace in Daizenno Minami Shell Mound. It is a test work to create a 3D model for learning from the actual survey map published in the excavation report. The tests are passing.


大膳野南貝塚の堀之内式期屋外漆喰炉の炉体形状3Dモデルを作成しました。発掘調査報告書に掲載されている実測図から、学習用3Dモデルを作成するテスト作業です。テストは成功しつつあります。

1 屋外漆喰炉炉体形状3Dモデル

屋外漆喰炉炉体形状3Dモデル


屋外漆喰炉炉体形状3Dモデル画像


3Dモデルの動画

2 屋外漆喰炉炉体形状3Dモデルの作成プロセス

ア 断面図から炉体形状(※)の高さ読み取り、平面図プロット


断面図から読み取った高さ情報を平面図にプロットした様子

※この作業では漆喰堆積を除いた堆積物が炉体を構成していると仮定しました。

イ 炉体形状等高線図(想定)の作成

高さ情報がプロットされた平面図に炉体形状等高線図(想定)を作成しました。実測図情報から思い浮かべることができる炉体の様子を等高線で表現する作業です。本来は、考古学専門家がその発掘体験と能力を発揮する作業になります。今回作成した等高線図は3Dモデル作成ステップに必須であるため、素人の私が仮に作成したものです。


炉体形状等高線図(想定)

ウ 炉体断面線作成

3Dモデルを作成するために必要な炉体断面線を、漆喰炉全体をカバーするために16本作成しました。

エ 炉体断面線の3D空間配置

Blenderに炉体断面線をインポートして、3D空間に配置します。


炉体断面線の3D空間配置配置の様子 垂直倍率×2

オ 炉体3Dモデルの作成

Bsurfaces機能を利用して炉体3Dモデルを作成します。


炉体3Dモデルの様子 垂直倍率×2

3 感想

3-1 考古的感想

堆積する漆喰より下部に堆積する暗褐色土などには焼土粒や漆喰粒が微量含まれていて、漆喰堆積を伴った炉利用時の炉体を表現していると考えました。炉体は大小2つの炉から構成され、南側の炉がメインの炉であると観察できます。外周は地面より高く堤防状に炉体が盛り上がっています。

炉体の上に漆喰が堆積していることから、炉の利用毎に漆喰を堆積させていったことが考えられます。なぜ漆喰を堆積させたのか、漆喰を堆積させた行為の意味は特段に興味のある学習課題です。漆喰(恐らく破砕貝パウダーを主原料とするモノ)の白さには特段の神聖性があったものと空想します。

3-2 Blender操作技術

・作業時間は、上記作業プロセスの内ア・イ・ウ(illustrator作業…手作業)が90%、エ・オ(Blender作業)が10%という割合になります。ア・イ・ウの作業は根気が必要で、趣味活動としてはできれば避けたい作業です。

・断面図高さ情報から等高線を描く作業の素案作成に利用できそうなパソコンソフトは探せばゴロゴロありそうな予感がします。

・実測図から炉の3Dモデルをつくる作業は2段階から構成されていると考えるようになりました。第1段階は実測図から3Dモデル姿を合理的に想像し、それを等高線図で表現する段階。第2段階はその想像成果(等高線図)をパソコンスキルで3Dモデルに造形する段階。

・炉体3Dモデルの形状と断面図の形状は大局的には良く合っていますが、一部はずれています。このずれは作業をやり直す(フィードバックする)ことにより少なくすることができます。


2022年8月20日土曜日

屋外漆喰炉基底微地形3Dモデルのグラデーション塗色

 Gradation paint color of 3D model of the base micro-topography of outdoor plaster furnace


As part of learning Blender operation technology, I painted the base micro-topography 3D model of the outdoor plaster furnace with gradation to improve the visibility of the micro-topography.


Blender操作技術習得の一環として屋外漆喰炉基底微地形3Dモデルをグラデーションで塗色し、微地形視認性向上を図りました。

1 3Dモデルの色グラデーション

1-1 単純な色グラデーション


単純な色グラデーション 3Dモデル


単純な色グラデーション ノード

1-2 繰返し色グラデーション


繰返し色グラデーション 3Dモデル


繰返し色グラデーション ノード

1-3 干渉色(カラーランプはFacebookやまだこーじさん提供)


干渉色 3Dモデル


干渉色 ノード

2 検討

微地形3Dモデルを単色で表現するよりも色グラデーションで表現した方が凸凹の視認性はよくなります。3Dモデル提示の目的に応じてどのような色グラデーションを使うか選択することになると考えます。

「屋外漆喰炉基底微地形がどうなっているのか」という一般的問題意識に対応する場合、繰返し色グラデーションや干渉色で表現するより、単純な色グラデーションで表現する方がふさわしいように感じます。低い所と高い所が思考回路を使わないで直観的にわかればよいからです。

3 応用 単純な色グラデーション3Dモデルを使った表現

屋外漆喰炉の基底微地形(微地形塗色)


屋外漆喰炉の基底微地形(微地形塗色) 画像

このような表現方法もあるかと思います。しかし、断面図にも塗色があり、微地形にも塗色があり、その塗色の意味が違うので、見づらい感が発生します。

基底微地形の色グラデーションによる表現はさらに工夫する必要がありそうです。例えば赤色立体地図(※)風に表現すれば、その色合いは断面図塗色システムとは全く別物であることが自明ですから有効かもしれません。近々試してみることにします。

(※ 赤色立体地図(赤色立体画像)は千葉達朗先生発明)


2022年8月18日木曜日

屋外漆喰炉基底微地形3Dモデル作成方法メモ

 Notes on how to create a 3D model of the outdoor plaster furnace base micro-topography


I will make a note of how to create a 3D model of the outdoor plaster furnace base microtopography from the survey map information. so as not to forget. It turns out that anything that can draw a hypothetical cross section can be made into a 3D model. Great achievement for me.


実測図情報から屋外漆喰炉基底微地形の3Dモデルを作成する方法をメモします。忘れないようにするためです。想定断面図を描けるものならば、どんなものでも3Dモデルにすることが判りました。自分にとって大成果です。

1 基底微地形の想定等高線図作成

基底微地形の3Dモデルを作成するためには、基底微地形を想定する必要があります。想定基底微地形は等高線で表現することにします。等高線の描画は十字に分布する2断面図標高情報から行います。今回は「自分の技術的常識(直観)」で行いました。作業をする中で、基底微地形の想定にも様々な技術的検討が有りうることに気が付きましたが、今回はそこまで踏み込みません。なお、作業はillustratorで行いました。


基底微地形の想定等高線図

2 想定断面図作成

想定等高線図から想定断面図を作成します。


基底微地形の想定断面図

作業はillustratorで行いました。

3 Blenderにおける想定断面線描画

Blenderの2D Animation画面で想定断面図を下書き画面として想定断面線を描画します。作業はベジェ曲線描画風の操作でグリースペンシルとして描画します。描画した想定断面線各々を所定の平面位置と高さ位置に配置します。


断面線を3D空間に配置した様子

4 Bsurfaces機能による微地形面生成

BlenderのBsurfaces機能により微地形面を生成します。実際の操作はオブジェクトモードで、編集(サイドバー)→Bsurfaces→Initialize(Add Bsurface Mesh)→Guide strokesのグリースでスポイトでオブジェクトをチェック→Add Surface→簡易な曲面が生成するので新たに表示されるウィンドウでクロスと追従の数値を変更して曲面の分割数を設定して好みの精細さにする。


生成した曲面(垂直倍率×2で作業した場合)

5 参考 等高線から生成した微地形面(失敗事例)

Bsurfaces機能では等高線からも曲面を生成することができます。しかし曲面生成の大前提として、同じ値の等高線は全て連続している必要があります。今回の基底微地形には凹地が3個所あり、同値等高線(-40㎝)が3個所に出現します。つまり同じ値の等高線が連続しないで3個所に出現します。そこで、それぞれの凹地に対応した曲面を3つつくって、それをブーリアン結合してみました。


3つの曲面をブーリアン結合した様子 断面(垂直倍率×5)

木に竹を接いだような印象を受ける微地形となり、強い違和感をおぼえます。失敗事例となります。

6 感想

6-1 断面図を利用した3Dモデル作成技術の汎用性

遺構や遺物の想定断面図ができれば、Bsurfaces機能を使って3Dモデルにできることが判りました。汎用的技術として使えそうです。断面線の精度を良くして、また数を増やせばより精度の高い3Dモデルが出来ると期待できます。

一方、illustratorにおける等高線作成と断面線作成という手間、また断面線をBlenderでなぞりさらに空間配置するという手間にはうんざりします。しかし、作業の合理化・省力化の余地は大いにあると直観できます。

なにはともあれ、考古実測図から想定断面図を描けるものならば、どんなものでも手間暇かければBlenderで3Dモデルにすることができると判りました。自分レベルでは大成果です。

6-2 QGIS(GRASS)による等高線を使った3Dモデル作成の可能性

等高線から精度の高い3DモデルをQGIS(GRASS機能利用)で生成できます。同じ値の等高線は連続していなければならないなどの制約はありません。等高線が途切れていても、等高線の間隔が不定でも3Dモデルを生成できます。

ブログ花見川流域を歩く番外編2020.12.19記事「紙地図等高線から地形3Dモデルを作成する方法

屋外漆喰炉基底微地形の想定等高線を仮想スケール・場所に変換してQGISで3Dモデルにしてみることにします。この方法が成功すると、作業の大幅な効率化・高精度化が実現するかもしれません。


2022年8月17日水曜日

屋外漆喰炉の基底微地形3Dモデル

 3D base microtopography of an outdoor plaster furnace


A 3D model of the base microtopography was created from the actual measurement map of the outdoor plaster furnace. After trial and error with Blender, it became possible to express complex micro-topography.


屋外漆喰炉実測図からその基底微地形3Dモデルを作成しました。Blenderによる試行錯誤の末、複雑な微地形も表現出来るようになりました。

1 屋外漆喰炉の基底微地形

屋外漆喰炉の基底微地形

BlenderのBsurfaces機能により仮想13断面図から生成。


生成した基底微地形の様子


3Dモデルの動画

2 作業プロセスメモ

・2つの実測図断面図から主要ポイントの標高読み取り。→仮想等高線図作成。→仮想断面図作成→仮想断面図の3D空間配置→Bsurfaces機能による微地形面生成


作業図

3 感想

3-1 技術的感想

Bsurfaces機能により断面図から微地形を生成する試みは成功したと言っていいと思います。今後の各種遺構・遺物を実測図から3Dモデルにする際の有力な技法になると思います。

一方、Bsurfaces機能により等高線から微地形を生成する試みは失敗したと言っていいと思います。Bsurfaces機能では複数の峰とか複数の凹地が存在する形状(地形)を1回の操作で生成できません。そのため複数回の操作繰返しとモデル結合の繰返しになります。そのため、仕上がったものはどうしても違和感が生まれます。

BlenderのBsurfaces機能により、仮想断面図から微地形を生成する方法は別にまとめます。

3-2 考古的感想

屋外漆喰炉が設置された場所は、元々の微地形は周辺より10㎝~20㎝窪んだ場所が選ばれています。屋外で火を焚く場合10㎝~20㎝の窪地であれば風の影響を緩和できるためであると考えます。屋外漆喰炉が設置される前に既に炉として使われていて、そもそもこの凹地地形は人工地形(掘られた穴)であると考えます。


2022年8月15日月曜日

屋外漆喰炉実測図の3D空間配置

 3D spatial arrangement of outdoor plaster furnace measurement drawing


I am starting to create a 3D model of an outdoor plaster furnace in the late Jomon period at the Daizenno Minami Shell Mound. First, a model was created by placing the actual survey drawings in 3D space. The interest in this remains deepens even by simply arranging the actual survey map in 3D space.


大膳野南貝塚の縄文後期屋外漆喰炉の3Dモデル作成に着手しています。最初に実測図を3D空間に配置しました。3Dモデル作成以前のこの資料をみただけでも、この遺構に対する興味が深まります。同じ実測図情報でも、紙平面に印刷されたものより、3D空間に配置されたものの方がより判りやすく、理解が進み、従って新たな疑問と興味が湧きます。

1 大膳野南貝塚1号屋外漆喰炉 実測図3D空間配置モデル

大膳野南貝塚1号屋外漆喰炉 実測図3D空間配置モデル

大膳野南貝塚発掘調査報告書から引用・塗色


モデルの様子


モデルの動画

2 屋外漆喰炉基底面3Dモデルの検討


屋外漆喰炉基底面3Dモデルの試作の様子

屋外漆喰炉基底面3Dモデルを試作して検討しています。次のような問題の解決策を考えながら、試行錯誤を続けています。

・基底面は断面図情報から等高線を描くと、深い場所が2つある複雑な地形をしています。1回のBsurfaces作業では地形を生成できないので、次の方法を比較検討して成績のよいものを選ぶ必要があります。

ア 分割して作業をして、出来た2つの地形をブーリアン機能で結合する。

イ 地形の一部をプロポーショナル編集やメッシュ移動手作業で生成する。

・最初の作業では基準から-30㎝、-35㎝、-40㎝の等高線を描き作業しましたが、これではモデル造形には不足するようです。もう少し等高線を増やす必要があるようです。

・垂直水平を同じ縮尺で作業していますが、作業途中では水平に対する垂直比率を大きくして作業を容易にすることも必要かもしれません。

3 感想

「実測図から対象物の3Dモデルを作成する」という技術的問題意識から、屋外漆喰炉の3Dモデル作成作業を進めています。一方、この作業の中で、屋外漆喰炉が遺跡のどのような場所に在って、周辺にある竪穴住居はどのようになっているかなど過去に学習を深めた考古問題意識も急速に復活しています。遺跡全体や屋外漆喰炉周辺の様子もいつか説明訴求力のある3Dモデルにしてみたいと思います。


2022年8月14日日曜日

後期旧石器時代ナイフ形石器の干渉色表現

Interference Color Representation of Knife-shaped Stone Tools of the Late Paleolithic Period


I tried to express the late Paleolithic knife-shaped stone tool with interference colors. You can see the shape well.


後期旧石器時代ナイフ形石器を干渉色表現してみました。形状の様子が良くわかります。

1 後期旧石器時代ナイフ形石器干渉色3Dモデル

後期旧石器時代ナイフ形石器干渉色3Dモデル

元3Dモデルhttps://skfb.ly/o8GVS


3Dモデルの様子


3Dモデルの動画

2 作成手順

フォトグラメトリにより作成した3Dモデル(Wabefront(.obj)ファイル)をBlenderにインポートし、垂直方向白黒グラデーションのマテリアルを作成します。


垂直方向白黒グラデーションマテリアルの様子


3Dモデルのノード

3DモデルをUV展開してからマテリアルを画像テクスチャにベイクします。


垂直方向白黒グラデーションの画像テクスチャ

垂直方向白黒グラデーション画像テクスチャをやまだこーじさん公開干渉色変換ツールに投入して干渉色に変換します。


干渉色変換ツールに白黒画像を投入した様子

最後に、3Dモデルの画像テクスチャを白黒から干渉色に差し替えます。

3 メモ

Blenderで垂直方向白黒グラデーションマテリアルを簡単に作成できるので、全ての3Dモデルを容易に干渉色モデルに変換できることを確かめることができました。

また、Blenderでは任意の多色グラデーションも簡単に作成できるので、便利です。

やまだこーじさんは干渉色マテリアルを作成していてそれを参考としてみせていただきました。この石器3Dモデルにその干渉色マテリアルをアペンドすると次のような干渉色3Dモデルになります。


やまだこーじさん作成干渉色マテリアルをアペンドした3Dモデル


同上マテリアルのノード
情報提供と指導していただいたやまだこーじさんに感謝します。

4 参考 後期旧石器時代ナイフ形石器

後期旧石器時代ナイフ形石器(千葉市坂ノ越遺跡) 観察記録3Dモデル Upper Paleolithic backed blade

撮影場所:千葉市立郷土博物館「千葉市出土考古資料優品展」

撮影月日:2021.12.22


展示の様子

ガラスショーケース越し撮影

3Dモデル写真測量ソフト 3DF Zephyr で生成 v6.010 processing 66 images

Upper Paleolithic backed blade (Sakanokoshi site, Chiba city) Observation record 3D model

Location: Chiba City Folk Museum “Chiba City Excellent Archaeological Material Exhibition”

Shooting date: 2021.12.22

Shooting through a glass showcase

Generated with 3D model photogrammetry software 3DF Zephyr v6.010 processing 66 images