無料の「Blender」で凹凸の少ないレリーフをリアルな立体に変えるテクニック

こんな感じに変わります（予定）

　今回も引き続き、「Marigold Depth Estimation」を使用した、画像からの深度生成を活用してみます。

深度画像を調整できるようにしたい！

　前々回の記事で、Marigold Depth Estimation サイトから3Dモデルを色々出力した時に気づいたのですが、生成された深度の変化が近景と遠景で違いがあります。

　例えば以前に例としてあげたバラのモデルですが、下から覗くと葉の部分は厚みがある一方、近景の花びら部分はあまり立体的ではなく、圧縮されたようになっています。

バラのモデルの例。葉の部分は立体的だが、近景の花びらはほぼ平ら

　そのため、今回は「Marigold」のページからではなく、「Blender」で深度情報から同様の3Dモデルを作成し、深度を調整できるようにしてみたいと思います。

準備

　前々回の記事を参考に深度画像を作成し、「16ビットの白黒PNG形式」（～_depth_16bit.png）をダウンロードしておきます。解像度はデフォルトの［Recommended］を推奨します（「棘」が発生するため。詳しくは次回にて）。

デフォルトの設定で深度画像を生成し、「16ビットの白黒PNG形式」（～_depth_16bit.png）をダウンロードしておく

　実際に試してみたい方は、以下の画像をダウンロードしてください。

元画像（フルカラーJPEG）

深度画像（16ビット白黒PNG）

　「Blender」を立ち上げておきます。ちなみに今回、デフォルト立方体はそのままでOKなので、今まで心を痛めていた方も安心！

ジオメトリノードによるディスプレイスメント

　「ディスプレイスメント」とは、「移動」や「変位」を意味する単語ですが、3DCGでは主にテクスチャ画像でモデルの「頂点」を移動して変形する機能を指します。

　「Blender」にはこれを行う方法がいくつかありますが、今回は調整と応用のしやすさから、「ジオメトリノード」機能を使用することにします。

ジオメトリノードツリーの追加

1. 画面上部の［ジオメトリノード］タブをクリックします。
2. 画面下の「ジオメトリノードエディター」のヘッダーの［＋　新規］ボタンをクリックします。

画面上部の［ジオメトリノード］タブ（①）をクリックして新規ジオメトリノードツリーを追加し、画面下の「ジオメトリノードエディター」のヘッダーの［＋　新規］ボタン（②）をクリック

変形するグリッドの作成

　細分化した平面を深度情報で変形するため、前々回Webページから出力された3Dデータのように、「Blender」でも最初に深度画像と比率を合わせた「グリッド」を作成します。

1. ［追加］－［メッシュ］－［プリミティブ］－［グリッド］メニューで［グリッド］ノードを追加します。
2. 最初にある［グループ入力］ノードと［グループ出力］ノードの間の線上に移動します。
3. ［グリッド］ノードの［サイズX］［サイズY］に元画像の横と縦の比率を、［頂点X］、［頂点Y］に横と縦の各比率に「＋1」した値を設定します。

・［追加］（①）－［メッシュ］－［プリミティブ］－［グリッド］メニューを実行し、［グループ入力］ノードと［グループ出力］ノードの間の線上に移動。［グリッド］ノードの［サイズX］［サイズY］に元画像の横と縦の比率、［頂点X］、［頂点Y］に横と縦の各比率に「＋1」した値を設定する（②）

　［グループ入力］ノードとの線が切れますが、以降はこのノードを使いませんので気にしないでください。

メッシュ細分化ノードの追加

　グリッド設定でも細かくはできますが、比率を計算しつつ値を入れるのは面倒なので、細分化専用の［メッシュ細分化］ノードを追加します。

1. ［追加］－［メッシュ］－［処理］－［メッシュ細分化］メニューを実行し、［グリッド］ノードと［グループ出力］ノードの間の線上に割り込ませます。
2. ［レベル］を「6」にします。

［メッシュ］－［処理］－［メッシュ細分化］メニューを実行し、［グリッド］ノードと［グループ出力］ノードの間の線上に割り込ませ、［レベル］を「6」にする

変形用ノードの追加

　変形するグリッドができたので、次は深度画像で変形できるようにします。

位置設定ノードの追加

　変形は頂点の移動によって行うため、［位置設定］ノードを使用します。

1. ［追加］－［ジオメトリ］－［書込］－［位置設定］メニューを実行します。
2. ［メッシュ細分化］ノードと［グループ出力］ノードの間の線上に割り込ませます。

［追加］－［ジオメトリ］－［書込］－［位置設定］メニューを実行し、［メッシュ細分化］ノードと［グループ出力］ノードの間の線上に割り込ませる

深度画像（［画像テクスチャ］ノード）の追加

　次に［画像テクスチャ］ノードを追加し、深度情報を［位置設定］ノードに渡すようにします。

　テクスチャとグリッドとの関連付けには「UV座標」を利用します。

1. ［追加］－［テクスチャ］－［画像テクスチャ］メニューで［画像テクスチャ］ノードを追加し、［メッシュ細分化］ノードの下に移動しておきます。
2. 中の「フォルダーアイコン」をクリックし、深度画像を指定します。

［追加］－［テクスチャ］－［画像テクスチャ］メニューで［画像テクスチャ］ノードを追加し、［メッシュ細分化］ノードの下に移動、中の［開く］ボタンをクリックして深度画像を指定

1. ［画像テクスチャ］ノードの［ベクトル］ソケットを［グリッド］ノードの［UVマップ］ソケットに、［カラー］ソケットを［位置設定］ノードノードの［オフセット］ソケットにそれぞれつなげます。
2. 「リピート」と表示されている項（端の処理）を「延長」に変更します。

［画像テクスチャ］ノードの［ベクトル］ソケットを［グリッド］ノードの［UVマップ］ソケットに、［カラー］ソケットを［位置設定］ノードの［オフセット］ソケットにそれぞれつなげ、［リピート］の項（端の処理）を［延長］に変更

深度による移動をZ軸に限定するノードを追加

　この時点でグリッドが斜めに変形しているはずですが、移動を［Z軸」に限定するため、「XYZ合成］ノードを追加します。

1. ［追加］－［ユーティリティ］－［ベクトル］－［XYZ合成］メニューを実行します。
2. ［画像テクスチャ］ノードと［位置設定］ノードの間の線上に割り込ませます。狭いですが、自動的に広がってくれます。

［追加］－［ユーティリティ］－［ベクトル］－［XYZ合成］メニューを実行し、［画像テクスチャ］ノードと［位置設定］ノードの間の線上に割り込ませる

　そして現在［画像テクスチャ］ノードの［カラー］ソケットとつながっている［XYZ合成］ノードの［X］ソケットをドラッグし、［Z］ソケットにつなぎ替えます。

現在［カラー］ソケットとつながっている［XYZ合成］ノードの［X］ソケットをドラッグして［Z］ソケットにつなぎ替える

終わりに

　とりあえず深度画像で変形できましたが、まだ形状が反転していますね。
　次回はこれを直して調整できるようにし、さらにマテリアルも設定します。

　ではまた。