トポロジーをキレイにしつつ効率よく体をモデリングする方法を考えてみる
ポリゴンの流れはきれいにしておかないと後で様々な問題が発生します。
例えば関節がキレイに曲がらないとかテクスチャに歪みがでたりとか、おまけに調整しずらかったり。
かつて初めて人体モデリングに挑戦してみた時は後先考えず、バシバシと好き勝手にカットして造形していました。
その結果、扱いにくいデータができてしまい修正に苦労したことがあります。
ポリゴン数もそうですがポリゴンの流れもある程度考えないと痛い目を見ると痛感しましたね。
なので今回はトポロジーをきれいにしつつ比較的少ない手順で体をモデリングすることを目指して頑張っていきます。
※2023/10:手順の変更と画像を追加しました。
※2024/5:画像の修正と追加をしました。
※2024/10:関連リンク先を追加しました。
モデリングの前に
ポリ割がキレイな体とは?
まず初めにポリゴンの流れがキレイな体とは一体どうゆうものなんだろう？ということで一度調べてみました。
するとだいたいこんな感じであることが分かりました。
- 筋肉や骨格があるていど意識されている
- 関節がキレイに曲がるように分割されている
- 比較的楽にウェイトが塗れるようになっていた
- ループ選択ができるようになっている箇所が多い
- 三角ポリゴンがあまりない(必要に応じて使い分けている)
ちなみに3DCG界ではポリゴンの流れの事をトポロジーと呼ぶそうですが、元の意味は位相幾何学と言うらしいです。
下絵を用意
調べた後はモデリングをしていきますが、その前に下絵を用意。
これがないと始まらないですね。
初期の胴体の時に使った下絵の出来があまりにも悪かったんで少し描き直しました。
手足の根本も分かるよう大体の位置に赤点を配置。
これを参考に体を作っていきます。
ただこの下絵も後で間違っていた事に気付きます・・・
モデリング開始
各パーツを配置
まずレイヤーごとに胴体と手足のパーツを配置。
手に関しては肩関節を軸に一旦回転させ、太ももを掴めるか一度確認しておきます。
後々おかしなことに気付いて修正するは大変なので。
ひとまず手の位置は問題なさそうなのでこのまま進めていきます。
胴体のモデリングに関しては以下リンク先にあります。
https://takucglog.com/torso-modeling/下半身の作成
足の分割と調整
手足の位置が決まったらそれぞれの部位を繋げていきます。
上半身は時間がかかりそうだと判断したので足から進めていきました。
足首を押し出して膝(ひざ)あたりを3本カット。
押し出したエッジを胴体パーツと結合して、太ももと脛(すね)を造形するためにそれぞれ4本カットを追加します。
足の肉付けを資料を見ながら簡単に厚みを調整していきますが、人間の体は曲線でできているので直線箇所を作らないように注意しました。
資料はPintarestとか他のモデラーさんのモデル、あとはスカルプターのための美術解剖学という参考書から確認しました。
キリの良いところまで調整したらお尻の折り目としてカットを追加。
次にお尻の造形を調整しますが、一般的なポイントを書き出すとこんな感じとなっています。
- 尻肉は少しだけ重力の影響を受けて下がっている
- お尻は比較的丸いので正面から見た時に少しだけ尻肉が見える
こうゆうフェチポイントはかなり大事かなと。
また後で整えるのでここもキリが良いところで次へ。
こうゆう調整作業はこだわるとずっとやっちゃいそう。
上半身の作成
上半身の分割調整
ここから上半身の分割に入ります。
少し複雑ですが画像のように正面と背面にカット。
要らないエッジを削除。
これは自分のやり方ですが
- 必要なカット追加
- 要らないエッジを削除
この方法をとっています。
これならほぼ思い通りの状態になります。
なぜこんなカットを入れるのかというと腕から胸にかけてのポリゴンの流れがスムーズじゃないからです。
カット後のものを整えると画像のようにすべて四角ポリゴンで構成された状態なっていることが確認できます。
絶対に四角ポリゴンじゃないとダメなのか、と言われそうですがそれは誤りです。
実際には必要に応じて三角ポリゴンも混ぜ込むのがちょうど良いんじゃないかなと。
例えば関節周りとか球の先端部分、あるいは目とか。
今現在はすべて四角ポリゴンで作っていきたいので、なるべく四角ポリゴンに変換して進めているといった感じです。
上半身の位置関係の修正
ここにきてミスに気付く。
「うん？・・・何か変だ。
ズームアウトして全身をよく見ると何か上半身の厚みが足りないよう・・・な。
いや・・・体が薄いというより肩の位置がおかしいのか？？
確かお尻と背中の位置関係はほぼ同じくらいだったはず。足の付根じゃない。」
とまあ こんな感じで脳内会議が発生。
改めて確認すると・・・
はい 間違えてましたよ・・・下絵が。(あかんやんけ)
とりあえず体の厚みをもう少し大きく変更、そして肩も背中側に少し寄せておきます。
ふぅ～ここで気付けて良かった。
モデリングしているとどうしてもズームアップした状態で行うことが多いので、時々ズームアウトして全体を見たほうが良いかもしれませんね。
腕の作成
腕は肩から手首あたりまで延長して、肘あたりに3本カットを追加します。
さらに上腕に3本カット、前腕に2本カットを加えました。
そして腕全体をちょっとだけ上に移動。
これは自分の腕で試したところ腕を水平に上げると肩も少し上に動いている感じがしたので、このようにしました。(違っていたらごめんなさい)
腕の全体の形状を調整した後は、肘から手首まで選択してフォールオフを使ってひねります。
これは破綻対策です。
この時のひねり角度は60°くらい。
手と腕をブリッジ結合して、手首の中央あたりにカット追加。
エッジの流れが親指から小指を通るようになっている事を確認しておきます。
これならUV展開も楽になるはず。
上半身の分割変更2
今度は胴体のポリゴンの流れを変えていきます。
現状のままでも問題なさそうですが、肩を動かしたとき破綻しまくる未来が見えました。
ポリゴンの流れ的には首周りをループ選択できるようにしたかったのでこちらの動画を確認。
とはいってもポリゴンの流れを参考にしただけで、分割の仕方については自分で考えてみました。
少し長いので順を追って細かく載せていきます。
まず一旦肩のポリゴンを一部削除して、腕を非表示にして隠しておきます。
見えていると邪魔な部位は一時的に隠しておくと楽。
肩上部のエッジ4本を選択して押し出して面を貼り、中央に一本カットを追加。
押し出した部位の下部のエッジを選択してさらに押し出し。
押し出すと端っこが宙に浮いた状態になっているので、同じ色のポイントを結合します。
その後は前後にカットを追加。
非表示にしていた腕を再表示して腕と胴体を結合します。
すると画像のように肩から胸にかけてループ選択ができるようになりました。
ただ、一箇所に6本もエッジが集中しすぎちゃっています。
5本エッジはまだマシですが個人的には6本エッジはOUTにしています。
なぜならシワができやすくてあまり良いものではないと考えているからです。
おまけに肩から胸にかけてきれいにポリゴンが流れていません。
これを修正するにはまず脇(わき)にカットを加えます。
そして要らないエッジを削除。
こうすると・・・
こうなります。
これで腕から胸にかけてポリゴンが流れるようになりました。
がしかし、まだ気になるところが一箇所ありますね う～ん。
肩に5本エッジが集中している箇所がありますが、この位置が気になります。
5本エッジは全てを消すことはできないですが、減らしたり移動したりするくらいならできます。
肩にカットをこのように追加して不要エッジを削除。
これを前後にやります。
背面は一部の面を削除して対角線上のポイントを結合。
これで肩甲骨の表現も楽になりました。
正面に戻るとだいぶ理想に近づいたことが分かります。
首周りもループ選択できますし、狙い通りな流れとなりました。
これで上半身はOK。
腹回りの作成
足幅の調整
今度は腹回りの調節に入りますが、先に足を少し調節します。
両足を気持ち内側に寄せました。
足はまっすぐな方がボーン入れやすそうですけど、多少ひざの位置がずれても骨入れには問題ないと予想。
見栄え的にも両足寄せたほうが自然に見えて良いかもしれません。
腹の分割変更
ポリゴンの流れをお尻に向かってループ選択できるようにしたいので、まずへその周りをカットして不要エッジを削除します。
そしてさらにカット。
前面だけじゃなくてお尻の方までカットを施します。
少し複雑なので間違えないように注意。
そしてさらに不要エッジを削除すると右の画像のようになります。
これでは分かりにくいので調整すると・・・
このようになりました。
ちゃんとループ選択できるかも確認。
いいんじゃないでしょうか？
一部三角ポリゴンが出来ていますが、後で分割を追加して消します。
へその形成
へそはエッジを一部消してへそが来るであろう場所で折り返すようにカット。
円周描くようにカットしてやっても良かったかな？
迷いましたが今回はこれで行きます。
三角ポリゴンを削除
さきほどの分割でできてしまった三角ポリゴンを消していきます。
画像のように斜線にカットを追加して、要らないエッジを削除。
きれいに整えるとこのようになります。
合っているか分からないですが、こう足の付け根から腰に掛けて流れるのがよさそうなので作ってみました。
丸で囲っている3本エッジは強制的に四角ポリゴン化している時にできた偶然の産物ですが、これは骨盤のでっぱりとして扱えそうです。
上前腸骨棘(じょうぜんちょうこつきょく)というらしい。
股の分割変更
股にも手を加えていきます。
選択しているエッジが小さくて見ずらいですが、まず真下あたりのエッジを選択して・・・
ベベルをかけます。
ベベル後は中央にエッジをいれて調整。
こうすると尻から正面にかけてYの状にポリゴンが流れるようになります。
フィギュアとかを見るとこういった形状をしていることが多いので試しに作ってみました。
その他の部位の作成
首の成形
次は首を作ります。
色を塗っている箇所は後で形成する鎖骨部分です。
首は4面を選択して内側に押し出して円形を先に整えるのですが、その円形にするという作業がちょっと大変。
そこでプラグインを使います。
MFCirclifyというプラグインを使います。
探せば出てきますが2010年頃のかなり古いプラグインなのでいつまで残っているか不明。
アンタングルという標準機能でもいけるかと思ったのですが思い通りに機能してくれません。
思った以上に汚いものができます。
なのでMFCirclifyを使うわけですが、このプラグインもこのままでは正常に動かないことが分かりました。
この問題を解決するにはレガシープラグインであるSpherizeというものが必要です。
場所はLightWaveのインストール先である～LightWave\support\plugins\legacy\modeler内にあるので、これをインストールすれば正常に機能します。
アンタングルみたいに歪んだり、わざわざエッジを消して一枚ポリゴンにする必要もありません。
単機能だけど便利。
あとは首の面を押し出して少しだけ傾けます。
傾けるのは人の首は斜めに伸びているためなので、そのようにしました。
鎖骨の形成
鎖骨は簡単にそれっぽくなるように調整。
きれいに滑らかにガタガタにならないように整えました。
関節の分割
関節は関節中央のエッジをベベルして作成しました。
これを肘(ひじ)と膝(ひざ)に適応します。
肘(ひじ)は前腕側にエッジを寄せて、膝(ひざ)は少し傾かせて太もも側にエッジを寄せておきます。
これは四角ポリゴンを維持しつつ曲げた時に肘が潰れにくくなるようにするための対策です。
胸の作成
胸の基準
ここからお胸(O.PP.AI)の作成に入ります。
ただ胸のモデリングってなんか難しいですよね。
どうにもこうにも形がきれいにならない、なんか違うんだよなといった現象が起こりやすいような気がします。
しばらくの間どうすれば良いのかわからず何回も作り直しました。
自分の考えに合った胸のモデリング方法がないなと思い、イラスト関連できれいな胸を作ることについて調べた結果、どうやら黄金比なるものがあったようです。
それがこちら。
| 基準 | 備考 | |
| A | 緑点線：鎖骨 青点線：首の幅 赤点線：胸の谷間 これらを結んだ線が正三角形 ※その他の基準 脇と胸の谷間の高さがほぼ同じ | 胸のサイズがどれだけ変わってもデコルテの面積は変わらないとされていること |
| B | 鎖骨の中心と胸の先端を結んだ線が正三角形 ※その他の基準 1.鎖骨↔肘の中間に乳首がくるとバランスが良い 2.ワキ↔肘の中間辺りに下乳がくるとバランスが良い |
画像の胸の三角形が重要らしいです。
両画像とも下着で胸をぎゅっと寄せ上げた状態ですが、左側の画像の三角はデコルテという名称で首から胸元を指すようです。
- 緑点線：鎖骨
- 青点線：首の幅
- 赤点線：胸の谷間
このような基準満たすとキレイなお胸になるそうです。(情報元：いちあっぷ_アタリの位置が最重要！乳房の描き方！)
また左側の画像の場合はどれだけ胸のサイズが変わってもデコルテの面積は変わらないという利点があるので、基準としては覚えやすいと思いました。
右側の画像は鎖骨中心と両乳首を結んだ線が正三角形だとバランスが良いともあり、他にも
- 鎖骨↔肘の中間に乳首がくるとバランスが良い
- ワキ↔肘の中間辺りに下乳がくるとバランスが良い
などイラストメインで調べると情報が出てきました。(これは当時の調べ方が甘かったかも・・・)
前置きが長くなりましたが、早速作っていきます。
胸の作り方(A案)
はじめに胸の作り方には個人的に2種類あるのではないかと考えています。
まずA案ですがこれは半球を体に貼り付ける方法で、体から引き出す方法より簡単な気がします。
今現在メインでやっているのがこっちの方法ですね。
胸の作り方(B案)
こちらB案は体から引っ張り出して作る方法です。
胸があるであろう箇所を引っ張り出して必要なカットを入れ、最後に法線移動などで厚みをつけていくという方法です。
初期の頃にやっていましたが調整に時間がかかりすぎるという理由で今はやっていません。
とはいえ人によってはこのやり方のほうが楽という方も一定数いるようです。
球の配置と結合
まず球を用意して基準に沿うように配置します。
結構大きめにしちゃいましたけど、まあ良いでしょう。
でっけーの作りたかったんで はい。
横から見たときに球の半分くらいが体に埋まるのがちょうどよさそうです。
胸は体からボォーンッ！！と垂直に出ているわけではなく、上から見るとハの字に向いていて尚且つ横から見ると少しだけ上を向いているのが正しいようです。
胴体の曲線に沿っていると言った方がイメージつきやすいかな？
なので緑線が体の傾きに沿うように球を少し回転させます。
今度は球の背面をカット。
体と重なっているギリギリのところでカットを追加して、その範囲までの面を削除。
そして体側のポイントを球側のポイントと結合して簡易的に胸を作ります。
胸の調整
胸の調整は最短で目標とする形状にしたかったので簡単にやりました。
まず胸上部のポイントを体に沿って引っ張り上げます。
胸下部のポイントも体に沿って少しだけ上に引き上げます。
胸の周りを包むようにポリゴンの流れを調整。
ワキの凹み具合は控えめに。
胸の先を四角ポリゴンにするために4本のエッジを削除。
あとは横から見て理想とする形状に調整します。
必要なら胸を少しだけ押し込んだりもします。
押し込むときは3rdPowersさんのLWBrushを使いました。(神プラグインの一つ)
どうでしょうか？
比較的少ない調整でうまく行けたと思います。
個人的なポイントとしては以下。
- 胸の上部の曲線は緩やか
- 胸の下部の曲線は大きく
- 胸が体から飛び出しすぎている場合は少し押し込む
胸は大胸筋の上に乗っかっているようなので、それを意識して調整しました。
最終確認と完成
首から足まで再確認
最後に全体を確認します。
まず体のあちこちを触ったので変にズレていないかをみたり、もう少し詰めたいところを調節したりします。
お尻の形状が少し気になったので再調節を実行。
横からも見て胴体周りが変じゃないか確認。
腕を首より少し後ろへ移動して下腹部も少し押し込みました。
こうして少しづつ良くしていきます。
股下は中央部分をもっと上の方に移動します。
真横から見るとωようになるっぽい。
フィギュアのお尻が参考になるので、一体お気に入りを持っておくと良さそうですね。
完成
残りは参考書を片手に全体を確認しながら足回りとかその他気になるところをチマチマと調節。
手足の筋肉の流れはまだまだ不完全な部分はありますが、だいぶ理解できたかと思います。
この時点での四角構成でのポリゴン数は□2956ポリゴンでした。
ひとまず□3000ポリ以下には抑え込むことができましたね。
構築まで苦労しましたが比較的簡単に作ることができたのではないかなと思います。
これは拡大図。
胸を付けなければ男性素体も作れそうです。
トポロジーも問題なさそうなのでこれで完成にします。
お疲れさまでした！
おまけ
顔結合&細分化後のポリゴン数
おまけとして作成した頭部を結合してみました。
ポリゴン数は四角構成で13822ポリゴン。
髪の毛無しでこれはどうなんだろう。
三角構成にすると△27632ポリゴンでした。
最初かなりポリゴン数が多いように感じましたがどうやら極端に多いポリゴン数じゃない様子。
今回作っているモデルはMMD試作用に作っていますが、他のMMDモデルを確認したところ髪の毛のない素体状態でも△30000ポリゴンを超えており、△50000超えも多かったので多分大丈夫・・・かな。
髪の毛とか服や小物を付けたら変わるかもしれませんが、ひとまず安心して進められそうです。
ただVRChatとかではかなりポリゴン数などの制約が厳しいようなので、このポリゴン数では重すぎて恐らく正常に動かないと予想しています。(参照元：VRChatCreation_Performance Ranks)
| プラットフォーム | ポリゴン数 | 判定 |
| PC | 70000 | Medium |
| Quest | 15000 | Medium |
せめてこれくらいのポリゴン数に抑えないといけないらしいです。
ポリゴン数だけでなくテクスチャの容量とかボーンの数とかも気にしないといけない。
将来的にはVRChat用のモデルも作ってみようかなと考えているので、日々勉強ですね。
重すぎて動かせないとかなったら洒落にならない。
細分化時に胸の下部が丸くなる問題
う～ん 細分化時に下乳が丸くなるのが気になる。
一応LightWaveにはCCシャープネス設定(Blenderでいうとクリース)という機能があって、キャットマル使用後にフリーズをかけると鋭角になるものがあります。
ただキャットマル自体がどうやらバグっているようなので使いたくない。
なるべく細分化時も角度を保って欲しかったので、以前はエッジの位置が問題かなと思って・・・
こんな感じで胸の根本にカットを追加することで細分化時の鋭角を保とうと考えました。
ただこれには欠点があることに気づきました。
それはポリゴン数が急激に増えてしまうこと。
このエッジを追加した場合と追加しなかった場合を比べると、細分化時のポリゴン差が64ポリもあることに気が付きました。
鋭角を維持するためにポリゴン数増やしてまでやることかと思ったのでやり方を変更。
結果、細分化時にいじっちゃえということで細分化後に直接ポイントを体に押し込むことで落ち着きました。
頭硬すぎ。
これならポリゴン数を極端に増やす必要もない。
もう少し頭を柔らかくして事を進めたいですね。
キレイで正しい横姿勢の基準
横から見た時の正しい姿勢が何なのか謎だったのですが、それがようやく分かりました。
| 画像番号 | ゴールデンライン | 無視されることがある部位 |
| 1 | 耳→肩→股関節→膝(ひざ)→くるぶし | ひざ |
| 2 | 頭→肩→お尻→ふくらはぎ→かかと | ふくらはぎ |
各部位を一直線上に通ると正しい姿勢だそうです。(一部の部位は無視される)
また縦線のことはゴールデンラインと呼ばれているようです。
自分の姿勢を確認する時の判断材料となっているようなので、これらの情報を知っていれば以前よりも自然な姿勢でモデリングできそうです。
それよりも自分の姿勢を見直さないと・・・
以上おまけでした。
お尻のポリゴンどっちにするか問題
尻の割れ目当たりのポリゴンの流れを股に流すか腰に流すかで悩みました。
作るならきれいなお尻が良い。
Bの方がプリケツ感がありポリゴン数も少しだけ少なくできるメリットがあります。
ただ気になる点としてはパンツを作るときが少し面倒になるかなといった感じです。(実際やってみないと何とも・・・)
ひとまずAで進めて必要になったらBに切り変えようかな。
切り替え自体は簡単。
6本のエッジを削除するだけなんで。
使用したツール
- モデリングツール：LightWave 2020.0.3
- ペイントツール：ClipStudio Paint Pro