Blender初心者向け|サブディビジョンサーフェスはいつ必要?見た目を変える以外の役割

3DCG制作

おはようございます。ビンです。

今日は、Blenderでモデリング解説を見ているとほぼ必ず出てくる
Subdivision Surface(サブディビジョンサーフェス)のお話です。

サブディビジョンサーフェスを入れても変化がない?

オブジェクトにサブディビジョンサーフェスのモディファイアを追加しても、

「……あれ?見た目、あんまり変わらなくない?」

と感じたことはありませんか。
僕自身も

Bin
Bin

処理が重くなるだけじゃん!まったく要らないかも…。

と思っていました。

でもサブディビジョンサーフェスには、
オブジェクトそのものの見た目を変える以外に重要な役割があるのです。

今回はサブディビジョンサーフェスにまつわる

  • そもそも何のために使うのか
  • なぜ追加しても見た目が変わらない時があるのか
  • 入れないとどうなるのか
  • 入れるべき場面/入れなくてもいい場面とは

という疑問を軸に解説いたします。

サブディビジョンサーフェスとは何か

サブディビジョンサーフェス(Subdivision Surface)という言葉は
日本語訳すると「細分割曲面」
「ポリゴンを細かく分割し、なめらかになった面」を表します

サブディビジョンサーフェスのモディファイアをオブジェクトに追加すると
「角が丸くなる」「面が増える」といった見た目の変化が起きます。

見た目があまり変わらない理由

以下のようなオブジェクトには、
サブディビジョンサーフェスを入れても見た目の変化があまり感じられないことが多々あります。

  • 形が丸い
  • ポリゴン数が多く滑らか
  • 曲線がほとんどないフラットな形

オブジェクトモードで、厚みのある筒状のメッシュをサブディビジョンサーフェスあり・なしで比較したものです。これはあまり変化しなかった例です。

このような元々「綺麗な曲面」を細かくしてもあまり見た目は変化しませんし、平面に追加しても曲面にはならないのです。
一方で、「カクカクな曲面」を持つオブジェクトに追加したときは見た目が分かりやすく変化します。

では「元々綺麗な曲面」のオブジェクトに、サブディビジョンサーフェスは不要なのでしょうか。

実はそうではありません。
「モデリング中の外見」では効果が分かりにくいだけであり、実際は外見以外にも重要な変化が起きているのです。

サブディビジョンサーフェスは光に影響する

サブディビジョンサーフェスを入れることで得られる重要な効果(変化)のひとつ、
それは光の影響です。

そのものに光が当たった時の内部への光の通り方表面の光の反射の仕方に変化が生まれます。

ポリゴンが少ないと光が綺麗に反射・屈折せず

  • 影が汚れる
  • 曲面なのに面が見える
  • 光が望まない歪み方をする

等という現象が起き、レンダリングした時に不自然さが出たり安っぽく見える原因となります。

次の画像は、先ほど比較した円柱型のメッシュをそのままガラス風のマテリアルに変更したものです。

光の反射(赤丸部分)に注目してください。
サブディビジョンサーフェスなしの左側の画像では、光の反射が斜めに歪んでいます。
一方、ありの右側の画像では光の反射が床に対して垂直、ガラス表面に対して水平になっています。

このオブジェクト自体、天と底が無い筒状メッシュに均等な厚みを付けただけのシンプルな形状です。それに対して、斜めの角度をつけず真横から照明をあてています。
それらの状況的に、左のような斜めの光だと違和感があるように思えます。

このようにモデルの外見はほぼ同じでも、光をあてた時に変化が生まれる場合があります。

光をあてただけでは変化がわからなくても、ライトやカメラを傾けたり移動させると結構差が出てきたりします。
モデリング中は問題なく見えても、レンダリングすると急に気になるイメージです。

サブディビジョンサーフェスにはもっとさまざまな効果があるでしょうが、
一旦は見た目だけでなく、光への影響も大きいと覚えておけば良いと思います。

入れるべきケース

以下はサブディビジョンサーフェスを入れた方が良い物の例です。

  • 丸いもの
  • ガラス
  • 金属

「光を通す」「光を強く反射する」など光の影響が特に大きいものや、綺麗な曲面である必要があるものです。

要らないケース

Bin
Bin

上級者はサブディビジョンサーフェスを常に使ってそうだし
とりあえず何でも入れといた方がいいんじゃないの?

という気もするのですが、上級者の方々はあり・なしを上手に使い分けされています。
「常に使わないといけない気がする」という思い込みは捨てて良いです。

角張ったものや光の影響をそこまで重視しないものを作る場合は不要なことが多いです。
追加すると角はうまく表現できなくなるので、ない方がよい場面もたくさんあります。

必要かどうか迷った場合はサブディビジョンサーフェスを一旦追加してみると良いです。

カメラ・ライトを配置し、レンダープレビューに移行して確認してみてください。
チェックした上で「変化がわからない」「無い方が良い」と思った場合、僕はサブディビジョンサーフェスを消しています。

レンダープレビューでチェックする時は、カメラやライトを色んな位置に変更し
さまざまな角度からオブジェクトを見ると尚良いです。
「特定の位置からライトで照らすと不自然な光の入り方がする」という場合もあるので
事前にチェックしておけば、あとから破綻することを防げます。

必要かどうかは実際に試して目で見て比べる、これに限ると思います。

設定の目安

ちなみに、サブディビジョンサーフェスのモディファイア設定は基本的に

  • ビューポートのレベル数:2
  • レンダー:2

でスタートし、必要なら後で上げる方式が良いかと思います。

まとめ

Bin
Bin

サブディビジョンサーフェス、せっかく入れても変化が無い…?

と最初思っていても、カメラやライトを動かしてみた瞬間に

Bin
Bin

あ!ここはサブディビジョンサーフェス入れていた方が見え方が綺麗だな

という変化に気づく事があります。
サブディビジョンサーフェスは、完成度を底上げする縁の下の力持ちです。

1.とりあえずサブディビジョンサーフェスを追加してみて比べる。
2.試しにカメラや照明を動かして影や光の反射の綺麗さを比べてみる。
3.違いがわからない or ない方が良いと思ったら外してOK。
4.また見え方が気になったらまた追加して比べてみる。

慣れないうちは、このような地道な実験が一番良いと思います。
僕も、サブディビジョンサーフェスを理解するまでまだまだ時間がかかりそうです。
追加したり無効にしたりを繰り返し試行錯誤しながら行なっています。

経験を積んでいくうちに「これには追加した方がいいな」「これは不要だな」というパターンが
徐々にわかってくると信じて精進しますので、みなさんも一緒に頑張りましょう!笑

最後までお読みいただきありがとうございました!

Bin

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