2022年5月26日木曜日

3Dモデル直接描画方法

 3D model direct drawing method


I wrote down how to draw lines and colors directly on the texture image of a 3D model created by photogrammetry. Use 3DF Zephyr Lite, Blender and image editing software (Photoshop, etc.).


フォトグラメトリで作成した3Dモデルのテクスチャ画像に線や色を直接描きこみする方法をメモしました。3DF Zephyr LiteとBlenderと画像編集ソフト(Photoshopなど)を使います。

1 3DF Zephyr Liteによる3Dモデル作成


3DF Zephyr Liteによる3Dモデル作成の様子

この例ではショーケースの端に展示されている土器をガラス面越し撮影して114枚の写真から3Dモデルを結像しています。この状態の3DF Zephyr LiteファイルをAファイルとします。

2 3DF Zephyr LiteからWabefront(.obj)ファイルのエクスポート

AファイルからWabefront(.obj)ファイルをエクスポートします。このWabefront(.obj)ファイルをBファイル(obj,mtl,png)とします。


Bファイルのテクスチャ画像

このテクスチャ画像に線や色を描き込むことは不可能です。(全体の色調を変えるなど画面全体の一括処理は可能です。)

3 BファイルをBlenderにインポート

BファイルをBlenderにインポートします。

インポートする際、トランスフォームは前方は「Xが前方」、上は「Zが上」にします。


BファイルをBlenderにインポートした様子

注 インポートしてからオブジェクトの移動は厳禁です。

4 BlenderでUV展開

BlenderにインポートしたBファイルをUV展開します。


インポートした直後のBファイルのUVエディター画面


UV展開したBファイルのUVエディター画面

(この例ではシームを使っていませんが、3Dモデルの状況によってシームを入れるとより合理的なUV展開ができます。)

5 BlenderからWabefront(.obj)ファイルをエクスポート

BlenderからWabefront(.obj)ファイルをエクスポートします。このWabefront(.obj)ファイルをCファイル(obj,mtl,png)とします。

6 CファイルをAファイルに入力

CファイルをAファイルに入力→「UVマップ付メッシュを入力」します。


3DF Zephyr Liteの「UVマップ付メッシュを入力」画面

(この画面の注書き:このダイアログでは外部メッシュを既知のUVマップ付で、カレントワークスペースに入力でき、それにテクスチャ付けできます。メッシュはワークスペースと同じ座標系上にないといけないことに注意してください。)

ファイルの選択だけで、他はデフォルトです。

Cファイルに対応する新しいテクスチャメッシュが生成します。

7 3DF Zephyr LiteからWabefront(.obj)ファイルのエクスポート

Cファイルに対応する新しいテクスチャメッシュをWabefront(.obj)ファイルでエクスポートします。このWabefront(.obj)ファイルをDファイル(obj,mtl,png)とします。


Dファイルのテクスチャ画像

8 Dファイルのテクスチャ画像の編集

Dファイルのテクスチャ画像をPhotoshopなどで編集加工します。


Photoshopで編集加工したDファイルのテクスチャ画像

この編集加工テクスチャ画像を含むWabefront(.obj)ファイルをEファイル(obj,mtl,png)とします。このEファイルが完成品です。

9 Eファイルの3DF Zephyr Lite表示


3DF Zephyr LiteにEファイルをロードした様子

10 注 Blenderで位置を移動しない

3でBlenderにBファイルをインポートしますが、この時objectを移動すると6で次のような画面になり座標がずれてしまい操作が失敗となります。


失敗画面 BlenderでBファイルを移動(objectを原点に移動)した場合の6の画面(「UV付メッシュを入力」した画面)

この失敗経験から3DF Zephyr Liteの空間座標とBlenderの空間座標が同じであることを知りました。

この失敗の原因がわかるまで半日かかりました。

11 3DF Zephyrチュートリアル

Unwrapping a texture generated by 3DF Zephyr



2022年5月18日水曜日

objファイル名に含まれる半角空白

Half-width space in the obj file name


A half-width space was inserted in the obj file name, which caused work inconvenience and interrupted the activity for a long time. I was relieved that the problem was finally solved.


Photoshopの3D機能(※5参照)を利用して作成したWabefront(.obj)ファイルを3DF Zephyr Liteにロードするとテクスチャが貼り付かない不都合が生まれしばらくの間困っていたのですが、ようやくその原因が判りましたのでメモします。

1 Photoshop3Dモデル押出機能を利用した3Dモデルの作成

Photoshopを利用した押出3Dモデルの作成方法の基本は2021.03.25記事「Photoshop3D押出によるプレート型3Dモデルの作成」に記述しています。

2 作成した3Dモデルの不都合

作成したWabefront(.obj)ファイルは次の3D関連ソフトで正常に扱えます。

3Dビューアー

Blender

Dimension


3Dビューアー画面


Blender画面


Dimension画面

一方、同じファイルが次の3D関連ソフトではテクスチャが貼り付きません。

3DF Zephyr Lite

MeshLab


3DF Zephyr Lite画面


MeshLab画面

3 不都合の原因と対策

結果として判明した不都合原因はPhotoshopが書き出すテクスチャ画像ファイル名の中に半角空白が含まれていることであると特定できました。

事例のテクスチャ画像ファイル名(Photoshopが自動で書き出したもの)

「レイヤー 1結合済みベースカラーテクスチャ.PNG」

レイヤーと1の間に半角空白が入っています。この半角空白をテクスチャ画像ファイル名称とmtlファイルのテクスチャ画像ファイル名記述か所から削除すると不都合は改善しました。


3DF Zephyr Lite画面(テクスチャ画像ファイル名称から半角空白を除去)


MeshLab画面(テクスチャ画像ファイル名称から半角空白を除去)

4 感想

判ってしまえば「そういうことか」と些細な問題になりますが、現実にはこの不都合を解決するためにほぼ2日間、アーダコーダと試行錯誤したのですから、とても厄介でした。

5 Photoshopの3D機能

Photoshopは現在3D機能を順次削除していて最新版で使える機能は少なくなっています。自分の場合は最新バージョンの他に1年程前のバージョン22.2も使えるようにしてPhotoshop3D機能を利用しています。Photoshopから3D機能が消えることは残念なことです。

 

2022年5月14日土曜日

左手マウス

 Left hand mouse


Suddenly, when I needed it, I tried a left hand mouse, and it was so comfortable that I made a note of the details. I was able to reflexively use my left mouse in an hour or two. If the pain in the right hand is relieved, it is likely that the mouse will be used with both hands.


突然のことですが必要が生まれて左手マウスを試用したところ、大変快適なのでその顛末をメモしました。


左手マウス(有線)と右手マウス

1 右手を痛めて左手でマウスを操る

最近3Dモデルに関連して画像を扱うパソコン操作が増えて右手が腱鞘炎的になっていました。そうした状況の中で、ある日重いモノを不安定な姿勢で右手で持たざるを得なくなりました。危険を感じたのですが右手から重いモノを離せる状況がなく、判っていながら右手を痛めてしまいました。ひどい腱鞘炎的状況になりました。

パソコン操作を右手マウスで行うことが苦痛です。画像を「つまむ」とか「drag and drop」で力が入ってしまいます。

そこで簡易な通常有線マウスを左手で操ってみました。右手を使わないで済むことは良いのですが、右クリックと左クリックが逆ですから、反射的な操作ができません。いちいち考えながらの操作になります。

とくに感じたことは、頭の中に画像操作のイメージ(作業順序など)を描きながらパソコン操作をするのがいつものことですが、通常マウスを左手で操作すると思考(作業順序とか出来ばえのイメージとか)できません。半分居眠りしながら作業しているような状況です。

2 左手マウスの入手

そこで左手マウスを入手すればこの状況を改善できるかもしれないと気が付き左手マウスを入手してみました。webで調べると多数の商品があることを知りました。試用の意味で最安的商品定価1200円の左手マウス(有線、縦型)を朝Amazonで注文、夜到着しました。

3 左手マウスの使用感

左手マウスを使いだすと、1~2時間でマウスの操作が右手とほぼ同じように反射的にできるようになりました。思考と手筋肉の連携も右手と同じように取れるようになりました。自分の予想以上に左手マウスは効果的です。右手はキーボード文字入力以外ではほとんど使いませんから右手健康保全も十分に出来ます。左手マウスがこんなにも効果的に使えるということに感動しました。また、その価格が予想とくべて格安であることにも驚きました。

4 両手マウス使用の予感

右手の痛みが軽減した状況が生まれたときは左手マウスと右手マウスを同時に使い、作業の効率化と手筋肉の健康保持につとめたいと思います。また将来は左手マウスもより高機能商品を使ってみたいと思います。おそらく自分の今後のパソコン操作は両手マウスで行うことになるとほぼ確実に予感できます。マウスを右手だけに限定する理由がどこにも見当たりません。


2022年5月7日土曜日

鳥海幸一著「フォトグラメトリの教科書」を読む

 Read "Photogrammetry Textbook" by Koichi Toriumi


I read the book "Photogrammetry Textbook" (kindle version), which is a freshly made book less than a month after it was published. This is the only photogrammetry manual in Japan. Now is the time to read this book.


発行されてからまだ1ヵ月経っていない出来立てホヤホヤの図書「フォトグラメトリの教科書」(kindle版)を読みました。


鳥海幸一(2022.04.15): 技術の泉シリーズ フォトグラメトリの教科書、株式会社インプレスR&D、 Kindle 版

昨年末に偶然のことですが、本書の底本である次の2冊(電子出版物、pdfファイル)を購入して読んだのですが、その記憶が消えないうちに本書の情報を知りましたので購入した次第です。


「 フォトグラメトリ の 教科書 I 入門 編」(技術書典マーケット)


「 フォトグラメトリ の 教科書 II 上級 編」(技術書典マーケット)

1 目次

主な目次と自分が参考になった場所に印を付けました。

●参考になった

●●大いに参考になった

…………………

主な目次

はじめに

●第 1 章   入門 編   フォトグラメトリ の 世界

●第 2 章   入門 編   フォトグラメトリ に 最低限 必要 な もの 

●第 3 章   入門 編   写真・動画 の 撮り 方 I 基礎 編 

●第 4 章   入門 編   3 DF Zephyr 

●第 5 章   入門 編   SketchFab で 公開   

第 6 章   入門 編   Reality Capture I 

第 7 章   入門 編   Metashape I 

第 8 章   入門 編   Photo Catch( iOS アプリ) / Trnio クラ ウド で フォトグラメトリ 

●●第 9 章   入門 編   iPhone/ iPad による LiDAR スキャン 

●●第 10 章   上級 編   フォトグラメトリ の 理論的 基礎 

●●第 11 章   上級 編   フォトグラメトリ に 必要 な 機材 と ソフトウェア 

●●第 12 章   上級 編   写真・動画 の 撮り 方 II 高精細 な イメージ スキャン 

第 13 章   上級 編   写真・動画 の 撮り 方 III 水中 撮影 

第 14 章   上級 編   写真・動画 の 撮り 方 IV ド ローン による 撮影 

第 15 章   上級 編   Reality Capture II 

第 16 章   上級 編   Metashape II 

第 17 章   上級 編   Object Capture MacOS での フォトグラメトリ 

第 18 章   上級 編   CloudCompare 点 群 処理 

あとがき

…………………

 2 メモ

2-1 唯一のフォトグラメトリ解説書

フォトグラメトリのまとまった図書は現在の日本でこの1冊だけですから、この図書の存在意義は大きなものがあると思います。この図書はフォトグラメトリの全体像を実践的に詳しくかつ判りやすくまとめています。もし「フォトグラメトリのやり方を書いた本はどこにあるのか?」と誰かに聞かれたら、この図書以外に推薦できるものはありません。

2-2 iPhone/ iPad による LiDAR スキャンの精度

自分自身に役立った章は第9章iPhone/ iPad による LiDAR スキャンと第10章~第12章理論・機材・撮影方法です。

iPhone/ iPadは所持していないのですが、それによるLiDAR スキャンの精度が気になっていました。自分の目的に使い物になるのかどうか、カメラ撮影より高精度であるのかどうかという点が判らなかったのです。本書を読んで、自分の目的では、現在のカメラによるフォトグラメトリの方がiPhone/ iPad による LiDAR スキャンより優れていることが判りました。自分にとって、新たにiPhone/ iPadを導入する必要はなさそうだと理解できました。

2-3 フォトグラメトリの理論・機材・撮影方法

フォトグラメトリの理論・機材・撮影方法について自分の知らない高度な情報を本書で知ることができ、参考になりました。また、自分は3DF Zephyrを使っているのですが、Reality Captureか Metashapeに乗り換える時があるならば、本書は参考になると思います。

2-4 日進月歩のフォトグラメトリ技術世界

フォトグラメトリ技術は日進月歩です。本書の読み頃の旬は今だと思います。


2022年5月3日火曜日

Dimension(Adobe)遊び

 Dimension (Adobe) play


I used Dimension (Adobe) to paste a metallic luster on a 3D model and played with it. I learned that Dimension can import and export 3D models.


Dimension(Adobe)を使って3Dモデルに金属光沢を貼り付けて遊んでみました。

1 金属光沢を貼り付けた3Dモデル

金属光沢テスト Metallic luster test

Dimension(Adobe)でマテリアル「Dimension(Adobe)でマテリアル「虹色のメタル(ブラシ仕上げ)」適用適用


Dimension画面

金属光沢テスト2 Metallic luster test2

Dimension(Adobe)でマテリアル「虹色のメタル(アルマイト)」適用


Dimension画面

2 メモ

2-1 ファイルの操作(例 金属光沢テスト Metallic luster test)

ア フォトグラメトリーで作成したWabefront(.obj)ファイルをDimensionに読み込む

イ DimensionでAdobe標準マテリアル「虹色のメタル(ブラシ仕上げ)」を適用する。

ウ DimensionでobjectをWabefront(.obj)ファイルで書き出す。

書き出されたファイルは次のようにフォルダーに含まれたものを含めて8ファイルになります。

1 j5d.mtl

2 j5d.obj

3 フォルダーj5d (次の6つのテクスチャファイルを含む)

 3-1 虹色のメタル (ブラシ仕上げ) 2_baseColor.jpg

 3-2 虹色のメタル (ブラシ仕上げ) 2_height.jpg

 3-3 虹色のメタル (ブラシ仕上げ) 2_metallic.jpg

 3-4 虹色のメタル (ブラシ仕上げ) 2_normal.jpg

 3-5 虹色のメタル (ブラシ仕上げ) 2_opacity.jpg

 3-6 虹色のメタル (ブラシ仕上げ) 2_roughness.jpg

このままの状態でBlenderは読み込み可能ですが、通常の3Dモデルソフト(3DF Zephyr Liteなど)やSketchfabでは読み込み出来ませんでした。8つのファイルが同じフォルダーの中に位置していないためです。

mtlファイルをエディターで改変するとともに、フォルダーを外して8つのファイルを同じフォルダーに納めたところ、通常の3Dモデルソフトではやはり正常に読み込めませんが、Sketchfabでは読み込むことができました。


参考 フォルダーを外して8つのファイルを並べた様子

2-2 感想

Dimensionで既存の3Dモデルを読み込みすることができ、またDimensionで加工した3Dモデルを書き出すことができることを知りました。昨年のバージョンアップで出来るようになったようです。

Dimensionでは様々なマテリアルが用意されているので、造形そのものをする上では役立つように感じます。自分の場合は、「展示室に縄文土器を並べている様子」の3Dモデルを作るときがあれば、展示室環境づくりに役立ちそうです。縄文土器とか遺物などの3DモデルとDimensionとの関係は現状ではあまりなさそうです。

マテリアル「虹色のメタル」は虹色という言葉に干渉色をイメージさせているのだと思います。錯覚を高度に利用して虹色(干渉色)っぽくみせています。


2022年5月2日月曜日

2022年4月ブログ活動のふりかえり

 April 2022 Review of blogging activities


I looked back on the activities of the blog "Walking in the Hanami River basin" and its family blog in April 2022.

Kasori E type I started not only learning the relationship between the type and pattern of pottery, but also measuring the size and capacity from the pottery 3D model. Interest in Jomon pottery is deepening.


ブログ「花見川流域を歩く」とそのファミリーブログの2022年4月活動をふりかえりました。

1 ブログ「花見川流域を歩く」

・4月の記事数は23です。

・加曽利貝塚博物館令和3年度企画展「あれもE これもE 加曽利E式土器 千葉市編2 -加曽利EⅣ式土器とその末裔たち-」で観覧した主な土器の3Dモデル作成とGigaMesh Software Frameworkによる文様把握を3月に引き続きおこない。ひとまず完結させました。引き続き、同じ土器群について大きさと容量計測をはじめました。作成した3Dモデルから計測するのですが、意外と手間取り5月に作業継続中です。土器型式と文様の関係という情報の学習満足度が腑に落ちるようなものになかなかならないので、(恐らく無意識的欲求に押されて)土器の大きさや容量を3Dモデルで計測しだすと、次から次へと興味が湧きだしています。作業上の苦労にもかかわらず、充実した学習活動になっています。

・土器型式と文様の関係は加曽利貝塚博物館展示情報をある意味で一方的受け身的に「そうなんだ」と学習せざるをえない状況です。極端にいえば学校で先生のいうことを「そうなんだ」と知識として受け取るような学習になっています。自分には展示土器を観察して「加曽利貝塚博物館の説明とは別の解釈もありそうだ」とか「加曽利貝塚博物館の説明に加えて、こういう情報が興味深い」という興味を発展させる実力がまだありません。ところが、土器大きさとか容量を計測すると、その土器の利用目的とか利用の仕方とかでとても強い興味が発生します。土器学習は型式学習が基本であると思っていますが、土器に興味を持つという点で土器利用目的とか利用の仕方について調べることは大いに意義のあることだと気が付きました。

2 ブログ「花見川流域を歩く 番外編」

・3Dモデル技術関連記事など2編を書きました。

3 ブログ「花見川流域を歩く 自然・風景編」

・早朝散歩記事9編を書きました。

4 ブログ「世界の風景を楽しむ」

・4月は休載となりました。

5 ブログ「芋づる式読書のメモ」

・4月は休載となりました。

6 2022年4月活動の特徴

・縄文土器学習をなんとか深めたいという気持ちから、本来予定に無かった土器大きさと容量計測に突入し、同時に3Dモデル技術(土器3Dモデルに線分を書きこんだりする技術)の開発に取り組みました。容量計測も3Dモデル技術を大いに活用するものです。

・趣味活動で一番留意すべき事柄として、自分自身の興味の発展、活動の健全な成長があります。その目的のために、活動の軸となるwebサイトを開設し活用を始めました。このwebサイトのコンテンツが充実したら公開する予定です。

7 2022年5月趣味活動の展望

・加曽利E式土器学習を5月一杯で一旦区切り、11月から始まる加曽利貝塚博物館令和4年度企画展「あれもE…」の学習計画を持って、その時に至ることを楽しみにすることにします。

・3Dモデル作成技術向上により一層注力することにします。

参考

ブログ「花見川流域を歩く」2022年4月記事

ブログ「花見川流域を歩く 番外編」2022年4月記事

ブログ「花見川流域を歩く 自然・風景編」2022年4月記事


2022年4月ブログ「花見川流域を歩く」投稿記事に掲載した全画像


2022年4月YouTubeに投稿した全動画


2022年4月Sketchfabに投稿した全3Dモデル