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2022年12月12日月曜日

便利なBlenderShrinkwrapプロジェクト投影

 Useful BlenderShrinkwrap project


The BlenderShrinkwrap project is useful, so I'll make a note of it before I forget how to do it.


BlenderShrinkwrapプロジェクト投影が便利ですから、その方法を忘れないうちにメモします。

1 BlenderShrinkwrapプロジェクト投影の様子


BlenderShrinkwrapプロジェクト投影の様子

有吉北貝塚北斜面貝層の貝層分布線を平面図からベジェ曲線でトレースして、それを貝層形成直前地形に平行投影したものです。このモディファイアはメッシュ、ラティス、カーブ、サーフェス、テキストに適用できます。

2 メモ

上例の貝層形成直前地形に平行投影したべジェ曲線をパイプ状にしよう思い、ベジェ曲線指定→オブジェクトデータプロパティ→ジオメトリ→ベベル→深度(数値指定)したところ、パイプにはならないで、パイプが地形面に押し付けられてつぶれた形状になりました。


2022年12月6日火曜日

BlenderUV投影方法

 Blender UV projection method


I made a note before forgetting the Blender UV projection method. This is a very useful function when projecting different image information onto objects such as terrain in 3D space.


BlenderUV投影方法を忘れない内にメモします。3D空間で地形などのオブジェクトに別画像情報を投影する時にとても便利な機能です。

1 BlenderUV投影方法


BlenderUV投影方法

UV展開済みのオブジェクトBのテクスチャ画像をAに設定します。

画像Aの平面オブジェクトを別につくり、空間配置します。

BにモディファイアUV投影を設定します。(オブジェクトはA)

平面オブジェクトAの位置、回転、スケールを調整して、現場合わせで目的の投影を実現します。

2 地形にグリッド情報をUV投影した例


Blender3D空間に配置した地形とグリッド画像


グリッド画像を地形に投影した様子

グリッド画像をそのまま投影すると「繰返し」のため不都合が生じました。


グリッド画像に余白を加え地形に投影した様子

余白により繰返しの不都合を回避できました。


グリッド画像と地形投影画像が一致している様子(上から平行投影)


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3月20日日曜日

3Dモデルテクスチャ画像の書き込み

 Writing to 3D model texture image


It is now possible to write to a 3D model texture image, so I made a note of it. Taking a Yamagata clay figurine as an example, I wrote a line segment in the style of an actual measurement map. Now that I can write directly to the 3D model, relic learning will be more efficient.


3Dモデルテクスチャ画像に書き込みが出来るようになりましたのでメモします。

例として「全面赤彩された山形土偶頭部(千葉市内野第1遺跡) 観察記録3Dモデル」を使いました。

1 テクスチャ画像に書き込みした3Dモデル

実測図風書き込みをした山形土偶3Dモデル


実測図風書き込みをした山形土偶3Dモデルの動画

実測図風書き込みをした山形土偶3Dモデル(テクスチャ画像の不透明度40%)


実測図風書き込みをした山形土偶3Dモデル(テクスチャ画像の不透明度40%)の動画

2 3Dモデルテクスチャ画像に書き込みをする技術メモ

フォトグラメトリーで作成した3DモデルをWabefront(.obj)ファイルに書き出して生成するテクスチャ画像は、一般に人が見て理解できる画像ではありません。


3Dモデルとそのテクスチャ画像の例

そこで、次の方法でテクスチャ画像を人がみても意味のある画像に変換しました。ただし、変換した画像にはゆがみがあります。

ア 3DF Zephyr Liteで多数写真から「メッシュ」を作成する。そのメッシュをWabefront(.obj)ファイルでエクスポートする。

イ そのWabefront(.obj)をBlenderで読み込む。blenderで編集モードで、UVEditing→UV→展開。展開が済んだら、Wabefront(.obj)ファイルでエクスポートする。(それをAファイルと仮称)

ウ 3DF Zephyr Liteで入力→UVマップ付きメッシュを入力→(開いたWindowで)メッシュファイルを選択→Aファイルを入力→(開いたWindowで)OK→(開いたWindowで)ワークスペース内を入力。これで新しいテクスチャメッシュが生成します。

エ 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すると、生成するテクスチャ画像は人が見て意味のある画像になっています。


人が見て意味のある画像(アンラップ画像)となった3Dモデルテクスチャ画像


参考 3Dモデルオルソ投影上から画像


人が見て意味のある画像(アンラップ画像)に線分を書き込んだ様子


人が見て意味のある画像(アンラップ画像)に線分を書き込んだ様子(テクスチャ画像不透明度40%)

3 感想

3DF Zephyr LiteとBlenderを使うことにより3Dモデルテクスチャ画像に書き込みをしたり画像編集できるようになったことは、自分の学習を進めるうえで一つの画期となる重要な出来事です。

なお、この技術は3DF Zephyr Liteの次のチュートリアルに基づいています。

Unwrapping a texture generated by 3DF Zephyr

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参考 全面赤彩された山形土偶頭部(千葉市内野第1遺跡) 観察記録3Dモデル

全面赤彩された山形土偶頭部(千葉市内野第1遺跡) 観察記録3Dモデル  

加曽利B式、最大高7.2㎝、最大幅9.4㎝、最大厚4.2㎝  

千葉市埋蔵文化財調査センター所蔵  

撮影場所:千葉市埋蔵文化財調査センター  

撮影月日:2020.08.21  

ガラス面越し撮影  

3Dモデル写真測量ソフト 3DF Zephyr で生成 v5.003 processing 50 images  


2020年11月30日月曜日

メッシュ間引きと穴埋め 見様見真似の3DF Zephyr Lite & Blender

 見様見真似の3DF Zephyr Lite & Blender操作技術習得が継続しています。

最近気が付いた基本事項をメモします。

1 メッシュの間引き

・作業用メッシュの作成。

プロジェクト「メッシュ」で、本メッシュ→右クロック→クローンで間引き作業をする対象メッシュを作成する(不都合が生じた時に作業メッシュを破棄して本メッシュに戻れるようにしておくため)。

・対象メッシュの不用部除去や穴埋め調整をする。

・ツール→メッシュフィルター→間引き→ターゲット頂点の数を必要なだけ減らす→フィルターを適用

・ワークフロー→テクスチャ付メッシュ作成でテクスチャ付メッシュを作成する。


3DF Zephyr Liteの間引き画面

(参考) Blenderの作業

・編集モード→3Dモデル全部指定→メッシュ→クリーンアップ→形状のポリゴン数削減→画面右下「形状のポリゴン数削減」クリック→比率の数値変更

・3Dモデルのエクスポート

2 穴埋め

2-1 平面の穴埋め(個別穴埋め)

・アイコン「ワイヤフレーム表示を有効化/無効化」をクリックして、対象メッシュをワイヤーフレーム表示する。

・編集中→選択→手で→楕円(あるいはポリライン等)で穴周辺を指定する。

・フィルタリング→選択的穴埋め→数で選択で1を設定→サイズで選択をチェックして最大サイズ調整→塗り潰しを選択をクリック

(参考) Blenderの作業例

・穴に面する辺の1つを指定する→Fキーを打つ(連続して打ち穴を埋める)

2-2 チューブ状穴の穴埋め

チューブ状部分全体を、編集中→選択→手で→楕円(あるいはポリライン等)で選択し、削除する。

穴が開いた2つの平面になるので、それぞれ2-1の方法で穴埋めする。


チューブ状になっている穴の様子

3 プロジェクト「メッシュ」での調整が基本

これまでプロジェクト「テクスチャ付メッシュ」まで一気呵成に作業をすすめ、そのモデルの不用部分を削除して最終モデルとしてきました。しかしこの方法では次の不都合が生じます。

ア 穴埋めはプロジェクト「テクスチャ付メッシュ」ではできない。

イ メッシュの間引きはプロジェクト「テクスチャ付メッシュ」ではできない。

ウ プロジェクト「テクスチャ付メッシュ」で不用部分を削除したモデルのテクスチャ画像は不用部分を含んだ画像であり大容量ファイルとなる。


プロジェクト「メッシュ」で当初生成3Dモデルと切り抜きモデルのテクスチャ画像の大きさの違い

このような不都合があることにようやく気が付きました。そこで、これからの作業はプロジェクト「メッシュ」で一度立ち止まり、そのステップで必要な調整を行い、プロジェクト「テクスチャ付メッシュ」は最後の仕上げとすることにします。

2020年11月26日木曜日

BlenderでUVマッピング展開することによるファイル縮減効果

 3DF Zephyr Liteから.objファイルを出力してそれをSketchfabに投稿しようとしたところファイルの大きさが100MBを超え投稿できませんでした。

しかし、BlenderによるUVマッピング展開によりファイルの大きさを縮減してSketchfabに投稿することができましたので、その方法をメモしておきます。

1 Blenderによる.objファイルのUVマッピング展開(アンラッピング)

・Blenderに3DF Zephyr Liteから出力した.objファイルをインポートする。

・編集モードにする。

・Shading→UV→展開

・ファイル→エクスポート→Wavefront(.obj)→(エクスポート)

2 3DF Zephyr Liteに.objをインポートして再度エクスポートする

・3DF Zephyr Liteで「入力」→「UVマップ付きメッシュを入力」→「ファイルを選択」で1で作成した.objファイルを選択する。

・入力したUVマップ付きメッシュを.objファイルでエクスポートする。このエクスポートファイルが当初ファイルより縮減していました。


Blenderで展開することによるファイル縮減効果

BlenderによるUVマッピング展開によりテクスチャ画像の不要部分が除去されるため、ファイルの大きさが縮減されます。したがって、もともとテクスチャ画像に不要部分が無ければこの方法を適用してもファイル縮減はあり得ません。

3DF Zephyr Liteによるフォトグラメトリーでは完成3Dモデルのテクスチャ画像には一般に多くの不要部分がありますから、この方法は有用です。

見様見真似の3DF Zephyr Lite & Blender技術習得が継続しています。

参考 Unwrapping a texture generated by 3DF Zephyr


2020年6月11日木曜日

地理院地図3DモデルのBlenderインポート

はじめてのBlender操作学習の一環として地理院地図3DモデルをBlenderにインポートしてみました。

地理院地図3DモデルをVRMLダウンロードします。

VRMLダウンロード画面

このファイル(dem.wrl)をMeshLabにインポートして、それをobjファイルとしてエクスポートします。

MeshLab画面

Blenderではそのobjファイルをインポートできます。
Blenderに地理院地図3Dモデルを取り込めば、それを操作対象として扱うことができますから、考古遺跡に関する地形学習上有用です。

Blender画面
Blenderに2つの地理院地図3Dモデルをインポートして並べてみました。

この2つの3Dモデルを並べた3DモデルをSketchfabに投稿してみました。

加曽利貝塚付近の地形 地理院地図3Dモデル 地図及び写真 垂直倍率×9.9
dem:5mメッシュA
Blenderで編集

BlenderGISやDEM-Net Elevation APIで取得できる地形3Dモデルは最精細情報が30mメッシュです。一方地理院地図3Dモデルでは5mメッシュあるいは10mメッシュが使えますので、精度としては地理院地図3Dモデルがはるかに優れています。

2020年6月10日水曜日

Blenderで3Dモデルを並べる

はじめてのBlender操作テクニック習得活動の一環として既存の土器3Dモデルを3つ集めて並べてみました。ヨロヨロしながら、つまづきながらなんとかできました。

1 抽象文土器、藤内式土器、称名寺式土器 観察記録3Dモデル

抽象文土器、藤内式土器、称名寺式土器 観察記録3Dモデル
抽象文土器:茅野市辻屋遺跡、尖石縄文考古館、2019.09.13撮影、3DF Zephyrで生成(44写真)
藤内式土器:伊那市金鋳場遺跡、伊那市創造館、2019.09.12撮影、3DF Zephyrで生成(60写真)
称名寺式土器:千葉市餅ヶ崎遺跡、加曽利貝塚博物館、2019.12.27撮影、3DF Zephyrで生成(93写真)
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縄文中期前半抽象文深鉢形土器(茅野市辻屋遺跡)C 観察記録3Dモデル
撮影場所:尖石縄文考古館
撮影月日:2019.09.13
3Dモデル写真測量ソフト 3DF Zephyr で生成 v4.523 processing 44 images

藤内式深鉢形土器(伊那市西箕輪 金鋳場遺跡) 観察記録3Dモデル
撮影場所:伊那市創造館
撮影月日:2019.09.12
4面ガラス張りショーケース越しに撮影
3Dモデル写真測量ソフト 3DF Zephyr で生成 v4.523 processing 60 images(Masquerade機能利用)

称名寺式深鉢形土器(千葉市餅ヶ崎遺跡) 観察記録3Dモデル
撮影場所:加曽利貝塚博物館
撮影月日:2019.12.27
許可:加曽利貝塚博物館の許可により全周多視点撮影及び3Dモデル公表
3Dモデル写真測量ソフト 3DF Zephyr で生成 v4.523 processing 93 images

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抽象文土器、藤内式土器、称名寺式土器 観察記録3Dモデルの動画
3DF Zephyr Liteで作成

2 感想
既存3Dモデルを集めて一つの3Dモデルをつくることができるという原理がわかったことは大成果です。あとは台座とか背景とか説明パネルとかを添付して、さらに見栄えや正確性に関する各種作業を精緻化すればそれなりの自作展示場風の集成3Dモデルができます。別の展示施設の土器3Dモデルを3D画面のなかで比較検討する資料をつくることがこれでできるようになりました。
Blenderの価値の大きさにあらためて感動します。

2020年5月31日日曜日

BlenderGISの導入

Sketchfabからのメールで偶然DEM-Net Elevation APIを知りました。それが個人の努力で成り立つ素晴らしい無料の地形3Dモデル作成であり、大いに感動し感謝し、早速世界各地の地形3Dモデルを作りだしています。
一方、5月24日からBlender操作学習をし始めています。Blenderにも地図情報を取り込み3Dモデルオブジェクトとする機能があることは以前から知っていました。
そこで、DEM-Net Elevation APIから受けた強い刺激に動かされて、BlenderGISを導入してみました。

まだBlenderの操作もほとんどできない状況です。しかし、Blenderでできること、できないことという原理を最初に知ることは重要ですから、無謀にもBlenderGISというアドオンを導入してみました。

幸いBlenderGISの導入方法や使い方に関する丁寧なwebサイトがいくつも存在しています。
それらのサイトのお世話になり、本日BlenderGISを導入し、試用してみました。

1 BlenderGISの試用
BlenderGISから世界マップを開いて、自分の必要とする場所の地形情報及び各種地図情報を得ることができます。その点ではDEM-Net Elevation APIと似ています。
取り込んだ地形情報・地図情報はBlenderの3Dモデルとして利用できます。

BlenderGISで成田空港付近の地形情報・地図情報を取得した様子。
地形情報は30mメッシュが基本ですから、その精度はGoogle earthと同じであり、「遺跡付近の地形の様子を知りたい」という自分の要求には満足に答えるものではありません。地理院地図にはかないません。しかし、海外に足を踏み出せば、きわめて貴重なツールになると考えます。
得た地形情報はBlenderの機能により垂直方向を10倍にしました。

2 地形3Dモデルの使いまわし
BlenderGISで作成した地形3Dモデルのオブジェクトを指定してオブジェクト→「オブジェクトをコピー」するとオブジェクトがパソコンのクリップボードにコピーされます。
この時別のBlenderファイルでオブジェクト→「オブジェクトを貼付」をクリックするとクリップボードのオブジェクトを貼りつけることができます。

このような「オブジェクトをコピー」と「オブジェクトを貼付」でBlenderGISで作成した地形3Dモデルを別のファイルに投入したものが次の画面です。

BlenderGISで作成した地形3Dモデルを別のファイルに貼りつけた様子
パネルの前に地形3Dモデルを配置することができました。

丸1週間ですが、なんとなくBlenderが使えるツールになるだろうという実感が持てるようになりました。

Blender、BlenderGIS、Sketchfab、DEM-Net Elevation API、3DF Zephyr Lite、MeshLab、GigaMesh Software Framework、地理院地図、QGIS、FreeCADなどの3Dツール間でのオブジェクト使いまわしを自由かつ高速・スムーズにできるようにすることを当面の目標とします。

2020年5月28日木曜日

はじめてのBlender作業 2

両面パネルを2枚つくり並べてみました。
Blender(3DCGソフト)の画面に少し慣れました。

1967年と2017年のアラル海、チャド湖
1967年:The World Atlas second edition moscow
2017年:OXFORD ATLAS OF THE WORLD

動画

部品となる3Dオブジェクトをつくり、それをコピーし、並べて一つの3Dモデルをつくるということが「Blenderで出来ること」が判ったことは大成果です。

パネルの前に土器や石器の3Dモデルを並べれば、展示施設の真似事をすることができます。

1年前に夢見た次のような縄文土器3Dモデルの立体整理も原理的に可能であることが確認できました。

1年前に夢みた縄文土器3Dモデル整理方法
ブログ「花見川流域を歩く番外編」2019.05.02記事「縄文土器の私設3D展示場構想

「後はBlender操作に習熟すればよいだけです。」といえる出発点に立つことができました。
これからBlender操作スキル習熟を加速させて、考古歴史学習にできるだけはやく活用できるようにしたいと思います。

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●アラル海の縮小関係ブログ記事
ブログ「世界の風景を楽しむ」2017.08.28記事「50年前地図とGoogle Earth Engineタイムラプス映像でみるアラル海の昔今
ブログ「世界の風景を楽しむ」2018.08.12記事「1964年のアラル海偵察衛星写真
●チャド湖の縮小関係ブログ記事
ブログ「世界の風景を楽しむ」2018.02.18記事「チャド湖
ブログ「世界の風景を楽しむ」2018.02.18記事「アポロ7号窓から撮ったチャド湖写真(1968年)

2020年5月25日月曜日

はじめてのBlender作業

昨日早朝、1年前からの懸案事項であるBlender(3DCGソフト)の操作学習を始めました。
1日間学習して作った最初の結果が次の両面パネルです。

1967年と2017年のアラル海付近地図
1967年:The World Atlas second edition moscow
2017年:OXFORD ATLAS OF THE WORLD

動画

「はじめてのおつかい」という幼児登場TV番組がありますが、この作業結果がわたしの「はじめてのBlender作品」です。

まだ操作は文字通りヨチヨチ歩きですが、Blenderの有用性・発展性は確認できました。画面、機能、用語、操作全てがはじめてで、慣れがないことが新鮮です。
QGISの操作も難渋してきていますが、QGISのように互換性が少ない多数外部データを利用することはなく、自分の内面創造欲に関わる操作ですから、複雑とはいってもQGISよりは易しそうです。

考古学習を軸とする趣味活動に大いに利用することにします。
2次元資料を3Dモデルとして表現したり、展示縄文土器3Dモデルの「修復」に使ったり、複数3Dモデルを同時に扱って「比較展示」したりなどに利用する予定です。

この3DモデルはBlenderで板状直方体をつくり、2面に地図画像を貼り付けました。その3Dモデル(.objファイル)を3DF Zephyr Liteがインポートして、そこからSketchfabに投稿しました。動画も3DF Zephyr Liteで作成しました。

なお、板状直方体の縦横は寸法2000㎜でつくりましたが、3DF Zephyr Liteで計測したところ1.996mであり、正確に引き継がれていました。

参考 Blender画面

参考 3DF Zephyr Lite画面 バウンディングボックス
このバウンディングボックスが自動で生成されていました。

参考 3DF Zephyr Lite メッシュ
メッシュは6面体分6個です。

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アラル海の縮小は危機的状況です。次のブログ記事で話題にしました。
ブログ「世界の風景を楽しむ」2017.08.28記事「50年前地図とGoogle Earth Engineタイムラプス映像でみるアラル海の昔今
ブログ「世界の風景を楽しむ」2018.08.12記事「1964年のアラル海偵察衛星写真