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Support Topics
サポートトピックス / UC-win/Road 保守・サポートサービス関連情報
FBXファイルの活用方法

 はじめに
UC-win/Road Ver5.0はAutodesk社のFBX SDKを利用し、FBXファイル形式に対応しています。FBXファイル形式は業界で広く使われているモデルフォーマットです。UC-win/RoadはFBXファイルの正確なインポートに対応し、インポートしたFBXモデルをUC-win/RoadのFBXシーン編集画面で、ビジュアル表現の追加や調整などを行うこともできます。
 三次元業界ではFBX形式をサポートするアプリケーションがだんだん増加してきました。FBXを仲介形式として、UC-win/RoadはGoogle SketchUp、VISSIMなどと連携することが可能です。

 FBXファイルをUC-win/Roadにインポート
UC-win/Road Ver5.0は、FBXファイルのアニメーション情報以外の主な項目にほとんど対応しています。

内容 対応状況
位置関係 移動、回転、スケール完全対応
マテリアル Ambient、Diffuse、Emissive、Specular、Shininess 完全対応
テクスチャ 通常のテクスチャは完全対応
*マルチテクスチャ:DiffuseとEmissiveチャネルのテクスチャ対応
透明 完全対応
アニメーション 開発中

インポートされたFBXデータは、UC-win/RoadではFBXシーンと呼び、FBXシーン編集画面で編集します。FBXシーン編集画面では、FBXの位置関係、構造などを調整できます。マテリアルやテクスチャなどの調整は、FBXノード編集画面で行います。

 FBXモデルの編集
(1)構造調整
 FBXファイルからインポートした結果の一部だけを利用したり、不要な部分を削除したい場合、構造ページからノードツリーを調整することが可能です。
 図1-1、1-2では、FBXファイルからインポートしたシーンに、ドラゴンの他にグラウンド、木などの環境が含まれています。ドラゴンのみ利用したい場合は、他のノードを削除するか非表示に設定することにより、簡単な操作で速やかに調整することができます。

→
■図 1-1 ■図 1-2
※上記サンプルは3ds MAXのサンプルモデルを改変したものです。


(2)位置関係調整
 各アプリケーションで指定されている単位と三次元軸の定義に差が存在するわけ、インポートしたFBXシーンの拡大・縮小、回転、位置などをオフセットページで編集することができます。
※UC-win/Roadの三次元空間では、距離単位はメートルを使い、X軸は東西方向、Z軸は南北方向、Y軸は垂直方向を示します。

スケーリング 0.001から1000までの設定によって、同時にXYZのスケーリングを調整する機能
係数
回転 モデルのローカル軸を表示し、グローバル軸と参照する機能
ローカル軸の表示
位置 モデルを画面の中心に自動的に配置する機能
自動調整


(3)FBXノード編集ツール
ノード編集画面でFBXのマテリアルの属性を編集します。

マテリアルチャネル テクスチャ
Diffuse
Emissive
Ambient ×
Specular ×

マテリアル他属性 範囲
不透明度 0%〜100%
輝度 0〜128

テクスチャ属性 サポート
ファイル形式  GIF、PNG、JPG、JPEG、BMP、TAG 
U&Vマッピング方法 REPEAT/CLAMP
U&V位置調整 スケール、回転、オフセット

 UC-win/RoadでFBXモデルの再活用
(1)マルチテクスチャ
 DiffuseチャンネルとEmissiveチャンネルのテクスチャの設定によって、マルチテクスチャの効果を実現できます。
 昼間の表現にはDiffuseテクスチャの色を強めにし、Emissiveテクスチャの色を弱めにして、二重のテクスチャをコンバインしてからレンダリングします(図2-1)。
 夜(太陽光源がない場合)はEmissiveテクスチャをベースとしてレンダリングしますが、スポットライトがある場合はDiffuseテクスチャとコンバインして表現します。

■図 2-1 昼環境
・壁:昼間のテクスチャ
・フロアー:ウッドテクスチャ
・円柱:木材テクスチャ
■図 2-2 夜環境
・壁:昼間のテクスチャ
・フロアー:ウッドテクスチャ
・円柱:木材テクスチャ
■図 2-3 夜環境 + その他の光源(※)
・壁:壁色とライトのコンバイン結果
・フロアー:コンクリートとウッドのコンバイン結果
・円柱:木材と炎テクスチャのコンバイン結果

※図1-1、1-2、2-1〜2-3に使用したFBXファイルはAutodesk 3ds MAX 2009のサンプルからエクスポートしました。


(2)ライト効果
 これまでUC-win/Roadでは、夜テクスチャの設定によって、夜景色を表現してきましたが、これからFBXのマテリアルの一属性−emissiveチャネルの調整をすれば、自然的なライト効果を実現できます。emissive色は光源の反射色ではなく、自身が発する光の色なので、その色を設定すればマルチテクスチャ設定を行うことなく、簡単に夜環境でのライト効果を表現することができます(図3-1、3-2)。

■図 3-1 昼の表現 ■図 3-2 Emissive色調整によるライト効果
窓ガラスのマテリアルにおけるEmissive色の設定により、
夜環境でライト効果を表現可能

(3)LOD
 FBXシーンを描画する時、UC-win/Roadの全体パフォーマンスを守るために、FBXのLODを設定できます。特に、FBXシーンに透明ポリゴンが沢山含まれた場合、必要な機能の一つとして使われます。

Level Detail 
1(ユーザ設定可)  ポリゴン、マテリアル、テクスチャ、透明
2(自動) ポリゴン、マテリアル、テクスチャ
3(自動) ポリゴン、マテリアル

 Level2とLevel3はUC-win/Roadにより自動的に描画されます。Level1を描画するか否かは、ユーザがFBXシーン編集画面のオプションページのパフォーマンスで、透過を無視する距離係数を設定することで調整できます。判定方法は、以下の通りです。

R     : FBXシーンの最大半径
DIST : OpenGL現視点からFBXシーン中心点までの距離
α    : 係数
DIST > R ×αの場合、Level1の描画を省略します。

■図 4-1 LOD効果図
赤丸内:透明部分の描画を行わない
画像下緑部分:透明部分の描画を行う

 他社ツールとの連携
(1)Autodesk 3ds MaxからFBXのエクスポート
 3ds MaxからFBXファイルをUC-win/Road用にエクスポートする際の推奨設定は、以下の通りです。

設定項目 推奨設定
Units  inchesをmeterに変更
Axis Conversion Up AxisをY-upに設定
FBX File Format VersionはFBX2010以降
■図 5 3ds Max FBXエクスポート設定画面

(2)Google SketchUp
 Google SketchUp Proでは、作成したモデルをFBXファイルにエクスポートすることが可能です。エクスポートしたFBXモデルをUC-win/Roadに導入してVR空間で表現することができます。


(3)VISSIM
 VISSIMは道路ネットワークのデータをAutodesk 3ds Maxにエクスポートすることが可能です。
 3ds MaxでVISSIMの道路ネットワークをFBXファイルに変換することで、UC-win/Roadと連携することができます(図 6-1、6-2)。

■図 6-1 VISSIMの道路データ ■図 6-2 UC-win/Roadにおける表示結果

 まとめ
 UC-win/Road 5はFBXのモデル位置を正確にインポートすることが可能で、マテリアルとテクスチャの再現にも優れています。しかも、UC-win/Roadの三次元表現に適応したオプションを追加しました。業界でFBX対応のアプリケーションが急増している今日、UC-win/RoadもFBXファイルの対応を改善していきます。
 次回のリリースでは、FBXアニメーションへの対応を予定しています。

FBXファイルフォーマットとは
3Dデータを異なるアプリケーション間でスムーズに受け渡しができるように設計されたフォーマット。モントリオールのKaydara社(1993年設立)の“Filmbox”ソフトウェアのための交換ファイル形式が元になっており、オブジェクトベースのモデルで、2D・3Dのオーディオ、ビデオ・データの動作の保存を考慮されています。FBXファイルからはノードの構造、3Dメッシュデータ、マテリアルの読み取りが可能です。


     
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