3DCGでモデリングを行う際は、モデルの質感に大きく影響する「ポリゴン」の意味を理解することが大切です。しかしCG制作を始めたばかりの方には、「ポリゴンって具体的に何を指すの…？」「ポリゴン数を増やすとどうなるの…？」と気になる人もいるのではないでしょうか。
そこで今回は、3DCGにおけるポリゴンの意味や目安となる数、ボリゴン調整のポイントなどについて解説します。記事の後半では注意点も紹介しているので、3DCGモデリングの勉強をしている方は、ぜひ本記事を参考にしてください。
また下記の記事では3DCGにおけるモデリングからレンダリングまでの流れについて解説しています。「そもそも3DCG制作の基本がわからない…」と悩んでいる方は、こちらも覗いてみてください。
3DCGにおけるポリゴンとは
3DCGにおけるポリゴンとは簡単にいうと、三角形や四角形など3点以上の頂点からなる「平面図形」を指します。直訳では「多角形」を意味する言葉であり、3DCGにおいても意味は同様と考えられるでしょう。
ポリゴンの頂点数はモデリングをする際に調整することが一般的であり、ポリゴン数（頂点の数）が多いほど滑らかなモデルを作成することが可能です。またポリゴンの数によって、「ハイポリゴン」や「ローポリゴン」などの用語になることがあるので、こちらの2つも理解しておきましょう。
ハイポリゴンとは
ハイポリゴンとはその名の通り、ポリゴン数の多い3DCG作品のことであり、業界では「ハイポリ」とも呼ばれています。映画やアニメなどではポリゴンの数値を高く設定することが一般的であり、より滑らかな映像を作品を作成することが可能です。
例えば動物や人間などの肌を綺麗に表現する際は、ポリゴン数を少なくするとカクカクしたテクスチャになってしまいます。しかし頂点の数を増やすことで滑らかな曲線を作れるので、よりリアルな3Dモデルを制作できるでしょう。
ただしハイポリゴンでのモデリングはレンダリングに時間がかかるうえ、パソコンへの負荷が大きくなります。したがってポリゴン数を増やす際は、適切な頂点の数を見極めることが大切です。
ローポリゴンとは
ローポリゴンとは頂点の数が少ない平面図形のことです。ローポリゴンは「ローポリ」とも呼ばれており、一世代前の世界観を演出する際に使用されています。
例えばテレビゲームが登場した時代では、ポリゴン数を極力抑えてカクカクしたキャラクターを採用することが一般的でした。また近年では、ローポリゴンで「ドット絵キャラクター」を作成するクリエイターもしばしば見られます。
ハイポリゴンと違い滑らかなキャラクターや風景は作成できませんが、パソコンへの負担も軽く高速レンダリングも可能なので、興味のある方は頂点の数を少なくしたキャラクターなどを作成してみてください。
ポリゴンメッシュとは
ポリゴンメッシュの具体的な定義は存在しませんが、一般的には「3点以上の平面オブジェクト」と考えられるでしょう。というのも3DCGにおけるメッシュは「面」を指すことであり、直線以外のオブジェクトは「ポリゴンメッシュ」に該当します。
ただし制作会社によっては一定の頂点数以上の面をポリゴンメッシュと呼ぶ可能性があるので、就職や転職を検討している方は注意しましょう。
作成するオブジェクトの目安ポリゴン数
ポリゴン数を多くするほどオブジェクトは滑らかになり、再現性の高いモデルを作成することが可能です。しかし頂点の数を増やしすぎるとパソコンへの負荷が大きくなるだけではなく、レンダリング時にバグが発生する原因になります。したがってモデリングを行う際は、下記のポリゴン数を意識するとよいでしょう。
| 制作物 | ポリゴン数 |
|---|---|
| キャラクター・アバターなど | 30,000×3以内 |
| 背景 | 20,000以内 |
使用する3DCG制作ソフトやゲーム開発エンジンによって、対応できるポリゴン数は異なります。しかし上記以上の頂点数を設定するとレンダリングに膨大な時間がかかるので、ポリゴン数は最小限に抑えることをおすすめします。
ポリゴン数を抑えて高品質なモデルを作成するポイント
ここからは、ポリゴン数を抑えて高品質なキャラクターや建造物を作るポイントを見ていきましょう。具体的には「スムージングを活用する」と、「ポリゴンを分割する」の2点です。順番に解説します。
スムージングを活用する
スムージングは、ポリゴン数を増やさずに平面図形を滑らかにできる機能のことです。3DCG制作ソフトやゲーム開発エンジンの多くに搭載されている機能であり、光の反射を活用してオブジェクトの表面を調整することが可能です。
最小限の頂点数でも滑らかな曲面を作れるので、モデルの場所によっては有効的な手法と考えられます。ただし複雑なモデリングをする場合はポリゴン数を増やして滑らかにする方が自然になるので、スムージングを使用する際はビフォーアフターを見ながら少しずつ調整を行ってください。
ポリゴンを分割する
既存のポリゴンを分割することで頂点の数を少なくし、パソコンへの負荷を軽減したり、レンダリングの時間を短縮することが可能です。使用するツールによっても異なりますが「サブディビジョンサーフェイス」という名称の機能を利用することが一般的であり、メッシュの細かい調整をする際にも役立ちます。
ただし頂点数の多いポリゴンを分割するとオブジェクトの形が変形する可能性があります。そのため事前に作成するポリゴン数は最小限に留めておきましょう。
ポリゴンの数を増やすメリット・デメリット
ここでは、ポリゴンの数を増やすメリット、デメリットを紹介します。
メリット
頂点の数を増やすメリットは、大きく分けると下記の2つです。
- 滑らかなオブジェクトを作成できる
- 再現性の高いモデルを作成できる
上記の2つをまとめると、ポリゴン数の高いモデルであるほど、よりリアルなオブジェクトを作成することが可能です。具体的には肌の透明度や光の反射率、表面のテクスチャなどが挙げられます。アニメーションを施す際も頂点の数が多いほどリアルな動きを演出できることも、ハイポリゴンの特徴といえるでしょう。
デメリット
よりリアルなモデルを作成するには、一定の頂点数が必要です。しかしポリゴン数を増やすことには下記のデメリットが存在します。
- ハイスペックPCが必要になる
- レンダリングに時間がかかる
- 操作画面が重くなる
要約するとポリゴン数を増やすことはパソコンへの負荷が大きくなり、作業効率を下げる可能性があるのです。したがって3DCGでのモデリングを行う際は、頂点の数を抑えながら物体を組み立てる方法を勉強することが大切です。
3DCGでポリゴンを調整する際の注意点
最後に、3DCGでポリゴンを調整する際の注意点として、「使用するツールによって性能が異なる」「抑えられる箇所は頂点数を少なくする」があげられます。
3DCGのモデリングに挑戦する方は、上記の2項目を意識してみてください。順番に解説します。
使用するツールによって性能が異なる
ポリゴン数の調整方法や調整した後のメッシュの形は、使用するツールによって異なります。例えばゲームエンジンなどでモデリングを行う場合は、操作方法がやや複雑になる傾向があります。
一方で3DCG制作ソフトは比較的手軽に操作できますが、頂点数が多くなるとバグなどが増えるかもしれません。ソフトによっても操作性に違いがあるので、自分の作りたい作品にあったツールを使用しましょう。
下記の記事では、3DCG制作におすすめのソフトを紹介しています。「自分にあった制作ツールがわからない…」と悩んでいる方は、こちらも参考にしてください。
抑えられる箇所は頂点数を少なくする
制作する作品によっては、ポリゴン数を大幅に抑えることが可能です。例えばゲームや映像作品を作る場合、遠くに映る人や動物、建物などのオブジェクトの頂点数を抑えることで、パソコンへの負荷を軽減できます。
また人物と背景などを別ファイルで作成することで、レンダリングの時間を最小限に抑えられるでしょう。どうしてもポリゴン数が多くなる場合は自分なりの工夫をして、できるだけ効率的に作業できる方法を考えてみてください。
ポリゴンの意味を理解して自分だけの作品を作ってみよう！
3DCG制作におけるポリゴンは、モデルの品質に影響を与える重要な要素です。ただし頂点の数を多くすると作業に支障をきたす可能性があります。ポリゴン数が増えると編集も複雑になるので、適切な数を見極めながらモデリングを行ってください。
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