ファンタジーな風景やフォトリアリスティックな製品のレンダリング、スタイライズされたゲームアセットなど、画像テクスチャはあらゆる場面で活用されています。画像テクスチャは3Dアートの隠れた主役であり、フラットなシェーディングのメッシュに、奥行きや質感、視覚的なストーリー性を加えることで、リアルなオブジェクトに変身させます。しかし、画像テクスチャとはいったい何なのでしょうか？この記事では、そのすべてをわかりやすく簡単に説明します。
画像テクスチャは基本的にJPEG、PNG、TIFFのような2D画像ファイルです。3Dモデル上に配置し、色やディテール、さらには表面の見た目や感触に関する情報を追加します。UV座標を使用すると、画像テクスチャはデジタルスキンのようにモデルを包み込みます。画像テクスチャを使うことで、木目や毛穴、布地、ペンキの欠けなどをリアルに見せることができます。Blenderでは、たくさんのテクスチャを使ったシーンはレンダリングに時間がかかることがあります。しかし、Blenderレンダーファームを使えば、最終画像を鮮明で詳細なものにしつつ、処理速度を大幅に上げることができます。
画像のテクスチャを3Dオブジェクトに配置する方法を理解するには、UVマッピングについて知る必要があります。UVマッピングはキャンディーの包装を開けるのに似ています。3D形状を取り出し、その表面を2Dレイアウトに平らにして、その上に画像を配置できるようにします。この平らなレイアウトはUVマップと呼ばれ、3Dモデルの適切な場所にテクスチャを「ペイント」することができます。
モデルがアンラップされると、テクスチャ座標を使用してテクスチャが適用され、画像上のピクセル（またはテクセル）をモデル上の点に合わせます。その後、ソフトウェアが補間を使って、曲面や角度のある面でも画像がスムーズに回り込むようにします。画像テクスチャは色だけではありません。使用できるテクスチャには、次のようないくつかの種類があります：
これらの異なるマップを組み合わせることで、非常にリアルで、自然な方法で光に反応するマテリアルを作ることができます。他にも、アンビエントオクルージョン、スペキュラ、ディスプレイスメントなど、いくつかのマップがあります。
画像のテクスチャはさまざまな方法で作ることができます。スマホで撮った写真でも、実際の表面をスキャンした画像でも、Photoshopなどのソフトウェアで作成したデジタルペインティングでもOKです。ここでは主な方法を紹介します：
樹皮、レンガ、革などの素材を自分で撮影すれば、高品質で自然なテクスチャを作成できます。照明が適切で写真がシャープであれば、これらの画像は、3Dモデルのリアルな表面を作るための確実なベースとして使用できます。
高解像度スキャンは、微細なディテールと正確な色をキャプチャできるため、布、紙、人間の皮膚などの素材に最適です。これらのテクスチャには、法線マップやラフネスマップなどの追加マップが含まれていることが多いため、余分な作業をすることなく、すぐリアルな仕上がりになります。
スタイル化されたプロジェクトやアーティスティックなプロジェクトでは、手描きのテクスチャで自由にクリエイティブなコントロールができます。Krita、Photoshop、Substance Painterなどのプログラムでは、リアルなテクスチャとは異なるユニークなテクスチャをデザインできるので、好きなスタイルを自由に作成できます。
AmbientCG、Textures.com、Megascansなどのサイトでは、無料と有料の両方のテクスチャを豊富に取り揃えています。これらのサイトは、土のテクスチャから詳細なタイルのパターンまで扱っており、あらゆる種類のテクスチャの高品質で素晴らしいリソースです。
プロシージャルテクスチャは、最初は画像ファイルではありませんが、マップにベイクして画像テクスチャと同じように使うことができます。非常に柔軟で、拡大縮小しても品質が落ちず、シームレスパターンや異なるバージョンのテクスチャを作るのに最適です。
ここで少し専門的な話になります。しかし、シーンの中のあるオブジェクトが他のオブジェクトより鮮明に見えることに気づいたことがあるなら、あなたはすでにテクセル密度に馴染みがあるということです。
テクセル密度とは、3D表面の各単位スペースに対して、どれだけのテクスチャピクセル（テクセルと呼ばれる）が使われるかを意味します。テクセル密度が高ければ、テクスチャはより詳細に見えますが、より多くのメモリを消費します。テクセル密度が低いと、パフォーマンス（特にリアルタイムエンジン）には有利ですが、テクスチャがぼやけて見えたり、ピクセルの詳細が見えたりします。
テクセル密度をすべてのモデルで一貫させることで、テクスチャがシーン全体で均等でバランスよく見えるようになります。一般的な方法の1つは、参照オブジェクトにチェッカーテクスチャを貼り、そのテクセル密度を把握し、他のモデルも同じ値になるように調整することです。テクスチャのサイズを変えたり、似たようなオブジェクトにUVレイアウトを共有させたりすることで、スペースを節約しながら見栄えを良くすることができます。
基本を理解すれば、画像によってテクスチャのディテールを追加したり、シーンにストーリーを持たせたりすることができます。ここでは、テクスチャをよりリアルに見せる方法をいくつか紹介します：
汚れ、傷、デカールなどを追加することで、表面がより使い込まれた感じになり、シーンの裏側にあるストーリーを伝えることができます。たとえば、使い古された壁や傷だらけのヘルメットは、年月が経過していることや、いろいろな経験があったことがうかがえます。また、壁にレンガのテクスチャを貼る前にモルタルの層を追加するなど、実際の素材を研究することも、テクスチャをよりリアルにするのに役立ちます。
画像テクスチャにノイズやグラデーションなどのプロシージャル要素を混ぜると、より滑らかで自然な変化や表面のディテールを表現できます。これは、苔が生えた石やさびが金属のエッジに沿って現れるようなエフェクトに最適です。
バンプマップや ノーマルマップは、モデルの実際の形状を変えるより強いエフェクト、特にクローズアップビューでは、変位マップは実際にモデルの形状を変えることなく、小さな表面のディテールを追加できます。これにより、細部が完全にモデリングされていなくても、モデルに実際の奥行きがあるかのような錯覚を与えることができます。
革のシワや コンクリートの柔らかい輝きなど、小さなテクスチャーのディテールでも、モデルを質素な印象からリアルな印象に変えることができます。不完全性は、物体を自然でリアルに見せ、表面が完璧すぎたり作り物っぽくなったりするのを防ぎます。そのため、よくわからない場合は、少し不完全さを加えるのがよいでしょう。
この問題は通常、テクスチャがモデル上で正しく並んでいない、不適切なUVマッピングが原因で起こります。UVの継ぎ目を調整するか、UVレイアウトを改善することで、テクスチャをよりフィットさせ、伸縮や歪みを減らすことができます。
これは、テクスチャの一部がUVの継ぎ目で正しく一致しないと起こり、目に見える線や切れ目ができます。テクスチャペイントやクローンスタンプツールを使ってエッジをなじませ、滑らかに見せることで修正できます。
これは通常、テクスチャの解像度が低すぎるか、ミップマッピングやテクセル密度が正しく設定されていないために起こります。修正するには、イメージファイルのサイズをチェックし、テクスチャのサンプリング設定を調整し、UVが適切にスケーリングされていることを確認してください。
画像のテクスチャの適切な使い方を学ぶことは、クリエイティブかつテクニカルな作業です。画像テクスチャは3Dアートの重要な要素であり、シーンの見え方や感じ方に大きな影響を与えます。画像テクスチャは、マテリアルのディテールを追加し、物体の背景にあるストーリーを伝え、すべてをよりリアルにします。テクスチャがどのように機能し、なぜ重要なのかを理解すれば、シンプルなモデルでも詳細で没入感のあるシーンに変えることができます。画像テクスチャは、単に鮮明なビジュアルのためだけではありません。テクスチャは、世界感を作り出し、ストーリーを語り、目に見えないものに触感を与えるものなのです。今度UVをアンラップしたり、テクスチャマップを追加したりするときは、こういったテクスチャへの配慮がどれほどシーンに影響を与えるかを思い出してください。
