ＭＡＹＡ Ｃｌｏｔｈについて

ＭＡＹＡ ＣｌｏｔｈはほかのＣｌｏｔｈシュミレーターにはない衣服を製作するための機能が兼ね備えられている。特に目をみはる部分は２Ｄで服のパターンを製作し、縫合することによって服を製作することができること。これはまさにパタンメーカーが実際の服を２Ｄのパターンから起こしているように製作ができる。縫合に関してはかなりレベルの高い自動修正システムが兼ね備えられており、縫い目を設定した部分は完全に隙間を補正する。従来だと縫いあわせや服の穴を製作するのに時間がかかっていたが、これを利用すれば簡単に短時間で服のシミュレートが可能になりそうだ。

ＭＡＹＡＣｌｏｔｈはポリゴンからＣｌｏｔｈを製作するが、構造上はＣｌｏｔｈＲｅｙｅのジオメトリに近いが、服のパターンに関してはＮＵＲＢＳからでも、ポリゴンからでも製作が可能。パラメーターもほかと引けを取らず充実しており、設定の保存呼び出しも可能になっている。こくにこの設定の呼び出しに関しては初期段階からいくつかライブラリとして存在しており、デニム、シルク、コットンなどの設定を簡単迅速に呼び出せる。

さっそくＭＡＹＡ：Ｃｌｏｔｈシミュレーション！

今回簡単な説明になりそうですが、従来どうりのボール状のオブジェクトに布がかかるというシミュレートを作ってみます。

まずはＢａｌｌとなるオブジェクトの用意をします。Ｃｒｅａｔｅ−＞ＮＵＲＢＳ−＞Ｓｐｈｅｒｅでボールを作ります。

今回はテキスチャーもフル表示でいくので、ＳｈａｄｅはＳｈａｄｅ表示で、Ｈａｒｄｗａｒｅ Ｔｅｘｔｕｒｅもオンにします。もちろん、このボールオブジェクトはＳｍｏｏｔｈ表示にしました。

次にこのボール・オブジェクトにＣｏｌｌｉｓｉｏｎ（衝突物）を適用させます。

ボールが選択された状態でＣｌｏｔｈ−＞Ｃｒｅａｔｅ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｏｂｊｅｃｔ を選択、Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎを適用します。

布となるオブジェクトを製作します。まずはＧｅｒｍｅｎｔ（衣服）となるパターンのラインを引きます。

正方形のプレートを布オブジェクトとするので、Ｃｒｅａｔｅ −＞ＮＵＲＢＳ−＞Ｓｑｕａｒｅ でラインを製作します。

次にそのラインがすべて選択されている状態で、Ｃｌｏｔｈ−＞Ｃｒｅａｔｅ Ｇｅｒｍｅｎｔを選択します。

そうするとライン間にＧｅｒｍｅｎｔ（衣服）が製作されます。

Ｇｅｒｍｅｎｔ製作に利用したラインはもう必要ないので、ＯｕｔｌｉｎｅｒでＨｉｄｅ、かくしてください。

ここで各々のオブジェクトにマテリアル、テキスチャーを適用します。そうするとなかなかシミュレート結果がわかりやすくなるかもしれません。

私は青と白のマーブル系のボールオブジェクトに白黒のチェック柄布を作りました。余談ですがＭＡＹＡのマテリアル選びはとっても面白くて好きです。上下にスクリーンをわけて、上にＰｅｒｓｐ、下にＭｕｌｔｉｌｉｓｔｅｒとおいて、マテリアルとテキスチャー、オブジェクトをドラック・ドロップしていく感じはとても面白いです。

まあ、そんなわけで左図のようになりました。ここからはいろいろな布の設定を行っていきます。

まずはＧａｒｍｅｎｔとなっているＰａｎｅｌを選択し、ＣｈａｎｎｅｌのｃｐＳｔｉｔｃｈｅｒを選択します。そうすると、Ｂａｓｅ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎという欄が開き、数値を入れることによって、Ｇａｒｍｅｎｔのポリゴン数を増やします。これにより、数値が大きいほどより細かな布の動きを再現できるというわけですが、当然計算速度は落ちます。２００ＭＨｚ程度のＯ２であれば２００〜３００程度が最適だと効きますが、１０００程度でも何とかなります。但し、かなりおっかなびっくりですが。

私はとりあえず、３００を入れました。

次にこのＧａｒｍｅｎｔにＣｌｏｔｈＰｒｏｐｅｒｔｙを適用します。これを行わないとたとえ、衣服となるＧａｒｍｅｎｔを製作してもＣｌｏｔｈシミュレートはできません。

Ｃｌｏｔｈ−＞Ｐｒｏｐｅｒｔｙ−＞Ｃｒｅａｔｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｙを選択します。

製作後、このＣｌｏｔｈＰｒｏｐｅｒｔｙのＡｔｔｒｉｂｕｔｅを開きます。とりあえず、従来どうりのＣｌｏｔｈパラメータがありますが、ここではそれをとくにいじらず、ライブラリを開いてみましょう。ライブラリはＡｔｔｒｉｂｕｔｅの最後のほうにあります。

Ｌｏａｄを押すと、Ｓｉｌｋ、Ｃｏｔｔｏｎ、Ｄｅｎｍなどの名前が並んでいるのが分かりますか、私はＳｉｌｋの設定を選択しました。

選択後、パラメーターはＳｉｌｋの設定を適用します。

それではＰｒｅｖｉｅｗボタンをおして、Ｃｌｏｔｈシミュレート計算してみます。下の図はその３１フレームの計算結果です。

あれあれあれ、シルクのはずなのにすごく固い感じの生地になってしまいました。この場合はいろいろ原因が考えられるのですが、たとえば、Ｂａｓｅ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎが低すぎたとか、ＣｏｌｌｉｓｉｏｎとなるオブジェクトのＣｏｌｌｉｓｉｏｎ設定が高かったとか、セグメントが少なすぎたのでとか。パラメーター自身はあまりいじっても変わりがないというケースが多いですがそこは自分なりの方法を見つけるほかないですね。

とりあえず左の図がレンダリング結果です。 まだ、あまり布とはいえませんが、基礎設定はこのようになります。

Ｃｌｏｔｈ用のシェイダーがＭＡＹＡにはあるのでそれと平行して利用するといいかも知れませんね。とりあえずは下にパラメーターの説明を付け加えておきます。

ＵＶ ＳｅｎｄＲｅｓｉｓｔａｎｃｅ＞ 布の曲り具合を設定します。数値が多きほど生地がごわつきます。

ＵＶ Ｂｅｎｄ Ｒａｔｅ ＞ 布の曲り具合の変化率を設定します。たとえばばねの反発率と同じで曲がるにつれ曲がりにくくします。

ＵＶ Ｓｔｒｅｔｃｈ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ＞ 布の伸縮と設定します。設定が低いと延びやすく、高いと延びにくくなります。

Ｓｈｅａｒ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ＞ ポリゴンの維持能力を設定します。数値が高いほど、形状を維持しようとします。

ＵＶ Ｓｃａｌｅ ＞ＭＡＹＡのシュミレーションと現実社会のスケーリングをします。実際にはＳｏｌｖｅｒ Ｓｃａｌｅと同じ役割を果たすよですが、この場合、ＵＶ方向別に違った設定ができます。Ｓｌｏｖｅｒ Ｓｃａｌｅに関しては後で記述します。

Ｄｅｎｓｉｔｙ ＞ 質量を設定します。数値が大きいほど重い布になります。

Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ＞ 布が衝突する場合の距離設定をします。

Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｆｏｒｃｅ ＞衝突距離の維持設定をします。

Ｃｌｏｔｈ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ ＞ 布の摩擦を設定します。数値が大きいほど摩擦も大きくなります。

Ｃｌｏｔｈ Ｄａｍｐｉｎｇ ＞ 布の動きを設定します。数値が小さいほど不安定な動きをします。

Ａｉｒ Ｄａｍｐｉｎｇ ＞ 空気の抵抗力によって布の動きを安定させます。

Ｓｔａｔｉｃ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ ＞摩擦による布とオブジェクトの吸着力を設定します。大きいほど吸着します。

Ｄｙｎａｍｉｃ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ ＞動いている布とオブジェクトとの間の摩擦を設定します。

パラメータの詳細はこんなところです。さて、前のシュミレーションでは何が問題だったのか、それは Ｓｌｏｖｅｒ Ｓｃａｌｅ です。これはＭＡＹＡと実際とのスケール設定を行うもので、たとえば、Ｓｌｏｖｅｒ Ｓｃａｌｅを １にした場合、ＭＡＹＡ で１ｃｍのものは現実で１ｃｍして扱われます。しかし、数値を１より上げると、たとえば、１０と入れるとＭＡＹＡでは１０ｃｍのものを表現していたとしても、それは実際１００ｃｍのものとして扱われます。

ＭＡＹＡ Ｃｌｏｔｈでは、このパラメータをあげることにより、布がより垂れ込むようになり、下げることによって高い動きになります。

上のレンダーリング結果では このＳｌｏｖｅｒ Ｓｃａｌｅが１になっていたため、いくらほかのパラメーターをいじっても結果が変わりませんでした。より自然なシルクの動きを再現するため、このＳｌｏｖｅｒ Ｓｃａｌｅに１０という数値を入れます。ちなみに初期設定では１なので注意が必要です。

下の図が数値変更後のレンダリング結果ですがどうですか？前よりはましではありませんか？

ＭＡＹＡはパラメーターや設定事項が詳細な部分、細かい見落としで結果がだいぶ違うといった場合が多いようです。

いままで、Ｃｌｏｔｈシュミレーターの研究してきましたが、本当にこれで終了ですが、ＭＡＹＡ：Ｃｌｏｔｈと ＭＡＸ の Ｃｌｏｔｈｒｅｙｅに関してはちょくちょく載せるつもりなので機会があったらのぞいてみてください。

次のＭＡＹＡ はできれば ＭＡＹＡ：Ｆｕｒをやりたいですが、とりあえずはシェーダーやモデリングを研究してみたいと思います。