Maya プラグイン deformBySurface

社内ツール”deformBySurface"を紹介します。

Mayaにはジオメトリを変形させる様々なデフォーマが用意されていますが、APIを用いて独自のデフォーマを作ることができます。

deformBySurfaceはNURBSサーフェスに沿ってジオメトリを変形させるデフォーマで、かつてのSOFTIMAGE|３Dの”deformationBySurface”、Houdiniの”creep SOP”と同様の機能を持ちます。

 

NURBSサーフェスはパラメトリック曲面の一種で、格子状に配置された制御点などで定義され、曲面上の点pは以下のように格子の縦横オフセットのパラメータ、uとvの関数で表すことが出来ます。

u,vの範囲が0.0~1.0であった場合、それぞれの値を0.1ずつ変化させれば11x11=121個、0.01ずつならば101x101=10201個の点が得られます。これらの点列を基にNURBSサーフェスをポリゴンメッシュに変換することも出来ます。

一方xy平面上にある点列のx,y値を上の式のu,vに代入すれば、NURBSサーフェス上に投影された点列が得られ、xy平面の点列がNURBSサーフェス上に変換されます。

また、xy平面から垂直方向、つまりｚ方向に離れた点はその分をNURBSサーフェスの方線方向に移動するものとします。

NURBSサーフェス上の法線をn (|n|=1)とすればその点qは以下のように表されます。

またpにおける法線nが以下のように求められ、

u,vにx,yを代入すると

となり、こうして得られた点qを変形後の座標値にすれば形状は曲面上に沿うように変形されます

つまりx,y,z軸は曲面上のu,v,nに置き換わるわけです。

 

以下、XY平面上にある”DYNAMO”の文字をNURBSサーフェスに沿って変形させた例です。

変形前	変形後
X軸方向に移動	Y軸方向にも移動し、Z軸周りで回転

元のオブジェクトをx軸方向に移動すれば変形後のそれはNURBSサーフェスのu方向に、y軸ならv方向に曲面を這うように移動します。

また、NURBSサーフェスをBlendShape、SkinCluster、その他の方法で変形させれば、当然、元のオブジェクトもそれに伴って変形します。