3DCGのボーンとは？3DCGにおけるボーンの役割について解説します

こんにちは、CGを1年間の独学で習得し、現在フリーランスとして活動している西川です。
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今回は3DCGでアニメーションするために必須なボーンについて解説します。

ボーンとは？

ボーンとは3Dモデルを変形させながら、アニメーションさせるために必要になるものです。
その名の通り人体の骨（ボーン）のような役割で、ボーンを動かしてボーンに3Dモデルを追従させてアニメーションさせます。

人間や動物の3Dモデルなども、ボーンによって動かされています。現在の3DCGのアニメーションのほとんどがボーンを使用しています。

下のGifを見てください。輪郭が水色の三角錐のようなものがボーンです。単純な立方体がボーンに追従して変形しながら、アニメーションしているのがわかります。

効率的にアニメーションさせるためにボーンがある

なぜボーンが必要なのでしょうか？

アニメーションさせるだけならボーンは必要ありません。下のGifを見てください。立方体が移動するアニメーションです。ボーンは必要ありません。

ですがそれでは、モデルを移動させたり、回転させたりなどの簡単なアニメーションしかできません。これでは3Dモデルの腕を曲げたり、歩いたりなどはできませんね。

ではもっとも複雑なアニメーションは何でしょうか？

もっとも複雑で自由度が高いアニメーションは、3Dモデルの頂点を1つ1つ指定してアニメーションさせることです。この技術をシェイプキー、ブレンドシェイプ、またはモーフといいます。3Dモデルの顔の表情の作成などに使われる技術です。

ボーンを使ったアニメーションは単純なアニメーションと、もっとも複雑なアニメーションであるブレンドシェイプの中間の自由度だといえます。

このボーンは3Dモデルを効率的にアニメーションさせるのに適しています。

ボーンによるアニメーションと、ブレンドシェイプによるアニメーションを組み合わせるのが一般的ですね。

最後に

ボーンで3Dモデルを動かすためには、ポーンに追従するポリゴンに「どの頂点」が「どのボーン」に追従するのか？という情報を設定する必要があります。

この情報をスキンウェイトと呼び、設定する作業をスキニングといいます。これについては下の記事で解説します。

Vtuberなどの人型のモデルには例外なくボーンが使われています。
アニメーションに必須の技術なので是非覚えておきましょう！

以上になります。