整理がへたなため各種ソフト操作解説素材の格納を行います

3dモデルカタログ

メカもとテクスチュアー

■モデルの格納場所

3Dテクスチャー解説:http://kotozone.blog55.fc2.com/blog-entry-251.html
各テクスチャーは実際に使用できるものをリンク
色の構成

Ambient環境反射色+Diffuse拡散反射色+Specular鏡面反射色
通常、Ambient と Diffuse は同じ色を指定します。Specular は鏡面反射で明るい色を指定するとツルツルとした材質を表現できます。

アンビエントが物体の地の色となり、光が当たっている部分はディフューズ+アンビエントと色が加算されます。スペキュラはさらにディフューズ+アンビエント+スペキュラとなるので、物体の表面で一番明るい部分になります。
ディフューズの領域が照明によって決定されるのに対し、スペキュラの領域は照明とオブジェクト、そしてカメラの位置(視点)の関係から決定されます。そのため、見る位置を変えるだけでスペキュラの出方は変化します。

ColorとStrength
多くのサーフェイス・グループにColorとStrengthという2つのプロパティがあります。単純に考えると色と強度となりますが、テクスチャを使用する場合はColorで強度を調整したり、スペキュラマップとしてStrengthではなくColorにテクスチャが割り当てられることが多いです。これはレンダリング結果は同じになるようなので、製作者任せになっているようです。
Colorとテクスチャについての余談なのですが、Colorにテクスチャを割り当てた上でColorのパラメータを調整した場合、テクスチャの色にColorの値が乗算されます。
・Diffuse(ディフューズ) 光が当たっている部分。Diffuse Color(拡散色)、Diffuse Strength(拡散強度)のプロパティを持つ。
・Ambient(アンビエント) 光が当たっていない部分。Ambient Color(環境色)、Ambient Strength(環境強度)のプロパティを持つ。
・Specular(スペキュラ) 光源が反射している部分。鏡面ハイライト。Specular Color(スペキュラ色)、Specular Strength(スペキュラ強度)、Glossiness(光沢)、Multiply Specular Through Opacity(不透明度を掛け合わせる)のプロパティを持つ。
Default Shaderでのスペキュラのデフォルト値は以下のようになります。
 Glossiness 100%
 Specular Color 153,153,153
 Secular Strength 100%
レンダリングすると一見スペキュラが発生していないように見えますが、拡大するとすごく小さい1ドットぐらいの点があるのが分かると思います。そのため、スペキュラのいらないサーフェイスの場合はSpecular Strengthを0%にしておくのを忘れないようにして下さい。
Glossinessとスペキュラのサイズについてはこの記事をご参照下さい。
■透明反射屈折プロパティ

ガラスのような物体を表現するのに必要なのが、透明度、反射、屈折といったプロパティです。反射(レイトレース)と屈折をレンダリングするためには、Render SettingsタブでMax Ray Trace Depthを2以上にしておく必要があります。
・Opacity(オパシティ) 不透明さ。Opacity Strength(不透明度)のプロパティを持つ。テクスチャを使わない場合、そのサーフェイスを均一に透明にする。


DSでは物体の透明度をOpacity(不透明度)という逆のプロパティで表します。
DSdefaultMat Opacity

また、このプロパティを使う上で重要なのが、SpecularグループにあるMultiply Specular Through Opacityというプロパティです。これがOnになっていると、スペキュラがオパシティによって減衰します。そのためガラス玉などの、半透明でありながら反射のきつい材質を表現する場合はOffにして下さい。
DSdefaultMat Multiply Opacity

・Reflection(リフレクション) 周囲の物体の映り込み。Reflection Color(鏡面反射色)、Reflection Strength(鏡面反射強度)のプロパティを持つ。

Reflection Colorは映り込みの色に影響します、さらに同様にSpecular Colorも映り込みの色に影響します。
鏡面反射色にテクスチャを割り当てた場合、環境マッピングとして扱われます。映り込む景色をテクスチャ画像として与えてやるのが環境マッピングです。金属の質感を表現したり、レンダリングコストを抑えてリアルな映り込みを表現したりするのによく使われています。ただし、映り込みの明るさはシーンの照明とは無関係なので、暗いシーンなどの場合はパラメータを調整してやる必要が出てきます。
DSdefaultMat 鏡面反射と環境マッピング

・Refraction(リフラクション) 物体を通して見える向こう側の景観の歪み。Refraction Color(屈折色)、Index of Refraction(IOR:屈折率)のプロパティを持つ。Opacityプロパティと共に使われる。

水面下の物体が歪んで見える効果を表現する時などに使われるプロパティがRefraction(屈折)です。向こうの景色が歪むのは、物体の表面で光が屈折することにより起こります。そのためこのプロパティを使う場合は、その物体の材質に合った屈折率を設定してやることが必要です。また、Refractionを設定しても、Opacity Strengthを下げて物体を半透明にしておかないと屈折の効果が出ませんのでご注意下さい。
DSdefaultMat Reflection

ReflectionとRefractionの複合

反射と屈折を同時に使おうとした場合、Default Shaderでは反射像が正しく描画できず、屈折率の影響を受けてしまいます。そんな場合はUberSurfaceなどの他のシェーダーを使って下さい。
DSdefaultMat ReflectionとIOR



Glossiness

specular Ambient Opacity■起伏プロパティ

細かい起伏のある物体をそのディテールまでモデリングするのは大変ですし、ポリゴン数の増加がシーンのプレビューを重く、レンダリングを長くしてしまいます。そこで用意されたのがバンプマップやディスプレイスメントといったプロパティです。これらはテクスチャ画像を物体表面の起伏に変換します
Normal Map(ノーマルマップ) Normal(法線)の方向をマッピングすることで起伏を表現する。Normal Mapのプロパティのみを持つ。
Displacement
(ディスプレイスメント)
実際に表面の形状を凸凹に変化させる。Displacement Strength(ディスプレイスメント強度)、Minimum Displacement(黒色の高さ)、Maximum Displacement(白色の高さ)のプロパティを持つ。
バンプマップとノーマルマップは物体の表面に起伏があるように見せかけるだけです。それに対しディスプレイスメントは実際に表面の形状を変化させます。これは特にオブジェクトのエッジに差が出ます。
バンプマップとディスプレイスメントはテクスチャ画像の輝度成分のみを使用します。それに対してノーマルマップはテクスチャ画像のRGB各色成分を法線ベクトルXYZとして割り当てます。そのためディフューズやスペキュラに使用しているテクスチャなどをバンプマップに流用することはできても、ノーマルマップにはそれ専用のテクスチャが必要です。
Bump(バンプマップ) 高低をマッピングすることで起伏を表現する。Bump Strength(バンプ強度)、Negative Bump(黒色の高さ)、Positive Bump(白色の高さ)のプロパティを持つ。

NomalMap Refraction LightingModel UV set

ReflectionとSpecular

リフレクションとスペキュラは3DCGの世界では区別されていますが、現実世界では同じ現象です。ではなぜ一つにまとめないのかというと、次のような理由からだと思われます(他にもあるでしょう)。
 ・レイトレースによるリフレクションはレンダリングコストが高い。
 ・3DCGで標準的に使われる光源は、それ自体は発光せず、また面積が無いためリフレクションでは映り込まない。
そのためDSのソフトウェアレンダラーでは両方をうまく併用していく必要があるようです。余談として、物理的に正しいレンダリングを謳っているLuxRenderでは1つのプロパティで処理されています。

IOR

屈折プロパティを使う場合、向こう側の景色がどのくらい歪むかは屈折率(IOR)で決まります。IORが0の時には屈折せず、1より高いと屈折が起こるようになっています。屈折率は物体の材質によって違い、DS3のPDFマニュアルには屈折率の例として次のようなものが挙げられています。
真空 1.00000
空気(穏やかな日の海面上) 1.00029
澄んだ氷 1.31
水(摂氏20度) 1.33
アセトン 1.36
砂糖の30%水溶液 1.38
砂糖の80%水溶液 1.49
1.54
ポリスチレン 1.55 - 1.59
サファイア 1.77
ダイアモンド 2.417

■Lighting Model

Default Shaderの特長として、Lighting Model(ライティングモデル)が変えられるというのがあります。
ライティングモデルというのはシェーディングモデルや光反射モデルなどとも言われ、シェーダー構造の基本となる部分です。
Plastic プラスチック。非常に明るいハイライトを持つ標準的なライティングモデル。ハイライトの色はライトの色を反映する。
Metallic 金属。ハイライトの色はサーフェイスのベースカラーと同じ色相でわずかに明るくなる。
Skin 皮膚。人間の皮膚に適したSSS(表面下散乱)が設定されている。
Glossy (Plastic) 光沢があるプラスチック。フレネル効果や鋭いハイライトを持つ。眼球などに最適。
Matte マット。ハイライトが発生しない。
Glossy (Metallic) 光沢がある金属。鋭いハイライトを持ったMetallicライティングモデル。

DSdefaultMat Lighting Model

SSSやフレネルといった、えっそんな効果ついてたの?と思うような解説文(DS3のPDFマニュアルより)ですが、UberSurfaceなどのシェーダーで提供されているものに比べると効果の低いものです。
クセの無いPlastic、とりあえず肌に割り当てたいSkin、鋭いハイライトが出るGlossy (Plastic)の3つは多用しますが、他はほとんど使いません。
Skin、MatteライティングモデルではReflectionとRefractionプロパティが無効になりますので、注意が必要です。


■タイリングプロパティ

サーフェイスに張られているテクスチャの繰り返し(タイリング)を設定することができます。その際、ディフューズテクスチャだけでなく、すべてのテクスチャがずれないように繰り返し張られます。
・Horizontal Tiles テクスチャのU方向の繰り返し
・Horizontal Offset テクスチャのU方向のオフセット(初期位置ずれ)。タイル1枚の幅を1とする。
・Vertical Tiles テクスチャのV方向の繰り返し
・Vertical Offset テクスチャのV方向のオフセット(初期位置ずれ)。タイル1枚の幅を1とする。

Planeオブジェクトに次のソーステクスチャと設定でタイリングを施してみます(この画像はBryce7のサンプルシーン「Free content gold bars1」です)。

DSdefaultMat タイリングソース

 Horizontal Tiles 3
 Horizontal Offset -0.2
 Vertical Tiles 3
 Vertical Offset -0.2

結果は次のようになります。UVの方向はサーフェイスによって違いますのでご注意下さい。
DSdefaultMat Tiling


■その他のプロパティ

その他のプロパティをまとめて解説します。
・UV Set UVセット。UVを切り替える。
・Smooth ポリゴンのスムージングのオン/オフ。Offにするとフラットシェーディングになる。
・Angle ポリゴンのスムージング・アングル。ポリゴンのつなぎ部分がこの角度以下ならスムースシェーディングをする。