ZBrush 向けプラグイン ZAffineTransformer

概要

形状の回転・拡大・縮小・移動を保存し、元に戻したり任意の形状に適用する ZBrush 用プラグインです。

変形前・変形後の 2 形状からアフィン変換用の 4x4 行列を求め、形状に適用したりテキストファイルに保存したりできます。

使用例

任意のメッシュ(例えばシンメトリカル編集している軸に従っている形状)を回転や移動や拡縮を行い任意の位置に配置した場合にそのときの変形を記憶して最初の位置と配置した位置を自由に行き来させられます。移動先で編集してトポロジーが変化しても問題ありません。

全く別のメッシュに同じ変形を適用することも出来ます。図では変形後の位置に追加した別のメッシュに対して変形を適用しています。

メニュー構成

Set BaseObject

変形前の形状を表示した状態で押すとその時点での形状が変形前として記憶されます。

Set TransObject

変形後の形状を表示した状態で押すとその時点での形状が変形後として記憶されます。

Calc Matrix

変形前の形状と変形後の形状の違いからどのような変形がなされているのか計算し記憶します。計算された変形情報がアクティブになり Apply Matrix 等の機能で使用されます。

Clear Object

変形前の形状と変形後の形状を記憶していない状態に戻します。

Export Matrix

アクティブな変形情報をファイルに保存します。

Import Matrix

ファイルから変形情報を読み込みアクティブにします。

Apply Matrix

現在編集中の SubTool に対してアクティブな変形を適用します。

Apply Inversely

現在編集中の SubTool に対してアクティブな変形を戻す方向に適用します。

Set MatrixDirectory

複数の変形を自動で使い分ける機能 (後述) で使用するディレクトリを指定します。

Apply DM

現在編集中の SubTool に対して自動で選択された変形を適用します。

Apply DM Inversely

現在編集中の SubTool に対して自動で選択された変形を戻す方向に適用します。

Version

プラグインのバージョンを表示します。

Show Status

通常は使用しません。

使用手順

変形を記憶し適用する

SubdivisionLevel がある場合は Lv1 で手順を行う方が早いです。どのレベルでも結果は同じです

基本形状で [Set BaseObject] を押します
任意の移動・回転・拡縮を行います。最終的な座標値のみで計算するため移動・回転・拡縮の順序や回数は自由です。ただし拡縮に関しては XYZ が同じ倍率になるようにしてください
[Set TransObject] を押します
[Calc Matrix] を押します。変形情報が計算されアクティブな変形情報として記憶されます
この状態で [Apply Inversely] を押すと変形前の状態に戻ります
[Apply Matrix] を押すと記憶した変形と同じ変形が適用されます

変形情報をファイルに保存する

アクティブな変形情報は [Calc Matrix] するたびに上書きされてしまうので必要であればファイルに保存しましょう

[Calc Matrix] が済んでいる状態で [Export Matrix] を押します
ファイルの保存先とファイル名を指定して保存します。後述する変形の自動適用機能を使用する場合は "SubTool 名.matrix" のまま保存してください

変形情報をファイルから読み込む

[Import Matrix] を押します
ファイルを指定して開きます。読み込まれた変形情報がアクティブになります

変形の自動適用機能

すべての Subtool に対して同じ変形を適用するのではなく、 Subtool ごとに別の変形を適用する場合があると思います。その際に Subtool ごとに [Import Matrix] -> [Apply Matrix] を繰り返さなくて良いように、複数の変形情報が保存されたディレクトリを指定すると Subtool 名から自動で適切な変形を適用することができます。

[Export Matrix] で保存した .matrix ファイルを同一のフォルダに保存しておきます
[Set MatrixDirectory] でそのフォルダを指定します (プラグインのフォルダ (ZPlugs64/ZMatrixOperator)は指定しないでください)

このとき default.matrix を保存するダイアログが出ますが、フォルダを指定するだけなので既に default.matrix が存在しても上書きはされません

default.matrix が存在しない場合は新規作成されます (「変形を行わない」という変形情報が保存されます )
[Apply DM] を押します

Subtool 名と同じ名前のファイルがあれば自動で選択し適用します (アクティブな変形情報は上書きされません)

もし同じ名前のファイルがない場合は default.matrix が適用されます
[Apply DM Inversely] を押します

Subtool 名と同じ名前のファイルがあれば自動で選択し戻す方向に適用します

レイヤーで管理されている変形の分解

ZBrush のレイヤー機能は頂点モーフなので回転や拡縮のあるレイヤーがある場合は期待したように動作しません。回転や拡縮のあるレイヤーがある場合、すべてのレイヤーはそのレイヤーが記録された時の姿勢を再現しなければいけません。

そういった場合でも本プラグインを使用すれば回転や拡縮のあるレイヤーの変形情報をエクスポートし、スカルプトのあるレイヤーもすべて基本の位置に対するスカルプトとして再構成できます。

おそらくレイヤー機能は全く動かないものに対するスカルプトの度合いを調整したり、こまめに Bake していくのが本来の使い方なんじゃないかなと思います。詳しい説明が必要であれば別途書きます。

プラグインの作成目的と類似機能との違い

既存の機能の組み合わせで似たようなことは出来るのですが使いづらかったり手順が面倒だったりそもそも出来ないことがあったりします。

レイヤー機能

頂点モーフなので回転を含んだレイヤーがあるとそれ以外のレイヤーの操作方向がずれてしまう

頂点モーフなのでトポロジーを変えられない

コンタクト

サブツールが煩雑になる

あまり精度が良くない

操作が面倒だしスクリプト化しづらい

ハイポリでも早いのは良いところ

既存の機能ではできないけどどうしてもやりたかったこと

変形させたり戻したりの情報を個別でファイルに保存し、自由な順序で適用したい
元に戻す操作を Undo ではなくヒストリー的に順方向で行いたい
レイヤー等の変形が適用された後の、現在表示されている最終的な形状に対して変形をかけたい
外部ツールで計算して作った変形を適用したり、プラグインで求めた変形を外部ツールで使用したい

全部出来るようになりました。めでたい。

制限事項

Select ツールによってメッシュが部分的に非表示だった場合、変形を適用する際にすべて表示状態になります。
スキューや XYZ が同一の倍率ではないスケールは [Calc Matrix] で求めることは出来ません

ただしそういう行列を自分で作って .matrix ファイルにし [Import Matrix] すれば [Apply Matrix] [Apply Inversely] 自体は正常に使えます
変形前形状と変形後形状が異トポロジーの場合は [Calc Matrix] が正常に動作しません。

もし異トポロジーな変形前後のデータしかない場合は変形前形状をうまく変形後形状に位置合わせするか、変形前と変形後でそれぞれ代表的な頂点を結んだポリゴンを作成し、そのポリゴン(三角形 1 枚で大丈夫です)間で変形行列だけ別個作成してください (頂点オーダーは一致させてください)
自動適用機能使用時、サブツール名に __ (2連続アンダースコア) があった場合は __ 以降は無視します

ZSceneManager と同時に使用できるようにするためサブツール名は __ (2連続アンダースコア) 前までを使用します

例えば hogehoge__1__1b_Group1__1 というサブツール名に対して [Apply DM] した場合は hogehoge.matrix が適用されます
32bit 版はありません

ZBrush 5 では 32bit 版は無くなるそうなので作らない予定です。

その他特記事項

変形の適用には import / export 使用しているため、 subdiv レベルやグループは維持されます
[Calc Matrix] や各種 [Apply *] は SubDivision Lv1で行ってください。上位レベルで行うと (変形適用では無く import/export が) 重いです。

結果はどのレベルでも同じなのでレベル変更による再計算をして欲しくないときはそのままのレベルでも構いません。

自動で最下位レベルに下げてから適用する様に変更する予定は今のところありません
自動適用機能のサブツール名とmatrixファイル名の比較は大文字小文字を区別しません。

Windows が大文字小文字を無視するうえ ZBrushがサブツール名の頭文字を強制的に大文字にしてしまうため全部無視することにしました。もし部分的に大文字小文字を区別しているところがあれば意図しない動作なので報告いただければ幸いです。

追加したい機能

自動適用機能でワイルドカードを使用可能にする

自動適用機能は現状 subtool 名とファイル名の完全一致なので、例えば hair を分割して hair2 hair3 が出来た場合、同じ変形を適用するには同一内容のファイルをそれぞれ hair.matrix hair2.matrix hair3.matrix という名称で保存しておく必要があります。これは面倒なので出来れば hair+.matrix があれば hair1 や hair2 や hair-base 等の Subtool に対して適用されるような機能が欲しいです。

ZSceneManager を使用してない人は hair hair__2 hair__3 という名前を使用すると全部 hair.matrix が適用されますが、ZBrush は Subtool 名を入力しようとすると US 配列っぽいよく分からない何かになるのでアンダースコアが気軽に入力出来ません。今のところ以下のような方法を考えています

.matrix ファイル名にワイルドカード指定できるようにする (+とか)
__ の様なそれ以降を無視する文字列を別に設定する (--とか)
末尾の数字を一律無視する (ZBrush が Duplicate や Split で末尾数字追加をするので)

他人の Subtool 名を見たことがほぼないのでフィードバックいただければ参考にします。

全サブツールが同じ変形で良い場合は default.matrix を使用してください

異トポロジーでの変換行列作成

ユーザーに 6 点指定する手順を行ってもらえるのであれば作るのは簡単なので多分そのうち追加します。

この機能があると同トポロジーでの変換行列作成も爆速に出来ます。変換の作成だけで適用は早くなりません。