CG自習部屋　Mayaの時間

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Revopoint POP 2 について

Revopoint POP 2 はシングルフレームの最高精度0.1mm！簡単操作で誰でも細部まで本物そっくりな3Dモデルが作れる3Dスキャナです。

下記URLのMakuakeにて詳細が確認できます。
https://www.makuake.com/project/revopoint_pop2/


現在は下記のサイトからご購入いただけます。
Revopoint POP 2 購入ページ

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スキャン手順


パソコンまたはスマートフォンに接続して使用します。

パソコンに接続して使用する場合、専用の Handy Scan というソフトを使用してスキャンします。
使い方は簡単で、基本右のボタンを上から順番に実行していけばスキャンと3Dモデルの出力までできてしまいます。



ターンテーブルはなくてもスキャンできますが、あると便利だと思います。
以下、ターンテーブルを使用したスキャンの一例を記載します。



ターンテーブルを回しながらスキャンを開始し、一周スキャンしたら、
取得できていない箇所をスキャンできるように、位置を変えスキャンの繰り返しです。



スキャン途中に Revopoint POP 2 本体や、被写体を動かすことができます。
例えば、スキャンできていない頭頂部をスキャンする場合、
スキャンを実行したまま Revopoint POP 2 本体を持ち上げても、一時停止して三脚の高さを変更してもOKです。



被写体も動かすことができるので、底面等の見えなかった部分もスキャンできます。




ただし、スキャン済みの箇所と、今からスキャンする部分に共通の箇所が少ないと、整合性が取れずに失敗します。
手持ちの場合、ブレたり、移動が速かったり、物体から大きくズレてしまうと、物体を見失い失敗します。


失敗した場合は、一時停止してUndoできるので、途中からやり直せます。

スキャンが完了した後は、
メッシュの作成 や テクスチャの作成 をワンボタンでできます。

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実際にスキャンしてみたもの

実際にスキャンしてみたものと、感想などをいくつか載せておきます。
※こちらレンダリングはUnityを使用していますが、スキャンした形状は出力したまま全く手を加えていません。


石
問題なく全方向スキャンできました。
かなり細かい凹凸もスキャンできており、形状は文句なしで、すぐにでもゲームモデルに使用したいくらいです。
テクスチャも生成しましたが、近く見るとちょっと解像度が低い感じがしました。



餃子
こちらも全方向問題なくスキャンできました。
テクスチャも石に比べて綺麗に生成できているように見えます。
色味調整や、レタッチすれば、3Dモデル、テクスチャともに実用モデルとして使用できそうです。



カップサラダ
透明なものはスキャンできない特性により、こんな感じになりました。
蓋を開けているので、逆さにできず、底面はスキャンできていません。
テクスチャは原因がわかりませんが、少しノイズのようなものが入った見た目になってしまいました。



ゴミ袋
ターンテーブルを使用しましたが、大きいので三脚固定ではなく手持ちでスキャンしました。
ゴミ袋は動かすと形が変わってしまうので、ターンテーブルとの接地部分はスキャンできませんでしたが、ソフト側で穴をふさいでもらいました。
テクスチャはスキャンしていません。

※このスキャンデータをゲームモデルとして使用する場合の作業手順を後に記載しました。


フィギュア
ターンテーブルと手持ちでスキャンしました。
鋭い先端はぬるくなったりもしていますが、かなり細かい凹凸もスキャンできています。



手
手持ちでスキャンしました。
よく見ると指の先端あたりが少しズレているところもありまが、
全体形状や、細かいシワまで正確にスキャンできていています。



耳
人体のパーツで特に複雑な形状の耳を、手持ちでスキャンしました。
こちらも問題なく細かい形状までスキャンできています。
自分で自分を適当にスキャンしたので、耳の裏側など少し失敗してしまいましたが、
他の人に協力してもらえばもっときちんとスキャンできると思います。(これくらいなら修正も簡単ですけど。)
耳とは関係ないですが、思いのほかニット帽の凹凸もきれいにスキャンできてることに驚きました。



木
公園に普通に生えてる木の幹を手持ちでスキャンしました。
(自分のスマホとの相性のせいかAndroid版 のアプリがうまく機能しなかったのでノートPCに接続しています。)
全体をスキャンは難しいので、表面の一部になりますが、凹凸がかなり細かくスキャンできているのでうまく加工すれば、
3Dモデルとしてではなく、ノーマルマップやカラーテクスチャ素材として使用できるのではと思いました。



アスファルト
こちらも手持ちスキャンです。
ヒビの奥まった部分がスキャンしにくいですが、ソフトで穴を埋めることである程度対処できると思います。
このようなヒビや欠けは、スキャンするもの自体を選べば、Zbrushなどスカルプトソフトで使用するダメージ系のブラシを作成することもできそうです。

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スキャンモデルからゲーム用モデル作例

実用的な例として、スキャンモデルから、ゲーム(リアルタイム)で使用できるモデル制作をしてみました。
使用ソフトはあくまで一例なので、同じようなことができるソフトであれば代用できます。
自分は、Zbrush → Maya → SubstancePainter → Unity で行いました。


今回はこのスキャンしたゴミ袋から、ゲームで使用できるデータを作成していきます。


それにしてもこの、細かいシワや、中身の硬いゴミが突き出ている感じ、
もし、ゼロからスカルプトしたら、ここまでリアルに作るのは難しいだけでなく、どれだけ時間かかるかわからないですね。
そう考えさせられるくらい細かいディティールがスキャンできてると思います。
ちなみに、スキャン時間は機材準備を含めて出力まで30分とかかりませんでした。


スキャンモデルの調整
まず、obj形式で保存したスキャンモデルを、Zbrushに読み込み、
うまくスキャンできなかった箇所の修正や、ディティールの掘り込みを行います。



リトポロジ
調整したモデルをMayaで読み込み、リトポロジ化を行いローモデルを作成します。




ノーマルマップの作成
先ほどリトポロジ化する前のハイポリモデルと、リトポロジ化した後のローポリモデルをSubstance Painterに読み込みノーマルマップを作成します。

このタイミングで、カラーやラフネス、オクルージョン等、他のテクスチャも作成できますが、今回はとりあえずノーマルマップだけにしました。


ゲームエンジンで設定
作成したローポリとテクスチャをUnityに読み込んで、マテリアルの設定を行えば完成です。

ノーマルマップを作成したことで、ローポリであってもスキャンしたときの細かいディティールが再現できています。
あとは、とりあえず適当にカラーとラフネス値を調整しただけです。


ゲームエンジンで動作確認
ローポリゴンにしたことで処理負荷が抑えられているので、たくさん表示させてもサクサクゲームのようなリアルタイムで扱えるようになりました。

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まとめ

よかった点
・ターンテーブルに乗るものであれば、コツはほとんどいらず簡単にスキャンできる。
・かなり細かいディティールもスキャン可能。(カタログ値0.1mm)
・スキャンが高速。(点群数や環境にもよるが、点群生成、メッシュ生成、テクスチャ生成、長くても数分。)
・obj形式でのデータ出力まで手順が少ないので楽。
・物の置き方を途中で変えられるので、底面を含む全方向からスキャンすることが可能。
・暗くても形状のスキャンが可能。(テクスチャは明るさに依存)
・黒を背景にすることで、余計なものをスキャンせずに済む。
・スキャンに失敗しても途中からやり直しが可能。

気になった点
・どんな大きさのものでも30ｃｍ前後の距離でスキャンする必要があるので、大きいものはスキャンが難しい。
・特徴形状が少なく平面が続くものがスキャンできない。(マーカーを使うことで対処可)
・強い光のある環境に弱い。(昼の屋外等)
・手持ちの場合速度やブレなどに気を付けるコツが必要。(特徴形状を常にスキャン範囲に含めないと失敗する等。)
・カラーは解像度が低め。

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