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エムエムディーエンジン

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MMDエンジンとは、3DソフトMikuMikuDance」で使われる、自動回転ボーンである。

厳密には、回転する原理そのものの呼称で、配布されるユニットモデル)に、オリジナルMMDエンジン、Furiaさんのユニットさんの無限駆動ユニットがある。

概要

MikuMikuDanceでは、たとえば自動車タイヤのような回転し続けるアニメーションを実現する場合には、タイヤの回転ごとに時間軸に度を入する(キーフレームを打つ)気の遠くなる作業が必要だった。

MMDエンジンは、一度回転定するだけで、常に回転を維持する。また、作成したアニメーション再生する場合だけでなく、編集中の画面上でも回転を続けるという特徴がある。

構造・原理

MMDエンジンは、IKと呼ばれるボーン構造を応用している。

IKの構造体は、IKボーンと、ターゲットボーン、下にあるボーン列から構成されており、たとえば、初音ミクの足首の位置にある「足IKボーン」では、これを動かすことで、下にあるひざ、足(股関節)ボーンが自動的に回転し、自然な足のフォームを実現する……などに使われている。

IKの動作原理は、IKボーンやIK下にあるボーンが移動・回転したときに、設定されたターゲットボーンが、IKボーンにもっとも近づくよう、下のボーンを回転させるもので、その回転度などは、アニメーションの編集時にも常にリアルタイムで計算し続けられる。

MMDエンジンは、こうしたIKのふるまいを応用したもので、最小構造は、IKボーンとターゲットボーンの2つのボーンからなる。この構造では、ターゲットボーンを移動させたり、回転を妨げる働きをするボーンが存在しないため、IKの計算が行われた場合、ターゲットボーンがその場で自由に回転する(というか、してしまう)。IKの計算は、止まることなくリアルタイムで行なわれ続けるため、次回の演算時には、また、同じだけの度が回転に加えられることになる。こうして回転を続けるボーンこそが、すなわち、これがMMDエンジンである。

利用方法

MMDエンジンは、エンジンユニットという名称で、モデルファイル(.pmd)として配布されている。

エンドユーザーにとって一番簡単なMMDエンジンの利用方法は、配布されているMMDエンジンのモデルファイル読み込み、そこにアクセサリーを接続する方法である。そして、X、Y、Z軸のどれかを回転させれば、アクセサリーが回転を始める。

回転速度は、軸の回転度(と、MMDfps設定)で決定し、通常のボーンのように、回転度もフレーム記録だ。また、回転軸そのものの制御は、エンジンセンターボーンを回転させて行なう。

・MMDエンジンをアクセサリーとして使う場合の入門講座

当初、回転だけだったMMDエンジンだが、回転連動ボーンなどと組み合わせることによって、直線反復運動や、複雑な幾何学模様を描くことが可となった。こうしたユニットは、Furiaさんの配布物に含まれている(関連動画参照)。

また、モデル作成者は、MMDエンジンをPMDエディターで、モデルに組み込むこともできる。

但し、PMX対応版PMDエディタに読込、情報タブでPMD設定を定してもMMDエンジンとしての機は書き換えられてしまうため不動。

編集をするためにはPMX未対応版を使い編集をする必要がある

 

発見の経緯

暴走するIKを何かに使えないかという動画投稿される。

・模索が始まる

データPが、安定して回転する構造体を発見する

Furiaさんが、原理やIK値の設定方法を解明する

 

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最終更新:2024/03/29(金) 03:00

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