立体出力ニュース（2013.01.29版）

本日はツイッター上で頂いた最新ニュースを元に日記を書きます。ネタを御提供頂きましたボンクラーズ総長さん、iJet.Incさんに感謝します。



１．3Dスキャナの有効な活用例

Artecでキャプチャした恐竜の頭蓋骨を3Ｄ印刷

これは教えて頂いたサイトなのですが、3Dスキャナの有効な活用法として恐竜の化石などの3DCGデータ化と保存、そして立体出力による模型の配布の実例を示しています。

確かに物の形を保存し後世に伝えていくという意味で3Dスキャナを利用するという発想は大いに有効だと思います。

また、教育のためにスキャンされた3DCGデータ（例えば化石や文化遺産等）を3Dプリンターで出力すれば、教育向けにはこれ以上ない優良な教材となります。

個人的に自分が残したいと思う形を3Dスキャンで記録し立体出力で形にするという行為が十分有効であり、多くの人間がそれに興味を持っているという事が、
先日終了したOMOTE 3D Shashinkanの盛況ぶりで証明されています。


3Dプリンターは0から形を作る人のためだけに存在するものではないことが、この例からも分かります。

こうして有用な3DCGモデルデータがあらゆる手段でネットに増殖する未来がやってくるのです。（＾＾）



２．3Dプリンターとスタートレックのコラボ

SFドラマ「スタートレック」シリーズ、3Dプリンタでオリジナルフィギュアを製作するため3D Systemsと業務提携（VSmedia）

今後必ず出てくると思ったコラボです。とりわけスタートレックという作品では乗組員が必ず独特の制服を身につけている事が知られているため、コスプレをフィギュアに身代りさせてそれを記念に立体出力するというアイデアが生きてきます。

これは版権キャラクターモデルのフィギュア化ではないのですが、自分も作品世界にどっぷり浸かりたいという人にはお勧めです。特に熱狂的なファンダムは放っておかないサービスになるでしょう。（＾＾）



３．アイルランド製の新型フルカラー3Dプリンターの構造が明らかになる


少し前にツイッターで情報が流れていたアイルランド製のフルカラー3Dプリンター「Mcor IRIS 3D color printer」（Mcor technologies社製）ですが、どうやってフルカラー3D立体出力を実現しているのか詳しい情報がなかなか出てきませんでした。

ところが以下の記事（日本語）で詳しく紹介されています。


アイルランド社、普通紙を積層するフルカラーの３Ｄプリンタ（日本経済新聞・BPニュースセレクト）


紙積層方式を採用し中でEPSON社製のフルカラープリンタが動いているまでは情報を見かけたのですが、上記の記事は接着方法や組み立て原理に至るまで詳しく紹介しています。

紙積層のため強度的にはプラスチック系と比較するとやや劣ると思いますが、紙自体がサポート（オーバーハングな部分を支える緩衝材）になるため自由度がそこそこ高い立体出力が可能ではないかと思われます。

積層精度はそのまま紙の厚さである0.1mm程度という情報があります。しかしもう一つの新しいフルカラー立体出力が実現した事は意義があると思います。



以上、本日は小ネタな内容でお送りしました。（＾＾）

3Dプリンターの普及によって起こること。

現在、MakerbotやRepRap系のいわゆる「ABS溶融積層方式」の安価な3Dプリンターが日本でも比較的安価に入手できるようになってきています。

上記写真のモデルも20万円程度で入手されたそうです。現在、アメリカではこうした骨組みが露出している試作機っぽい3Dプリンターからメーカーが筐体デザインして作られた製品（例：3DSYSTEMS社のCUBE等）が存在します。


これらの3Dプリンターが増えていくために欠かせないのが立体出力可能な3DCGモデルデータです。


3Dプリンターを持ちたいという動機付けを強くさせるためには、やはり立体出力したいと思う魅力的な3DCGモデルデータが無ければいけません。

しかし魅力的な3DCGモデルデータとは何でしょうか？

例えばそれは私が「MMDアバンドール」で実現させようとしているMMDモデルの立体出力であると思います。が、それは一つの例であってそれが全てではないです。

ましてや「無い物は作れ」主義で自分で1から3DCGモデルデータを作ろうとするのも違います。

かつて3DCGツールの黎明期にそれで多くのアプリケーションユーザーを集めて疲弊させた「3DCG美少女」や「バーチャルビューティー」というキーワードがありました。

3Dプリンターの歴史がその過去の轍を踏む必要はないと思います。


それよりも3Dプリンターには、今現在出力して楽しいデータが増えています。

Makerbot.Thingiverseを始めとする立体出力可能な3DCGモデルデータを集めて出力してコレクションするだけでも楽しい物があります。

将来的には電子書籍連動型3DCGモデルデータコレクションが発表されて、画面で見るだけでなく自宅の3Dプリンターで出力して手にとることができたり集めたりできる3DCGモデルデータが出てくると思いますし、

3Dプリンターで玩具をプリントアウトして楽しむ事も出来ます。これらのうち一部は既に実現しています。


しかし一方で3Dプリンターを使って上記のような3DCGデータベースに登録されているデータを出力するのは、ネットに出公開されているPDFをプリンターで印刷するようなものだという論調で空しい行為であると指弾する向きもあります。これに対して筆者は単に3Dプリンターで3DCGモデルデータを立体出力するだけでも十分クリエイティブであると反論します。

何故なら、3Dプリンターで立体出力する事により物の持つ形という豊富な情報量を手にする事が出来るからです。


文章や絵でいくら説明しても、実物を見なければわからない事があります。そして、模型は実物の情報を余すことなく伝える義務を果たすために作られています。

これを3Dプリンターで手にする事が出来ると言う事は形の情報伝達なのです。


PDFで文字を印刷する行為と単純に比較したり、現在のプリンター感覚の手軽さを引き合いに出すこと自体前提がおかしいと思うのです。

それに、3Dプリンターで3DCGモデルデータを出力すると決める時、出力対象になる3DCGモデルデータは出力する人が気にいった形を選んでいる筈です。

この形を選んでいる人もまた、ある種のクリエィティブな行為を行なっているのです。


3DCGモデルデータを自ら作り出す事が出来れば3Dプリンターを使いこなす事はたやすいと思います。

しかし今後は3DCGモデルデータを作る努力を最小限のものにしなければ、3Dプリンターの存在意義も無くなります。

カジュアルに3DCGモデルデータをチョイスし3Dプリンターで出力できる時代にするには、3DCGモデルデータが豊富にあるだけでなく、ちょっとした工夫で3DCGモデルデータが作成可能な状況や技術が必要だと思います。

MMDアバンドール活動も、そうした状況や技術に貢献できる物にしていきたいと思いますし、そのために必要な技術開発についても個人的にですが追求し発表していきたいと考えています。（＾＾）



◎追記：


結局「３Dプリンターの普及によって起こること」とは・・・。

有用な3DCGモデルデータの流通と、その立体出力による製品の革新。あるいは立体出力による製品の革新が3DCGモデルデータの普及に拍車をかける。

かつて3DCGモデルデータの作成と立体出力がプロフェッショナルワークによって秘密裏に行なわれてきた時代は終わり、

誰もがアクセス出来て誰もがダウンロードできて誰もが3Dプリンターで出力出来て誰もがそのデータを改造出来て、そして誰もがその3DCGモデルデータを共有できる。

3DCGと立体出力がソーシャルを主導する時代を招来せしめると思うのです。


その中で3DCGモデルデータ制作のプロになりたければ専用ツールの使い方を習得すべしですが、プロになったからと云って食っていけるとは限らなくなります。

ある意味3Dプリンターは3DCGモデルデータを「音楽」と同じ次元にいざなうiPodのような存在になるのだと思います。（＾＾；）

今後の目標について。

あにまさ式弱音ハク姉さんの立体出力は成功裏に終わった訳ですが、

今後の立体出力を考えると今回立体出力までに至る作業量はまだ誰もがカジュアルに立体出力したいという思いを持てない程の現実を示していると言えます。


これを画期的に変革し、誰でも楽に立体出力できる3DCGモデルデータを得られるようにするには2通りあります。


（１）MMDモデルデータを最初から立体出力を考慮した形で極力「水漏れしない形状データ」
　　　で組んでおき、立体出力前のポリゴン修正作業を最小限にする。

（２）レンダリングしたイメージを立体出力用データに自動変換するプログラムを開発する。


（１）については、今回あにまさ式弱音ハクモデルの立体出力で行なった「水漏れしない形状データ」への作り替えをMMDの標準ボディに対して行なうというものです。

但し気をつけなければならない点があります。

MMDモデルは表情アニメーションを行なう際、顔部分の形状をモーフィング（ポリゴンモデルの変形）処理を行なう事で実現しています。

それ故に顔部分に水漏れ改造のためにポリゴン追加を勝手に行ったら、表情アニメーションでモーフィングターゲットとなるポリゴン形状の座標およびポリゴン情報の順番が狂う事になるため結果的に顔がぐちゃぐちゃに潰れる等モーフィングの失敗処理が発生する事になります。

これを回避するには顔部分のポリゴン追加を回避するより他方法はありません。立体出力する場合顔部分のポリゴン修正が残る事になりますが、その他のパーツの水漏れ防止が完了していた場合には作業量がかなり軽減される事になります。これは決して効果の無い方法とは言えません。

現在筆者は顔部分の形状モデルも水漏れ防止形状に作り変えた独自制作モデル（次期そむにうむ式初音ミク）を制作中です。（汗）

時間を見て顔モーフィング以外の水漏れ防止を施したMMDモデルの作例を公開したいと思います。（＾＾）


（２）については、フィギュア的なモデルの出力は現状難しいのですがレリーフのような立体感を持った立体出力用形状データを制作する上で補助になるプログラムの設計を進めています。

そのヒントとなるプログラムとしては既に公開されているDotFabがあります。（名前クリックでダウンロードサイトに飛びます）





このプログラムでは画像データを構成する「画素」の一つ一つをキューブ型のポリゴンデータに変換するというユニークな物です。

また、設定を弄るとキューブをその場で回転させる事が出来、アニメーションにするとユニークな展開を見る事が出来ます。





ところで3DCG描画においては面同士の前後関係を判定するために「Zバッファ法」という処理を利用しています。

このZバッファとは3DCG描画により各画素に色を書きこむ際に、同時に計算した各画素ごとの奥行き情報を記録する場所です。Zバッファは各画素と１対１の関係になっています。

すなわちZバッファ法で描画処理が行なわれる時、各画素ごとに奥行きすなわちZ位置情報を記録しているのです。

この情報を取り出して上のキューブの奥行き距離に設定すると、平面的な画像が立体的に盛り上がるレリーフ状になります。

この原理を利用すれば、上記のような水漏れ防止形状データを作らなくてもどんな3DCGモデルでも描画が出来れば直ちに立体出力が可能な形状として取り出す事が可能になるのです。


今後このコンセプトを実現する試作プログラムを開発し公開する予定です。（＾＾）

海外における3Dプリンターの動向

MAKERSやFablab活動が注目されている昨今において、海外とりわけアメリカにおける3Dプリンターの動向はどうなってるのかというとやっぱり盛んではあるようです。

その動きを代表する物としては、やはり3Dプリンターメーカーの増加傾向にあると思います。

昨日3Dプリンター関係の業界情報を扱うブログサイトFabbalooに以下の記事が載っていました。


"Emerging Personal 3D Printer Business Patterns"(Fabbaloo, Tuesday, January 22, 2013 )


英語なのでサクッとGoogle翻訳にかけて読むのがよいでしょう。翻訳された題名は「新興のパーソナル3Dプリンタ事業のパターン」となっています。

翻訳された本文に目を通す限りでは、新興3Dプリンターメーカーが心がけるべき４つの事柄について書かれてあります。

１．自分の工場で、独自のプラスチックを作り出す

これは自社の3Dプリンターの出力精度（=どれだけ細かなパーツを出力できるか）を保証するための大切なプロダクトです。3Dプリンターは装置の精密な動作もさることながら、その精密な動作に対応して精密なモデルを出力できるプラスチック素材の確保が重要なのです。これが確保できないとどの3Dプリンターも性能面での差別化が難しくなります。


２．独自のカートリッジ内の材料を出荷する

3Dプリンターもプリンターという周辺機器である以上、ビジネスモデルの構築に不可欠なのが「消耗品ビジネス」です。日本のフルカラープリンターが2000年代初頭にがくっと値を落としてきた背景には、ビジネスモデルを本格的に消耗品ビジネスに切り替えたという歴史的経緯があります。具体的に言うと「プリンター本体は低価格で販売してどんどん使ってもらい、インクカートリッジや紙などの消耗品を大量消費させることで儲ける」と言うスタイルです。3Dプリンターも一般普及に弾みをつけるためにはこのビジネスモデルに舵を切らなければなりません。


３．印刷するために顧客のための偉大な3Dモデルの大規模なリポジトリを持っている

このあたりは翻訳が少しおかしいです。少し成形すると「印刷する顧客のために広大な3Dモデル用大倉庫を持つ」となります。すなわちお客様に3Dプリンティングを楽しんでもらえるようにするための様々な3Dデータが詰まった倉庫を用意しておけと言う事です。これは新興会社が1社で賄うのは難しいと思います。Thingiverse等の3Dデータ系SNSとの連携は不可欠でしょう。


４．生成的なカスタム3Dモデルを提供する

上記の膨大な3Dデータ倉庫を用意するだけでなく、3Dプリンターユーザーが望めば少しの労力で望みの改造3Dモデルが出来るツールやプログラムやWebサービス等を自前で調達せよ。ということですが、これには各会社のソフトウェア開発技術力等のノウハウが必要になります。


このように新興企業ではなかなか難しい事柄が書かれています。しかし、これらのどれもが3Dプリンター事業を成功させるために必要な事であるのは明らかです。


その他、一般向けの3Dプリンター解説動画で面白い物を見つけました。（＾＾）


The 3D Printing Revolution



英語なのが残念ですが、それでも映像を見てるだけで3Dプリンターに期待している事が理解できます。
米国においては3Dプリンターが家庭用に使われる最終商品を作成する道具として活躍する事を考えているのです。（映像の例では靴ですが）


実は上記の3Dプリンターの使われ方は、日本では想定できていなくて、3Dプリンターの専門家にこの話をしても殆どの場合笑い話にされてしまいます。

曰く「まだ実用的な性能を備えていない」「出力コストが高すぎる」「時間がかかり過ぎる」「出力品の強度が確保されていない」という答えが返ってくるだけです。

このあたりは既存の3Dプリンターで辛酸を舐めつくしている者だけが知る情報なのですが、それゆえにそこから出て次の手を考えられていないとも思うのです。


しかし、そうこうしているうちに高い目標を掲げている者達は前に進んで行きます。

米国3DSystems社が画期的な低価格3Dプリンター「Cube」を昨年発売した事は記憶に新しい所ですが、既に多色プラスチック素材で立体出力が出来る新しい3Dプリンター「Cube X」を発売しています。


CUBEX FEATURES(Cubify 3DSYSTEMS)


世界に目を向けると、様々な3Dプリンターや3DCGコンテンツの「夢」が落ちているようです。（＾＾）

「立体出力可能な形状モデルに作り変え（その１４）」Makerbot.Thingiverse登録その後。

昨日Makerbot.Thingiverseにあにまさ式弱音ハクさんモデルデータファイル（STL版・単色モデル出力用）をクリエイティブコモンズとして登録しましたが、今朝の時点で342人が閲覧し20人がダウンロードし、4人がお気に入りに登録して下さいました。

Thingiverseでは既に数多くの立体出力可能な3DCG形状データが蓄積されダウンロードが可能になっています。

3Dプリンターを買ってしまったけど3DCGモデリングの方法を知らない人はあわてて3DCGモデリングの勉強をしなくても、Thingiverseのデータを選んでダウンロードし立体出力するだけでも3Dプリンターの価値に満足できるのではないかと思います。（＾＾）


私は「3DCGデータは形を伝えるだけでなく、作り方も伝える。」と個人的に考えています。

その理由は至極明快で、3DCGモデルのワイヤフレーム表示を見れば誰もが理解出来ると思います。ワイヤフレームとは空間を切り取る設計図です。とりわけポリゴン数の少ないモデルについては空間の切り取り方について職人技をじっくり観察し堪能できる情報をふんだんに含んでいます。

だから先ずは達人の組んだポリゴンモデルをじっくり観察し、可能ならばそれを自分で改造してポリゴンモデルになじんでいくという作業を経て行けば、自ずと3DCGモデリングと言うものがどういう物であるか理解する事が出来ると思います。

はっきり言って、知識0の状態からモデリングの手引書だけで形状データを作ろうと思えばあらゆる知識を吸収しなければならなくなり、途中で絶対めげてしまいます。

モデリングの達人が近くにいて直接教えてもらえるのが最高に良い方法ですが、そんな恵まれた人脈を持つ人はそうそういません。

しかし3DCGモデリングは、モデルデータに触れた途端に理解出来る事が多いのです。


なぜそう言い切るのか？その論拠となる実例があるからです。

MikuMikuDance登場以降、実に多くの3DCGモデリング人口が存在している事がその証左です。

彼等および彼女等はその一部がかつて3DCGを勉強していた人間を含んでいるにしてもその大半がMikuMikuDanceを使うことで初めて3DCGとそのデータに触れた人たちばかりだったのです。

しかしMikuMikuDanceで利用されている3DCGデータファイルはその構造上、内部に記録されている全ての情報を包み隠さず第三者に開示してくれます。その情報を読み、ワイヤフレーム表示を見た時、3DCGが初めての人の目の前に「いかにして3DCGは空間を切り取るのか」という秘密の奥義を教えてくれるのです。

このタブーの打破こそがMikuMikuDanceの原動力であり、多くの3DCGモデラーを生み出す元になったのです。そのデータ開示を決断したサンプルデータ作成者のあにまささんの勇気には頭が下がります。


そして、これこそがクリエイターズコモンズの意義を示す生きた実例となっているのです。


それでも世間にはなお「それでは開示したモデルデータの作成者はどうやって食っていけばいいんだ？」という疑問が渦巻いています。

その答えを掴むために3Dプリンターが存在すると私は考えています。

モデルデータが形になる時、新たなビジネスモデルが生まれるのです。

その秘密はいずれ明らかにしていきます。

量産の必要もない、流通の必要性さえない。SNSが全ての原動力になるのです。（＾＾）