POV-Ray でオリジナル F1 マシンの CG を作ろう

★ 参加者の皆さんの作品集（2004）

あらまし

三次元 CG 作成用ソフトウェア“POV-Ray”を利用して F1 マシンの CG を作ります．（所要時間 80 分）

ゼロから始めるのはむずかしそうですが，今回はパーツが用意されていますので，好きなパーツを選んで組み合わせるだけです．プラモデル感覚で，簡単に F1 マシンが完成します．最後に，好きなアングルで撮影します．

スタート！
↓
	→ 組立 →
		↓
		取付位置調整，塗装，配置
		↓
	← 撮影 ←
↓
完成♪

作品例を見てみよう．

POV-Ray の基礎知識
作業手順
自由制作

POV-Ray の基礎知識

POV-Ray で CG を作成するには，次の 2 つの手順を繰り返すことになります．

シーンファイルの編集：人間が CG の設計図のようなものをプログラミングします．
レンダリング： POV-Ray がシーンファイルの指示にしたがって CG を描いてくれます．

シーンファイルを自由自在に編集するためには， 三次元座標 <x, y, z> を理解しておく必要があります． POV-Ray では，次の図のような座標系を使います．

これは，左手系という三次元座標です． x 軸，y 軸，z 軸のお互いの位置関係に注意してください．左手の親指と人さし指と中指を互いに直角にして，左腕を前に突き出してみると：

親指が＋x 方向
人さし指が＋y 方向
中指が＋z 方向

に対応します．

部品の位置を調整するときなどに，これら x, y, z の値を指定することになります．

作業手順

とにかく始めてみよう

次の 2 つのファイルをダウンロード（リンクを右クリック→リンク先を名前を付けて保存）して作業を開始しましょう．

シーンファイル：myF1.pov
部品ファイル：F1.inc

まず，ダウンロードしたシーンファイル myF1.pov をレンダリングしてみよう．

シーンファイルを解読してみよう

エディタを使って，シーンファイル myF1.pov の内容を見てみましょう．いろいろな呪文が書かれていますが，とりあえず今，注目してほしいのは，次の部分です．

...

// F1 マシン
merge {
  // マシン本体
  merge {
    object { RoundBody }
    object { FrontLeg }
    object { RearLeg }
  }

  // ドライバー
  merge {
    object { Driver }
    object { Helmet2 }
  }
}
...

シーンファイルは，次のような命令文から成り立っています．

object { 〜 }：部品を配置するための命令です． { 〜 } の間には，部品の名前などを書き並べます．
merge { 〜 }：部品を組み合わせるための命令です． { 〜 } の間には，組み合わせたい部品などを書き並べます．
// 〜：コメント（説明文）です．消してしまっても構いません．

部品を追加しよう

シーンファイルに命令を書き加えて，部品を追加してみましょう．

たとえば，次のように書き加えてみよう．

...

// F1 マシン
merge {
  // マシン本体
  merge {
    ...
    object { RoundNose1 }
    object { RoundSide2 }
    object { FrontWing2 }
    object { RearWing1 }
  }

  // ドライバー
  merge {
    ...
  }
}
...

部品の種類は他にもあります．パーツの一覧の中から自由に選びましょう．パーツ組み合わせ例も参考にしてください．

シーンファイルの書き変えが終わったら，ファイルを上書き保存しよう．それから，もう一度，レンダリングしてみよう．

取り付け位置を調整しよう

部品をただ追加しただけでは，ちょっと不格好ですね．取り付け位置を変えてバランスよくしてみましょう．

たとえば，ホイールベース（前後のタイヤの間隔）がせまいので，前タイヤ（FrontLeg）を 前に 30 cm ，後タイヤ（RearLeg）を 後に 20 cm ，ずらしてみよう．シーンファイルを次のように書き変えればよい．

...

// F1 マシン
merge { 
  // マシン本体 
  merge {
    ...
    object { FrontLeg translate <0, 0, -0.30> }
    object { RearLeg translate <0, 0, 0.20> }
    ...
  }
  ...

ここで，新しい命令が出てきました．

translate <数値, 数値, 数値>：その部品を移動します．指定されている 3 つの数値は，x, y, z 方向の移動量です．

なぜ，z 方向に移動しているのか？わからなければ，さっき基礎知識で説明された三次元座標の図を見直しましょう．

それと，数値の単位については，メートルと思っていてください． 30 センチの場合，0.3 です．（今組立てている F1 マシンの全長は 4.5 m 位，全幅は 2.0 m 位です．）

では，再びレンダリング．．．

おっと，今度は，前タイヤがフロントウィングとぶつかりそうです．それじゃ，前タイヤを少し後へもどしたり，フロントウィングの位置も変えてみようか．．．ちょっと，部品の種類が気に入らないな．．．

．．．こんな感じで，部品の種類や位置を自由にカスタマイズして行こう．

塗装しよう

各 object には，色を着けることができます．たとえば，ボディーだけを赤にするには．．．

...
object { RoundBody pigment { color Red } }
...

もちろん，他の部品やドライバーの服・ヘルメットの色も変えられます．センスよくカラーリングしよう．

色の名前については，カラーの一覧の中から自由に選べます．使い方は．．．

pigment { color 色の名前 }： object { 〜 } の中に指定して，その部品に色を着けます．

なお，object 毎ではなく，merge したもの全体について，一度に着色することもできます．たとえば，マシン本体を全体的に青にするには．．．

...
  // マシン本体
  merge {
    object { ... }
    object { ... }
    ...
    pigment { color Blue }
  }
  ...

これで，merge { } 内のすべての object の色が変わります．（ただし，個別に着色済みの object については変化しません．）

「部品への着色と全体への着色をうまく使い分ければ，能率良く作業できるかもしれない．」

背景を追加しよう

作成したオリジナル F1 マシンをサーキットに持ち込もう．

次のように地面と空を追加します．

...

// F1 マシン
merge {
  // マシン本体
  merge {
    ...
  }

  // ドライバー
  merge {
    ...
  }
}

object { Ground }
sky_sphere { Fine }
...

（空については．カメラアングルを変えないと見えません．あとで確認してみてください．）

おっと，車体が地面にメリ込んじゃってます． F1 マシンを上に持ち上げなきゃ．．．それと，ついでに，座標軸も消しちゃいましょう．

...

// F1 マシン
merge {
  // マシン本体
  ...

  // ドライバー
  ...

  translate <0, 0.30, 0>
}
...

/*
//座標軸
object { ... }  // x軸
object { ... }  // y軸
object { ... }  // z軸
*/
...

/* 〜 */：複数行をまとめてコメント化します．コメント化されている命令は無効になります．

ちなみに，ここまでの状態で， F1 マシンは直線コースに沿って配置されています．コースに対して斜めに配置したい場合には，いま追加した translate の直前に， rotate を追加してみましょう．

rotate 角度*y：その部品を指定の角度だけ回転します． y 軸が回転軸です．

これを使うと，コーナーリング中の雰囲気に．（実際は直線コースなんですが．．．あとでカメラアングルを変えて確認してみてください．）

撮影しよう

カメラアングルや照明方向を調整して，“CG 作品”を仕上げましょう．シーンファイルの次の部分を変更することになる．

...

// 照明
light_source {
  <100, 200,  -100>  // 照明の位置
  color White*1.5
  parallel point_at <0, 0, 0>
}

// カメラ
camera{
  location <5.0, 6.0, -8.0>  // カメラの位置
  look_at <0.0, 0.0, 0.0>    // 注目先の位置
  angle 25                   // 視野角
}

この作業については，試行錯誤でやってみよう．

たとえば，camera の location の z 座標を + 8.0 に，それと，angle を 15 に変更してみると．．．

また，クローズアップで撮影するには，2 つの方法があります．

location の数値を小さくする．（近寄って撮影）
angle の数値を小さくする．（望遠レンズで撮影）

自由制作

オリジナル F1 マシンを作ろう

では，時間の許すかぎり，自由に作業してください．最後には，あなただけのオリジナル作品を完成させましょう．

今回の記念品として後日，あなたの作品をハガキに印刷して郵送します．カッコイイ作品を作ってください．

「納得できるまで，いろいろ試してみよう．」 （時間的制約もあるので，妥協も必要ですが．．．）

たとえば，複数台の F1 マシンを配置すれば，レースの雰囲気に．．．

POV-Ray で オリジナル F1 マシンの CG を作ろう