法線ベクトルについて
法線ベクトルについて
3Dモデルを作るとき、「この面はどちらを向いているのか?」という情報がとても大切です。
その向きを表すのが「法線ベクトル(ノーマルベクトル)」です。
法線ベクトルとは?
法線ベクトルとは、面に対してまっすぐ垂直(直角)に出ている矢印のことです。
英語では “Normal Vector” と呼ばれます。
たとえば、下のような平らな板があったとします:
↑ 法線ベクトル
─────────── 面
この矢印(ベクトル)が「面の表(おもて)」を示しています。
なぜ法線ベクトルが必要?
法線ベクトルがあると、次のようなことができます:
- 光の反射を計算できる:明るく見せたり、影をつけたりできる
- 面の表と裏を見分けられる:裏側が透明になっていることもある
- 見た目のリアルさが変わる:向きによって光の当たり方が変わる
OBJファイルでの法線ベクトル
OBJファイルでは、法線ベクトルは vn
という記号で書かれます:
vn 0.0 0.0 1.0
これは「Z方向に上を向いているベクトル」という意味です。
面(f
)の中で、どの法線ベクトルを使うか指定できます:
f 1/1/1 2/2/1 3/3/1
最後の /1
は vn 1
の意味です。つまり、この面は同じ向きを持つ法線を使っています。
法線ベクトルが正しくないと?
- モデルが暗くなる(光の当たり方がおかしい)
- 表と裏が反対になる(裏が見えたり、表が見えなかったり)
- テクスチャがずれる・貼れない
→ 法線が正しいと、3Dモデルはきれいに正しく表示されます。
まとめ
- 法線ベクトル(Normal) : 面の向きを示す矢印
- OBJでの表記 :
vn X Y Z
(例:vn 0.0 1.0 0.0
) - 主な役割 : 光の反射、向きの判定、裏表の判別
- 間違った場合 : 見た目に悪影響が出る(黒くなる、表示されないなど)
法線ベクトルは見えないけれど、3Dの見た目を大きく左右する重要な情報です。
きれいなモデルを作るためにも、正しい向きを意識することが大切です。
法線ベクトルの確認と修正方法を次回に紹介します。