unity3d-jp / blendshapebuilder

tweak vertices and generate blend shapes in Unity

Blend Shape Builder & Vertex Tweaker

English (by Google Translate)

Unity 上で blend shape を作成するツールです。既存のモデルの合成はもちろん、Unity 上で頂点を編集してそれを blend shape 化することもできます。
また、頂点の位置だけ、法線だけの合成といった特殊な blend shape ターゲットも生成でき、既存の blend shape をターゲットごとに別個の Mesh として書き出す機能なども備えています。

Unity 2017.1 系以上、Windows (64bit) or Mac、D3D11 世代以降の Graphics API の環境で動作します。 (ターゲットプラットフォームが Standalone ではない場合、D3D9 世代に機能が限定されて正常動作しなくなることがあるのでご注意ください)

使い方

• BlendShapeBuilder.unitypackage をプロジェクトにインポート

  • Unity 2018.3 以降の場合、このリポジトリを直接インポートすることもできます。プロジェクト内にある Packages/manifest.json をテキストエディタで開き、"dependencies" に以下の行を加えます。

  "com.utj.blendshapebuilder": "https://github.com/unity3d-jp/BlendShapeBuilder.git",

• Window メニューに "Blend Shape Builder" と "Blend Shape Inspector" と "Vertex Tweaker" が追加されます。
  Blend Shape Builder が blend shape をオーサリングするツール、Vertex Tweaker が頂点の編集を行うツール、Blend Shape Inspector は既存の blend shape を調べたりデータを抽出したりするツールです。

Blend Shape Builder

Blend Shape Builder のウィンドウを開いた状態で MeshRenderer もしくは SkinnedMeshRenderer を持つオブジェクトを選択すると "Add BlendShapeBuilder" というボタンが出てくるので、それでコンポーネントを追加します。

blend shape のターゲットとなるオブジェクトは、Mesh アセットもしくは MeshRenderer か SkinnedMeshRenderer を持つ GameObject を設定します。(頂点数が同じである必要があります)

• "Find Targets" ボタンを押すと、現在のシーン内にある Base Mesh と同じ頂点数のモデルを探して選択状態にします。

• "BlendShapes" にモーフターゲットとなるオブジェクトを指定していきます。

  • 既存の Mesh をターゲットに登録したい場合、それらを Drag & Drop します。 "▼ BlendShapes" の部分にオブジェクトを Drag & Drop すると、放り込んだオブジェクト毎に BlendShape が生成されます。
    各 BlendShape のフォールド部分 (上図の "▼ NewBlendShape0" など) にオブジェクトを Drag & Drop するとその BlendShape のフレームとして登録されます。

  • "+" ボタンでフレームを追加すると、フレームが追加されると共にそれに対応する Mesh が生成されます。

  • "Edit" を押すと、そのフレームの Mesh の編集に移行します。(後述の Vertex Tweaker が開きます)

  • V,N,T のチェックは Vertex, Normal, Tangent の略で、その要素を含めるかの指定になります。例えば Normal のみをチェックした場合、頂点の移動はせず法線だけが変わる BlendShape になります。

• "Update Mesh" を押すと現在の Mesh を直接更新します。 "Generate New Asset" は現在の Mesh には手を加えず、新しいアセットとしてエクスポートします。 "Preserve Existing BlendShapes" をチェックしておくと、Mesh が既に blend shape を持っていた場合にそれを持ち越しつつ追加します。(同名の BlendShape があった場合新しい方で上書きします)

Vertex Tweaker

頂点を編集するツールです。Skinning された Mesh の編集もサポートしており、blend shape 用に限らずモデルを微調整したい場合全般に使えます。ただし、できるのはあくまで頂点の移動のみであり、頂点の増減など (いわゆるトポロジーが変化する操作) はできません。

• Edit -> Move, Rotate, Scale はその名の通り頂点の移動、回転、拡縮を行うモードです

• Edit -> Assign はいわゆる数値入力です。XYZ 軸別にマスクをかけられるので、例えば球体の下半分を選択し Y だけチェックして 0 を入力することで半球にする、といった使い方ができます。

• Edit -> Projection は他のモデルに対して頂点の投影を行うモードです。各頂点からレイを飛ばし、対象モデルに当たった地点に移動させます。頂点数が全く合わないモデルに対するモーフィングを実現できます。

• Select は頂点の選択に関するオプションです。矩形選択、投げ縄選択、ブラシ選択といった一般的な選択方法や、選択中の頂点と繋がった頂点郡 (Connected)、ポリゴンの切れ目上にある頂点 (Edge, Hole) の選択なども備えています。

• Misc -> Mirroring で方向を選択すると、ミラーリングが有効になります。(対称なモデルである必要があります)

• Misc -> Normals および Tangents は法線と接線の再計算のオプションです。手動で編集した法線があってそれを維持したい場合、"Manual" に変えて自動計算は行わないようにする必要があるでしょう。そうでない場合はデフォルトで問題ないはずです。

• Shift を押しながらの選択は選択の足し算、Ctrl を押しながらだと選択の引き算になります。

注意点

• インポートした Mesh に対する編集
  fbx ファイルなどからインポートした Mesh はプロジェクトを開くたびに再生成が行われます。このため、インポートした Mesh に対する編集は、そのままではプロジェクトを開き直すとリセットされてしまいます。
  この対策として、インポートした Mesh を含む GameObject に "Add BlendShapeBuilder" した場合、元の Mesh のコピーを作成して MeshRenderer や SkinnedMeshRenderer の mesh をそれに差し替えます。 また、Blend Shape Builder の "Generate New Asset" や Vertex Tweaker の "Export -> Export .asset" は、編集中のモデルを独立したアセットとしてエクスポートします。元の Mesh を変えたくない場合はこのコマンドで一度別アセットとして保存し、そちらを編集するといいでしょう。

• DCC ツール上では一致していた頂点数が Unity 上では一致しない場合
  Blend Shape のターゲットは頂点の数と順番が元モデルと一致している必要があります。しかし、DCC ツール上では一致していても Unity にインポートする際に変換処理によって変わってしまうことがあります。これは主に以下のような場合に起こりえます：

  • 不連続な法線 (=ハードエッジ) がある
  • UV がモデル毎に異なり、かつ不連続な UV がある
  • 面毎に違うマテリアルを割り当てている

  例えばメタセコイアの場合、これを回避するには、スムージング の 角度 を 180 にしてハードエッジを回避し、全モデルで同じ UV を使用し (そもそも Unity の Blend Shape は UV の変化はサポートしていません)、マテリアルは 1 オブジェクトにつき 1 種のみにする必要があります。

関連ツール

• NormalPainter - 法線を編集するツールです。
• FbxExporter - Mesh を fbx 形式でエクスポートするツールです。skinning や blend shape もサポートしています。

License

MIT

blendshapebuilder's Issues

animationしているものの修正について

Timelineでanimationさせたobjectに対して　例えば（animationで変形が入った）キメのposeの顔を調整したい　場合にこのToolが使えるかなーと試してみたのですが　そもそもUnity上でanimationでobjectが変形したり元の位置から移動しているmeshに対してモーフターゲットを生成しても「objectの元の位置でanimation変形前の形状にしかモーフターゲットは生成できない」でしょうか
Unityの仕様な気もしているのですが…

Errors in Unity 2018

Unity2018系でツールが正しく動作しないエラーがあるようです。
2017系では正しく動作しているようです。

【事例1】

「頂点表示の際にメッシュが透明になり追従しない」問題がありました。

以下の条件下で発生：

• Unity 2018.2.9f1　
• SkinnedMeshのモデルで、"Vertex Tweaker"ツールを使用した場合
  　なお、表示がおかしく操作しづらいだけで、ブレンドシェイプには影響ありません。

【事例2】

「"Vertex Tweaker"ツールが動作しない」問題がありました。

以下の条件下で発生：

• Unity2018.3.0f2
• "Vertex Tweaker"ツールのEdit Verticesボタンが反応せず、エラーを吐く
• Mesh / SkinnedMesh どちらでも発生

以下コンソールのログとなります。

TypeLoadException: Failure has occurred while loading a type.
UTJ.VertexTweaker.PinnedList`1[T]..ctor (UnityEngine.Vector3[] data, System.Boolean clone) (at Assets/UTJ/VertexTweaker/Scripts/PinnedArray.cs:227)
UTJ.VertexTweaker.VertexTweaker.BeginEdit () (at Assets/UTJ/VertexTweaker/Scripts/VertexTweaker.cs:229)
UTJ.VertexTweaker.VertexTweaker.set_editing (System.Boolean value) (at Assets/UTJ/VertexTweaker/Scripts/VertexTweaker.cs:90)
UTJ.VertexTweaker.VertexTweakerWindow.OnGUI () (at Assets/UTJ/VertexTweaker/Editor/VertexTweakerWindow.cs:97)
System.Reflection.MonoMethod.Invoke (System.Object obj, System.Reflection.BindingFlags invokeAttr, System.Reflection.Binder binder, System.Object[] parameters, System.Globalization.CultureInfo culture) (at <ac823e2bb42b41bda67924a45a0173c3>:0)
Rethrow as TargetInvocationException: Exception has been thrown by the target of an invocation.
System.Reflection.MonoMethod.Invoke (System.Object obj, System.Reflection.BindingFlags invokeAttr, System.Reflection.Binder binder, System.Object[] parameters, System.Globalization.CultureInfo culture) (at <ac823e2bb42b41bda67924a45a0173c3>:0)
System.Reflection.MethodBase.Invoke (System.Object obj, System.Object[] parameters) (at <ac823e2bb42b41bda67924a45a0173c3>:0)
UnityEditor.HostView.Invoke (System.String methodName, System.Object obj) (at C:/buildslave/unity/build/Editor/Mono/HostView.cs:342)
UnityEditor.HostView.Invoke (System.String methodName) (at C:/buildslave/unity/build/Editor/Mono/HostView.cs:336)
UnityEditor.HostView.InvokeOnGUI (UnityEngine.Rect onGUIPosition, UnityEngine.Rect viewRect) (at C:/buildslave/unity/build/Editor/Mono/HostView.cs:310)
UnityEditor.DockArea.DrawView (UnityEngine.Rect viewRect, UnityEngine.Rect dockAreaRect, System.Boolean customBorder, System.Boolean floatingWindow, System.Boolean isBottomTab) (at C:/buildslave/unity/build/Editor/Mono/GUI/DockArea.cs:363)
UnityEditor.DockArea.OldOnGUI () (at C:/buildslave/unity/build/Editor/Mono/GUI/DockArea.cs:322)
UnityEngine.Experimental.UIElements.IMGUIContainer.DoOnGUI (UnityEngine.Event evt, UnityEngine.Matrix4x4 worldTransform, UnityEngine.Rect clippingRect, System.Boolean isComputingLayout) (at C:/buildslave/unity/build/Modules/UIElements/IMGUIContainer.cs:266)
UnityEngine.Experimental.UIElements.IMGUIContainer.HandleIMGUIEvent (UnityEngine.Event e, UnityEngine.Matrix4x4 worldTransform, UnityEngine.Rect clippingRect) (at C:/buildslave/unity/build/Modules/UIElements/IMGUIContainer.cs:438)
UnityEngine.Experimental.UIElements.IMGUIContainer.HandleIMGUIEvent (UnityEngine.Event e) (at C:/buildslave/unity/build/Modules/UIElements/IMGUIContainer.cs:421)
UnityEngine.Experimental.UIElements.IMGUIContainer.HandleEvent (UnityEngine.Experimental.UIElements.EventBase evt) (at C:/buildslave/unity/build/Modules/UIElements/IMGUIContainer.cs:401)
UnityEngine.Experimental.UIElements.EventDispatcher.ProcessEvent (UnityEngine.Experimental.UIElements.EventBase evt, UnityEngine.Experimental.UIElements.IPanel panel) (at C:/buildslave/unity/build/Modules/UIElements/EventDispatcher.cs:511)
UnityEngine.Experimental.UIElements.EventDispatcher.Dispatch (UnityEngine.Experimental.UIElements.EventBase evt, UnityEngine.Experimental.UIElements.IPanel panel, UnityEngine.Experimental.UIElements.DispatchMode dispatchMode) (at C:/buildslave/unity/build/Modules/UIElements/EventDispatcher.cs:307)
UnityEngine.Experimental.UIElements.BaseVisualElementPanel.SendEvent (UnityEngine.Experimental.UIElements.EventBase e, UnityEngine.Experimental.UIElements.DispatchMode dispatchMode) (at C:/buildslave/unity/build/Modules/UIElements/Panel.cs:176)
UnityEngine.Experimental.UIElements.UIElementsUtility.DoDispatch (UnityEngine.Experimental.UIElements.BaseVisualElementPanel panel) (at C:/buildslave/unity/build/Modules/UIElements/UIElementsUtility.cs:245)
UnityEngine.Experimental.UIElements.UIElementsUtility.ProcessEvent (System.Int32 instanceID, System.IntPtr nativeEventPtr) (at C:/buildslave/unity/build/Modules/UIElements/UIElementsUtility.cs:68)
UnityEngine.GUIUtility.ProcessEvent (System.Int32 instanceID, System.IntPtr nativeEventPtr) (at C:/buildslave/unity/build/Modules/IMGUI/GUIUtility.cs:179)

Illegal mirroring vertices

On VertexTweaker window, set Move with "Soft Move".
Change Mirroring Direction to "Right To Left".
Move some vertices on right side, then you can see strange mesh on the other side.

macOS High Sierra 10.13.3
Unity Editor 2017.3.0f3

Todo for Next Release

• Undo 履歴のメモリ使用量が大きすぎるのをなんとかする
  現状全頂点の履歴を取ってるので、ポリゴン数多いモデルは一瞬でメモリを食い潰す。ZSTD とかで圧縮が手っ取り早い対処法、それに加えて変化があった部分だけ履歴を取るようにできれば理想。

• ミラーリングの改良
  現状位置と法線が全く同じ頂点があると高確率で関連性が崩れる。既にそれなりに手をつくして解決できないままだが、なんとかしたい。
  -> モデルをバッサリ半分切り捨てて自力で作り直せば解決できるかも

• ポリゴン単位の表示/非表示
  京野さんから

• Find Targets で候補を選択すると Blend Shape Builder ウィンドウが切り替わるのをなんとかする
  旧バージョンから更新を忘れた部分。

• MeshFilter + MeshRenderer を SkinnedMeshRenderer に変換する
  もしくは blend shape は SkinedMeshRenderer じゃないと再生できないのを何らかの形でユーザーに伝える。情報源

• Unity 2017.1 でコンパイルエラー

• Normal: 自動計算がデフォルトなのはまずいかも
  法線が手動で編集されたものかを判定して、そうであれば自動計算オフをデフォルトとできれば理想