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【謎】ベクターレイヤーの交点消去で不思議な現象が…?

その現象を知ったきっかけは、twitterでした。

井荻寿一先生5月20日のつぶやきです。
井荻先生つぶやき

井荻寿一@ごぶりん ‏@juichiogi
コミスタ先生!このベクターの線の交点の盛り(交点消去した時)は何とかならないのでしょうかー(´・ω・`) 皆さんはこうならない?
http://t.co/h79VcCJg


このツイートに対して、何名かのコミスタユーザーの先生が「ならないよ」という反応でした。かく言う私も同様のリプライを返しました。
Twitter上のやり取りで何とか原因を究明しようとするやり取りがなされました。その結果、コミスタが作成するゴミファイルが原因ではないかと言うことで、一時的に「解決」という形で落ち着きました。

しかしその後、5月30日に、井荻先生が「コミスタの交点の線が太る要因判明。」とのツイートが!原因究明ツイート1

井荻寿一@ごぶりん ‏@juichiogi
コミスタの交点の線が太る要因判明。カスタムで多角形を選んだ結果らしい。通常使う丸ペンだけに現象が現れたため、他のペンと比較。丸ペンのみ多角にしていたため、それを丸にしたら太る現象は解消した。。こんな落とし穴があったとは……_| ̄|○


続いて事例とブラシのツールオプションのスクリーンショットがツイートされました。
原因究明ツイート2

井荻寿一@ごぶりん ‏@juichiogi
http://yfrog.com/g1ub4p 左が多角形。右が丸。うちではこんな現象が起きます。



このスクリーンショットがヒントになり、再現を試みたところ、井荻先生のツイート通り再現されました。
そこで、どういう条件でこの現象が発生するのかを検証してみました。




井荻先生の「丸ペン」は、ペン先の形状を「多角形」にしていました。

ペンの線をアナログ風の乱れ出すために、「厚み」を潰して、その「向き」をランダムにする「乱れペン」の他に、ペン先の形状に「多角形」を使い変則的な形状にする事でもっと自然にアナログ感を出したとても良い感じのペン先がCLIPにもUPされています。
以下のブラシは人気がとても高く使い勝手がとてもいいのでオススメです。
橘​ニ​シ​キさん「コミスタ用アナログ丸ペン」
セルシス公式「でこぼこペン」
セルシス公式「アナログ風のペン」

ちなみに、私が使っている「乱れペン」も置いておきますね。
乱れペン三種(0.2mm・0.4mm・0.8mm)

話し戻しましょう。
井荻先生のブラシ設定このブラシ設定を見ると、井荻先生の「丸ペン」の設定の特徴は以下の通り。

●ペン先の形状を「多角形」をアレンジしています。
●「厚み」を「45%」にして、さらに形状を潰しています。
●「向き」を形状が水平よりも若干右肩上がりになるような角度にしています。
●「向き」はおそらく「固定」だと思われます。

先端の形状が潰れたペン先を使い、「向き」の設定を「固定」にすると、ストロークの方向によって線の太さが変わります。
設定の仕方によっては、「カリグラフィーペン」の様な効果を出すことができるペン先です。


ブラシ設定
このペン先の設定を参考にして、近い効果を持つペンを作ってみました。

交点ボタブラシ(仮)

ポイントは上記設定とほぼ同じです。

●ペン先の形状を「多角形の編集」で六角形を選び、各頂点を左図の様に変更します。
●「厚み」を「50%」に設定します。
●「向き」を同様に水平より少し右肩上がりの角度にします。
●「向き」は「固定」です。

このペン先のストロークはこの様になりました。
ストローク
井荻先生のペンよりも、ストロークの方向によるペン先の太さの変化がおそらく極端になっていると思います。
検証用なので、これで再現されるかどうか試してみます。


まずペンの先端の形状と同様に、水平より右肩上がりの斜め線を引きました。
変なベクターA

その線を赤の矢印方向に「消しゴム」で消してみます。消しゴムの設定は「ベクター消去」の設定を「触れた部分を消去」にしておきます。

すると、なんということでしょう!!!
切断面がふくれあがって、下図の様になってしまったのです。
変なベクターB

次に、消しゴムの交点消去を使ってた場合の結果を見てみましょう。

交点まで消去実例A
上図のように井荻先生がツイートした現象がほぼ再現されました。

この線の膨れ方は、最初の「消しゴム(触れた部分を消去)」による切断面と非常に似ています。重なっているベクター線の方向でベクターの線を「切って消した」様な感じに近いと言えるでしょう。

色々と試してみて気づいたことがありました。

●膨れる現象は、ストローク角度によって幅が違う
●ベクターの中心を表示すると、消しゴムの接触した幅よりも大きくカットされている

さらなる検証を試みました。
検証A
左図のように、定規を使って一番細くなる角度のストロークと一番太くなる角度のストロークをを一本の繋がった線で引いてみました。
線は筆圧をほぼ均一に保ちながら引いています。
この線を赤の矢印に沿って「消しゴム(触れた部分を消去)」を使います。



検証B
その結果は左図の通りです。

やはり、「太く」なりました。
ただ、太くなる幅が、筆圧によって異なっていることに気が付きます。
弱く引いた線は、ほとんど膨れていませんが、強く引いた線は大幅に膨れています。
正確に均一な筆圧で引いたわけではないので断定は出来ませんが、その筆圧で引いた別角度の太い線とほぼ同じ幅なのではないかと思われます。



なぜこういう現象が発生するんでしょう…?
検証のためにもう一つペンを作ってみました。

検証用楕円ブラシ(仮)

このペンを使って「交点までの消去」を行なってみます。
交点まで消去(検証用楕円ブラシ)
これを見ると、「厚み」でペン先を楕円にした場合は、ストロークの角度によるカット面の膨れは生じていません。

このことより、ポイントは「多角形」と「向き」だと考えられます。
「交点ボタブラシ(仮)」の「厚み」を100%にしても現象は発生したため、「厚み」は関係ないと思われます。

このペンのストロークは、ペンの先端の「多角形」を縦長に制作し、「向き」で250度位に傾ける事によって実現しています。

この 「向き」≒250度≠0度 というのが大きく影響しているのではないでしょうか?

検証用ブラシ
最初から「向き」を傾ける必要がないように「多角形」の先端を調整したブラシで試してみます。

多角形斜めブラシ(仮)

「多角形」の先端を六角形で左図のように作成し、「向き」を0度のままにしました。

このペンのストロークはこの様になります。
多角形斜めブラシストローク



こちらを使って「交点までの消去」を行った結果…
交点まで消去実例B(別ブラシ)
ご覧のとおり、切断面の膨れは生じていません。
つまり、「先端がどのような形状でも、向きが0度ならカット面の太さは変化しない」ということになります。


切断面UP
さてもうひとつ気になる点「ベクターの中心を表示すると、消しゴムの接触した幅よりも大きくカットされている」は、左図のように拡大してみたらはっきりわかります。

ご覧のとおり、ベクターの中心を表すピンク色の線が、カットされている線の端よりも大幅に短くなっています。



これはどういうことかというと、「見えている線はベクターの中心に沿って連続的にブラシ先端をスタンプされたもの」だからだと思われます。
太いマジック左のような「太いマジック」で短い線を引いた場合、目に見える描かれた太い線の端とピンクの「ベクターの中心線」の端が違うことがわかります。
ベクターの中心は実際にストロークしたペンの先の軌跡ですが、太いペンを使えば当然広い範囲に描画されます。


太い線で交点消去この太い線で「井」の形を描き、交点消去で消してみると、この様になります。
ベクターの中心線の交点でぴったり線を切っているのではなく、「実際に目に見える線の端が、交点まで描画されるような長さにベクターの中心線の長さが調整される」事がわかります。
つまりコミスタが「その線の太さを判断して、中心線の長さを調整している」ということです。



本来なら「描画されたペン先の角度は、消去しても変化しない」はずなんですが、この消去断面が膨らむ現象は、「切断面は向きが0度になっている」と仮定すると合点がいきます。
推測
図で示すとこんな感じになっているのではないでしょうか?
あくまで推測に過ぎませんが……。

見方によってはバグですが、使い方次第では「こういう効果を持つペン」とみなすことも出来ます。
こういう症状が出るケースはかなり特定の条件下なので、開発側から見るともしかしたら想定外なのかもしれません。

いずれにせよ、本当にコミスタってやはり奥が深いです。
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