ボクセルモデリングの主なメリットとデメリット

3Dにおけるボクセルは、2Dにおけるピクセルのようなものです。

まず最初に、ピクセルとは何かを考えてみましょう。あなたがコンピュータの画面上で見ているものはすべて、"ピクセル "と呼ばれる非常に小さな正方形で構成されています。 

かなり新しいコンピュータをお使いの場合、ディスプレイが「高解像度」であるため、ピクセルが見えないことがほとんどです。このピクセルは非常に小さく、数も多いため、実際には見えません。その代わりに、文字や絵、記号などが滑らかに見えます。 

ボクセルは基本的に3Dピクセルですが、正方形ではなく完全な立方体です。 

理論的には、ボクセルは現実を再現するのに最適なモデリング技術です。 

結局のところ、私たちの世界はボクセルに似たものでできています（ただし、ボクセルはもっと小さく、私たちはこれを「素粒子」と呼んでいます）。十分に高い密度（または「解像度」）と適切なレンダリング技術があれば、ボクセルを使って、外見も動作も本物と見分けがつかないような現実世界のオブジェクトを再現することができます。 

しかし、実際には、ボクセルを使って複雑で高解像度のオブジェクトを簡単に作成する方法は主流ではありません。Atomontage（上記画像）のような有望な試みもありますが、本当に複雑なデザインをするには、他のモデリング方法の方が、より早く、より簡単です。 

さらに、最近のコンピュータは、ボクセルのレンダリングには最適化されていません。ほとんどのハードウェアはポリゴンのレンダリングを目的としているので、高解像度のボクセルオブジェクトは、現在のハードウェアでは大変な負担となります。 

ボクセルモデリングは、主流ではありませんが、今日ではいくつかの非常に特殊な使用例があります。

現在、ボクセルは多くの科学分野でボリュームデータを迅速に決定するために使用されています。例えば、ボクセルベースモルフォメトリーでは、研究者はボクセルを使って脳組織の濃度の違いを比較することができます。地質学者は、地形や標高などの地質学的特徴をモデル化するために、ボクセルモデリング技術をよく使用します。さらに、ボクセルベースのモデリングを使用して、流体から都市部の緑地まで、あらゆるものの体積を視覚化して測定することができます。また、スマートマテリアルのシミュレーションのように、個々の粒子のモデリングを必要とするシミュレーション技術にもボクセルは有効です。

そして、ボクセルが真に輝くのはこの点です。 

ボクセルは、複雑なオブジェクトを還元可能な離散的な単位（粒子のようなもの）で表現できるため、複雑なオブジェクトの実世界での挙動をシミュレートする際に非常に大きな力を発揮します。 

ハイブリッドモデリングのプロセス

ハイブリッドモデリングとは、簡単に言えば、3Dモデリングの4つの主要なタイプであるBRep、ポリゴン、ポイントクラウド、ボクセルベースのモデリングの利点を1つのワークフローに統合したものです。

スペイシャルのCGMのようなソフトウェア開発キットでは、3D開発者が自分のツールセットにハイブリッド・モデリングの機能をネイティブに組み込むことができます。これにより、設計者やエンジニアはデータを失うことなく、モデリングタイプをシームレスに行き来することができます。また、エンジニアはBRepファイルであらゆるシミュレーションを実行し、その結果をモデルの自動調整に反映させることができます。

強力なハイブリッド・モデリング・ソフトウェアは、モデル作成のプロセスを短縮し、エンジニアリングモデルの挙動を粒子ベースでシミュレーションするなど、3Dモデルにありがちなギャップを埋めることができます。