法線とは｜光の当たり方・裏返った面・見つけ方・直し方

• 3DCGの「法線」とは、何のこと？
• レンダリングしたら、面が黒く写ってしまった
• 面の向きを直すように言われたが、何をすればよいか分からない

3DCGの面には、表と裏があります。その表の向きを示しているのが、法線です。

この記事では、法線とは何か、なぜ大事なのか、裏返った面の見つけ方と直し方を解説します。読むと分かるのは、面が黒く写ったときに、まず何を確かめればよいかです。

法線とは

法線は、面に垂直な向きのことです。1枚の面には表と裏の2つの側があり、法線が向いている側を表とします。

法線は光の当たり方に効く

3DCGで光が物にどう当たるかを決める要素の1つが、面の向きを示す法線です。光の来る向きと面の向き（法線）などから、その面の明るさが計算されます。

面の向きが正しくないと、光の当たり方も正しく計算されません。法線が大事なのは、このためです。

裏返った面の見つけ方と直し方

表と裏が逆になった面は、黒く写ることがあります。読み込んだ3Dモデルが黒く写る原因の1つとして、法線の裏返りを挙げるレンダリングのソフトもあるほどです。

裏返った面は、面の向きを色で示す表示で見つけ、法線の再計算で直します。Blender でこの表示にあたるのが、画面の表示の設定（オーバーレイ）にある「面の向き」で、面の裏側が赤で示されます。

法線の「再計算」は、選んだ面の向きを、その形の外向きにそろえる操作です。

ここでの「外」は、建物の外のことではありません。厚みのある壁なら、部屋に面した面も、壁という形から外を向いた面です。

Blender では、形を編集する画面（編集モード）で直したい面を選び、メニューの Mesh ‣ Normals ‣ Recalculate Outside を選びます。キーなら Shift＋N です。

内側にそろえる Recalculate Inside も、同じメニューにあります。

面の向きを確かめてからレンダリングしよう

法線は、面の表がどちらを向いているかを示す向きです。

この記事で解説したことは、次の3つです。

• 法線：面に垂直な向き。面の表を示す
• 光の当たり方：法線と光の向きから、面の明るさが計算される
• 直し方：面の向きの表示で見つけ、再計算で外側にそろえる

面が黒く写ったら、面の向きの表示で、裏返った面が無いかを確かめてみてください。

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