建築3DCGを構成する「モデリング・マテリアル・ライト」の基本と役割をわかりやすく解説

建築3DCGのクオリティを大きく左右するのが、「モデリング」「マテリアル」「ライティング」の3要素です。これらはそれぞれ独立した工程でありながら、互いに密接に関わり合い、空間の印象やリアリティを決定づけます。

この記事では、建築CGの基本であるこの3つの要素について、それぞれの役割と重要性、そして効果的に活用するための具体的なテクニックを丁寧に解説します。建築プレゼンや設計検討に使える実践的な内容に加えて、初心者がつまずきやすいポイントやソフトの選び方にも触れています。

CG制作の目的に合わせて、どこから手を付けるべきか、どの程度作り込むべきかを見極める判断力が身につくはずです。これから建築CGを学びたい方、あるいは表現力をもう一段高めたい方にとっての道しるべとなる構成です。

建築CGの基礎を支える3要素とは？モデリング・マテリアル・ライトの違いと関係性

建築CGを構成する上で欠かせないのが、モデリング・マテリアル・ライティングの3つの要素です。これらはそれぞれ独立した役割を持ちながらも、互いに影響し合って空間表現の完成度を左右します。本章では、各要素の基本的な意味と、どのように連携することでリアルな建築CGが生まれるのかを整理します。

モデリングとは？建築物の形を作る工程

建築CGの制作では、まず建物や空間の「形」をつくる工程から始まります。これがモデリングです。設計図やスケッチをもとに、壁・床・屋根・窓などの各要素を3D空間に再現することで、CGとしての基盤が完成します。

モデリングの精度は、建築空間のリアリティに直結します。たとえば、間取りのバランスや天井高の違いだけで、空間の広さや雰囲気が大きく変わるためです。意匠的な設計意図を反映させつつ、構造的にも正確に形をつくる必要があります。

完成後のマテリアル設定やライティング演出も、モデリングが正しくできていなければ成立しません。つまり、3DCG制作のすべての土台がこの工程にあるということです。

マテリアルとは？素材感を表現する設定の基本

モデリングで形を整えたら、次に重要になるのが「マテリアル設定」です。これは、各パーツの素材感を表現する工程で、木・金属・石・コンクリートなど、建築で使われる実際の素材を3D上で再現します。

設定には「色」だけでなく、「反射率」「凹凸」「透過性」なども含まれます。たとえば、光沢のある金属とマットな塗装では、同じ形状でも印象がまったく異なります。ここで物理的な質感をリアルに見せるために使うのが「PBR（Physically Based Rendering）」という技術です。

マテリアルの完成度が高まると、建築CGに「本物っぽさ」や「温度感」が加わります。素材の選び方や質感の調整が、見た人の感情にまで影響を与えるのです。

ライティングとは？光の演出で空間に命を吹き込む

建築CGにおいて「ライティング」は、空間の印象を大きく左右する重要な要素です。単に明るくするのではなく、光と影のバランスや色温度を調整することで、空間に深みや情緒を加えることができます。

たとえば、同じ部屋でも昼光の柔らかさと夕暮れのオレンジ色の光では、まったく違った雰囲気になります。また、ライトの配置や種類によって影の出方や奥行き感も変わるため、設計意図を効果的に伝えるための「演出装置」として機能します。

ライティングは「HDRI」や「IES」などの光源データも活用することで、実際の照明環境に近い表現が可能です。最終的なレンダリング品質にも影響するため、非常に重要な工程となります。

モデリング（形づくり）が建築空間に与える影響

建築CGにおけるモデリングは、単なる形状の再現にとどまらず、空間の印象や説得力を左右する重要な工程です。構造的な正確さに加え、視覚的なバランスやディテールの作り込みによって、見る人に「その場にいるような感覚」を与えることができます。本章では、空間の印象に影響するモデリングの工夫や判断基準について解説します。

建築空間の印象を左右する形状と構成

建築CGにおける「形状」は、単なる構造物の骨組みではありません。空間の広がり、閉塞感、視線誘導など、視覚的な体験に直結する要素です。たとえば、天井高を少し上げるだけでも、空間の開放感は大きく変化します。

実務では、設計意図を正確に反映させつつ、見る人に「気持ちよさ」や「安心感」を与えるバランスが求められます。柱・梁・壁の配置はもちろん、階段や開口部の位置によっても空間のリズムが変わるため、構成の工夫が重要です。

この段階で空間の印象をしっかり作り込むことで、その後の素材・光の設定が活きてきます。まずは、形の力で空間を語れるようにすることが大切です。

①設計図やスケッチから立体化する方法

モデリングの出発点は、設計図面やスケッチをもとにした3D化です。具体的には、以下の手順で進めます。

1. 平面図・立面図・断面図の読み込み
2. スナップ機能を使って壁や床を正確に作成
3. 高さや奥行きの寸法をもとに立体的に起こす
4. 開口部や階段などのパーツを追加
5. 構造要素ごとにオブジェクトを整理（階層管理）

たとえば、Blenderでは「Grease Pencil」や「Image Reference」を活用し、下絵を見ながら精密にトレースできます。この段階での正確さが、後工程の手戻りを減らします。

設計意図を正しく反映し、構造的な矛盾がないかを常に確認する姿勢が必要です。

②スケール感やバランスを整えるテクニック

建築CGでは、図面通りにつくっても「なんとなく違和感がある」ことがあります。その正体が「スケール感のずれ」です。人の視点に合ったサイズ感やバランスを取ることで、自然で説得力のある空間が生まれます。

調整のポイントは以下の通りです。

• 天井高：2300〜2800mm程度が一般的
• 扉の高さ：2000〜2100mmを目安に
• 家具や小物のサイズも実寸で配置

また、カメラアングルも重要です。人間の視線に近い「視点高1600mm前後」で設定すると、より自然な見え方になります。

図面だけに頼らず、視覚的な「心地よさ」を優先して微調整することが成功のコツです。

③ディテールの有無で伝わる空間の精度

ディテールの作り込みは、建築CGの完成度を左右する重要な要素です。モデリングの段階で「省略せずに作る」ことが、作品全体の説得力につながります。

具体的には次のような部分に注目しましょう。

• 窓枠やサッシの厚み
• 手すりの取り付け位置や断面形状
• 巾木やモールディングのライン
• 外壁の継ぎ目やビス位置（要検証）

たとえば、窓まわりの処理があいまいだと、外光がうまく入らずライティングも不自然になります。逆に、手すりの取付け金具まで作り込むと、見る人は「本当にある空間」に見えてきます。

手間はかかりますが、ディテールの積み重ねがCGの「本物感」を支えるのです。

マテリアル設定で建築CGのリアリティが変わる理由

建築CGのリアリティを決定づけるのが、マテリアル設定です。同じ形状でも、素材感ひとつで空間の印象や質感が大きく変わります。木材の温かみ、金属のシャープさ、ガラスの透明感など、見る人が「触れそう」と感じる質感を再現するには、技術と調整の工夫が欠かせません。本章では、マテリアルの基本と、リアルと演出のバランスをとるための具体的な手法を紹介します。

質感や素材表現が空間に与える印象とは

建築CGでは、素材の設定によって空間の印象が大きく変わります。たとえば、同じリビングでも木材を使えば温かく、コンクリートなら無機質な雰囲気になります。これは、質感が視覚情報として感情に働きかけるためです。

素材感は単なる見た目だけでなく、空間の用途や設計意図を視覚的に補完します。ホテルのロビーでは大理石の重厚感が、保育園の室内では柔らかい木目が好まれます。つまり、マテリアルは「空間の性格」を決定づける重要な要素なのです。

特にプレゼン用途のCGでは、第一印象が作品全体の説得力を左右するため、素材選びと表現の工夫が求められます。

①テクスチャマッピングの基本と素材表現

マテリアル表現の中核となるのが「テクスチャマッピング」です。これは画像を3Dオブジェクトに貼り付けて、木目やタイル模様などを再現する技術です。以下の種類があります。

• カラーマップ：素材の基本色や模様（例：木目、石材、布地）
• バンプ／ノーマルマップ：凹凸感を再現
• ラフネスマップ：表面のザラつきや反射拡散を表現
• スペキュラマップ／メタリックマップ：金属や光沢感の調整

たとえば、PBR（Physically Based Rendering）マテリアルを使えば、現実の素材に近い挙動が得られます。無料のPBR素材サイト「ambientCG」や「Poly Haven」などから高品質なテクスチャを入手可能です。

重要なのは、解像度とスケール感を調整すること。床材の木目が実寸より大きすぎると、不自然に見えてしまいます。

②反射・透過・凹凸のパラメータ設定例

マテリアルのリアリティを高めるには、各パラメータの設定が欠かせません。特に注目すべきは以下の3つです。

1. 反射（Roughness / Glossiness）
   • 低いほどツヤ感が出る（鏡面に近い）
   • 高いほどマットで柔らかい印象になる
2. 透過（Opacity / Transmission）
   • ガラスや水など、透明感を持つ素材に使う
   • 厚みやIOR（屈折率）の調整が重要
3. 凹凸（Bump / Normal / Displacement）
   • 細かい凹凸で表面にリアルな陰影が生まれる
   • 過剰な適用は不自然になるため、強さを調整

たとえば、ガラスの窓を設定する際は「Transmission」を1.0にし、IORを1.45（実際のガラス値）に設定すると自然な見え方になります。こうした数値調整で質感に奥行きが出ます。

③現実感と演出性のバランスを取るには

建築CGの目的によって、マテリアルのリアリティの度合いは変わります。設計確認用なら忠実な再現が求められますが、プレゼンやコンセプト段階では「見せたい印象」を重視する場合もあります。

たとえば、実際のタイルは反射が少ないとしても、あえてツヤを強めに設定すれば高級感を演出できます。逆に、コンクリート壁の粗さをやや強調することで、素材の荒々しさを印象づけることもあります。

「正確さ」と「伝えたい雰囲気」の間でバランスをとるのが、プロのマテリアル設定です。確認用途では正確に、プレゼンでは印象重視に、と使い分ける視点が重要です。

ライティング（光の演出）が空間の印象を左右する

建築CGにおいて、ライティングは「雰囲気づくり」の中核を担います。光の強さや色、影の出し方によって、空間の立体感や情緒が大きく変化します。さらに、ライティングの設定はレンダリング品質にも直結するため、演出と実用の両面から慎重な調整が求められます。本章では、自然光と人工照明の使い分け、光源の種類と配置、そして品質への影響までを体系的に解説します。

光と影がもたらす建築空間の立体感

ライティングの効果をもっとも感じるのが、空間に生まれる「立体感」です。建築CGでは、光と影のバランスによって、形状の奥行きや高さ、素材の存在感までも視覚的に伝えられます。

たとえば、昼の自然光では窓際に強いハイライトと陰影が生まれ、壁や床にリアルな明暗差が出ます。逆に、光が全体に均一に当たっていると、フラットで奥行きのない印象になります。

光があるから影が生まれ、影があるから形が際立ちます。この陰影の関係性を意識して光源を設置することで、平面的なCGが「実在感のある空間」へと変化します。

①自然光と人工照明の使い分け方

建築CGでは、シーンに応じて自然光と人工照明を使い分けることで、よりリアルで意図に沿った表現が可能になります。

自然光（太陽光・HDRI）

• 主に日中の外光を再現
• 「Sun」ライトやHDRI（高輝度画像）を使用
• 方位と時刻の設定で光の向きと強さを調整

人工照明（点光源・スポット・エリア）

• 室内の照明演出やフォーカスポイントの強調に使用
• 色温度や光の拡がりを細かくコントロール可能
• 実際の照明器具と同じ位置・方向で配置するとリアル

たとえば、室内CGなら「日中の自然光＋照明器具による補助光」の組み合わせがベーシックです。自然光だけでは足りない部分を人工照明で補うようにします。

②光源の種類・色温度・配置の考え方

ライティングの印象を左右するのが、光源のタイプと色温度、そして配置のセンスです。以下の観点で調整します。

主な光源タイプ

• 点光源（Point）：球状に全方向へ照射。ランプのような表現。
• スポット（Spot）：円錐状に照射。照明器具の再現に最適。
• エリア（Area）：面から発光。蛍光灯や大型照明に使う。
• HDRI：全天球画像で自然光を表現。屋外シーン向け。

色温度の基本

• 暖色（2700K〜3500K）：落ち着いた雰囲気
• 中間色（4000K〜5000K）：自然で見やすい照明
• 寒色（6000K〜6500K）：清潔感・昼光のイメージ

配置の考え方

• メインライトはカメラと逆方向に置く
• 補助光は影を柔らかくする
• 天井・壁を間接照明として活用する

たとえば、飲食店のCGであれば、暖色のスポットを下向きに配置し、料理や席の雰囲気を強調するライティングが有効です。

③ライティングがレンダリング品質に与える影響

ライティングは、単に空間を照らすだけでなく、レンダリング結果にも大きな影響を与えます。適切な光の設定がなされていないと、以下のような問題が起こりがちです。

• ノイズが多くザラついた画面
• 不自然な色かぶりや光の偏り
• 黒つぶれ・白飛びによる情報の欠落

こうした問題を防ぐには、光源の強さ・数・方向を見直すことが効果的です。また、HDRIを使う場合は露出設定やガンマ補正も重要です。

たとえば、BlenderのCyclesレンダーでは、ライティングが暗いとノイズが強く出やすくなります。対策としては、間接光を補うライトの追加や、ライトパスの最適化が挙げられます。

レンダリング前にプレビューをこまめに確認し、光の回り方と影の出方を調整することが、高品質な出力につながります。

初心者が意識したい3DCG作成時の優先順位と進め方

建築CGの制作は、思いつきで進めると手戻りが多くなりがちです。とくに初心者にとっては、どの工程を優先すべきかをあらかじめ理解しておくことが、効率的かつ完成度の高いアウトプットにつながります。この章では、目的に応じた作業の組み立て方や、やりすぎを防ぐ調整の考え方、使用ソフトによる設定の違いまでを実践的に整理します。

目的に合わせて作業順を考えるコツ

建築CGを作る際に、ただ手順通りに進めるだけでは、効率が悪くなることがあります。大事なのは「何のためのCGか？」を最初に明確にすることです。プレゼン用途と設計検討では、重視すべき工程が異なるからです。

たとえば、施主プレゼンであれば、印象的なライティングや質感表現が重視されます。一方で、設計段階の検証では、正確な寸法や構造的整合性が優先されます。つまり、最終的なアウトプットの目的に応じて、どの作業を深掘りするかを見極める必要があります。

この意識をもって進めることで、時間も労力もムダなく、説得力あるビジュアルが作れるようになります。

①構造（形）を整えてから素材と光を設定する

建築CGの基本的な制作フローは「モデリング → マテリアル → ライティング」の順です。この流れを守ることで、無駄なやり直しを避けられます。

1. モデリングで形状とスケールを正確に再現
2. マテリアルで素材感・色味・反射を設定
3. ライティングで光の演出と空間の雰囲気を調整

この順番にする理由は、形が定まっていない段階でマテリアルや光を調整しても、後でモデルを修正すると全部やり直しになるからです。

たとえば、Blenderで作業する場合、モデリング完了後にマテリアルノードを組み、最後にライトとHDRIを配置して仕上げるのが一般的な進め方です。

②やりすぎを防ぐための調整バランスの工夫

初心者がよく陥る失敗に「リアルにしたいあまり、やりすぎてしまう」ことがあります。具体的には、光量が強すぎたり、素材の反射が不自然だったりするケースです。

やりすぎを防ぐためのチェックポイントは以下の通りです。

• マテリアルのラフネスや反射を極端にしすぎない
• HDRIの強度を1.0〜2.0の範囲で調整
• カラーバランスが偏っていないか確認
• 演出のための光源が多すぎないか見直す

たとえば、金属のPBRマテリアルで「メタリック1.0、ラフネス0.05」に設定すると、鏡のようにギラギラしすぎることがあります。目的に応じて「ラフネス0.3〜0.5」にすると自然です。

「魅せたいけどやりすぎない」この微妙なバランスが、CGの完成度を左右します。

③使用ソフトごとの特徴と設定の違い

3DCGソフトには複数の選択肢があり、それぞれに特徴や得意分野があります。建築CGでよく使われる代表的なソフトを比較すると、以下の通りです。

ソフト名	特徴	向いている用途
Blender	無料／高機能／アドオン豊富	プレゼンCG／モデリング練習
3ds Max	建築業界定番／レンダラー充実	商業CG／BIM連携
SketchUp	操作が簡単／建築向きのUI	設計検討／初学者向け

たとえば、SketchUpでは直感的に形を作れますが、マテリアルやライティングはやや限定的です。プレゼン重視なら、SketchUpで形を作り、LumionやTwinmotionで仕上げるのもひとつの方法です。

使用ソフトによって設定や表現力が変わるため、目的とスキルに合った選択が大切です。

よくある質問（FAQ）

建築3DCGの制作を始めたばかりの方は、多くの疑問やつまずきに直面します。ここでは、初心者からよく寄せられる質問を中心に、ツール選びや作業工程、設定ミスの原因と対処法までをわかりやすく整理します。困ったときのチェックリストとしても活用できる内容です。

Q1.どの3DCGソフトが建築初心者におすすめ？

初心者が建築3DCGを始めるとき、最初に悩むのが「どのソフトを使えばいいか？」という点です。結論から言うと、「SketchUp」と「Blender」がもっともおすすめです。どちらも無料で始められ、学習リソースも豊富だからです。

SketchUpの特徴

• 操作がシンプルで直感的
• 建築設計との相性が良い
• モデリングに特化していて覚えやすい

Blenderの特徴

• 無料ながら高機能
• モデリングからレンダリングまで一貫対応
• アドオンやPBRマテリアルが豊富

「まず形を作りたい」ならSketchUp、「素材や光の表現にも挑戦したい」ならBlenderが向いています。目的に応じて選ぶと、学習の効率も上がります。

Q2.最初に覚えるべき作業工程は何ですか？

建築CGの工程は多岐にわたりますが、初心者がまず覚えるべき基本の順番は次の3ステップです。

1. モデリング（形の作成）
2. マテリアル設定（素材の表現）
3. ライティング（光の調整）

この順序は、作業の手戻りを防ぐためにも非常に重要です。たとえば、ライティングを先に調整しても、モデリングを修正すると光の当たり方が変わり、またやり直しになるからです。

最初のうちは「ホワイトモデル（質感のない形だけのモデル）」で作って、空間のバランスを確認するのがおすすめです。

Q3.ライティングが暗い・明るすぎる原因は？

ライティングの失敗は初心者によくある悩みです。主な原因は、以下の3つに集約されます。

• 光源の数が少なすぎる／多すぎる
• 光の向きや配置が適切でない
• 色温度がシーンに合っていない

たとえば、HDRIだけで照らすと、屋内の一部が極端に暗くなることがあります。また、点光源を多用しすぎると、影が不自然に重なってしまいます。

対処法としては、エリアライトを使って間接照明を追加したり、露出やガンマを微調整するのが効果的です。まずは「自然光＋最低限の補助光」から始めると失敗しにくくなります。

Q4.マテリアル設定で注意すべきポイントは？

素材感をリアルに見せるには、いくつかの基本ルールがあります。初心者が特に注意すべきは以下の2点です。

1. テクスチャの解像度が低すぎないか
   • 解像度が足りないと、画像がぼやけて見えます
2. スケール感が合っているか
   • 木目やタイルのサイズが実寸とズレると不自然

たとえば、床のフローリングテクスチャが1枚の板幅500mmで表現されていたら、それを実空間のスケールに合わせてマッピングする必要があります。

PBRマテリアルを使う場合も、BumpやRoughnessの強度を「少し控えめ」に設定するのがポイントです。やりすぎは不自然さにつながるため、「リアルさよりも自然さ」を意識しましょう。