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FBX地獄

0) まだ見ぬ地獄がそこにはある

  • FBXは地獄といわれている。その地獄の案内図である。
  • FBXはインデックス空間・座標系・参照モデルが“複数”混在するため、素直に読むと破綻する。
  • Importerで正規化（頂点/ボーン/アニメ/素材の各レイヤを、自分のランタイムに合わせて再マップ）しないと地獄行き。
  • FBXSDKは強力だが、LayerElementの Mapping/Reference、Axis/Unit 変換、Transformのピボット系、Skin/BlendShapeの解釈を間違えると沼に落ちる。

1) メッシュ／頂点地獄

症状

  • 「頂点インデックスが合わない」「法線やUVが面ごとにバラバラ」「トライアングル化で壊れる」。
  • スキンウェイトを頂点に当てると崩れる。

原因

  • FBXSDKでの頂点概念の違い：
    • Control Point（論理頂点＝位置配列）
    • Polygon Vertex（フェイス頂点＝コーナー＝面内の頂点）
    • LayerElementは Mapping（eByControlPoint / eByPolygonVertex …） と Reference（eDirect / eIndexToDirect） を持つ。ここを誤ると属性（Normal/UV/Color/Material）を別インデックス空間で読んでしまう。 [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]

対処

  • FbxLayerElement の GetMappingMode() と GetReferenceMode() を必ず確認し、
    • eByControlPoint は CP インデックスで、
    • eByPolygonVertex は 面頂点（コーナー） で引く。
    • eIndexToDirect の場合は IndexArray → DirectArray の二段引き。 [help.autodesk.com]
  • FBXSDKのサンプル「Meshes」を見て、Control Point とポリゴン頂点の違いと初期化/トライアングル化の流れを把握する。 [help.autodesk.com]

2) ボーン／スキン地獄

症状

  • 「ウェイトが合わない」「ボーンの行列が違う」「BindPoseと計算結果がズレる」「DualQuaternion/Linearで結果が違う」。

原因

  • Skinは Control Point 基準で、Cluster（ボーン）ごとにCPインデックス＋ウェイトで定義される。
  • Skinningタイプは Rigid/Linear/DualQuaternion/Blend があり、計算方法が異なる。
  • Bind Pose（FbxPose） は「スキン拘束時のグローバル行列のスナップショット」であり、使い方を誤ると逆行列／オフセットの計算が狂う。 [help.autodesk.com], [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]

対処

  • ウェイト適用は CP単位で集計した後、ランタイム頂点へ再投影する（コーナー分裂を理解）。 [help.autodesk.com]
  • FbxSkin::GetSkinningType() を見て、自前スキニングのアルゴリズムを分岐。 [help.autodesk.com]
  • BindPose（FbxPose）の仕様（グローバル行列が基本）を確認し、ボーンオフセット行列の導出（Bind姿勢の逆）と、階層評価の順序を厳守。 [help.autodesk.com]

3) トランスフォーム（TRS＋ピボット＋プリ/ポスト回転）地獄

症状

  • 「ローカル/グローバルが合わない」「回転順序で破綻」「スケール継承で単位変換が壊れる」「ジオメトリ変換が二重適用」。

原因

  • FBXノードにはLclTranslation/Rotation/Scalingに加え、GeometricTranslation/Rotation/Scaling（ジオメトリオフセット）、PreRotation/PostRotation、Pivot/Offsetなどが存在。
  • 継承タイプ（eInheritRrSs/eInheritRSrs/eInheritRrs）により親のスケールの伝播が変わり、ユニット変換で事故る。 [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]

対処

4) 座標系／単位変換地獄

症状

  • 「Z-up/Y-upで向きが変」「スケールがおかしい」「メッシュ頂点は変わってないのに配置が崩れる」。

原因

  • FBXSDKのデフォルトは右手系・Y-up。Axis/Unit変換はノードのプリローテーション/スケール＆アニメに作用し、頂点値は変えない。
  • Rrs継承ノードに対する単位変換は特に危険。オプション指定が必要。 [help.autodesk.com], [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]

対処

  • FbxAxisSystem::ConvertScene() と FbxSystemUnit::ConvertScene() を ロード直後に一度だけ行い、オプション（mConvertRrsNodes など）を適切に設定。 [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]
  • 変換はアニメとノード行列にのみ影響し、メッシュ頂点値は変わらないことを前提に、その後の全評価を統一座標系で行う。 [help.autodesk.com]

5) アニメーション評価・リサンプリング地獄

症状

  • 「時間軸（fps）がズレる」「補間が崩れる」「複数レイヤの結果が違う」「Take/Stackの切り替えで値が変」。

原因

  • FBXSDKのアニメ構造は Stack → Layer → CurveNode → Curve の多段。評価は FbxAnimEvaluator が担当。
  • FBXファイルバージョン間で**タイムベース（例：7700のミリ秒定義変更）**が異なり、旧SDKだとタイミングがズレることがある。 [help.autodesk.com], [help.autodesk.com], [coohom.com], [zenn.dev]

対処

  • Evaluatorでの時刻評価（EvaluateGlobalTransform(time)）を一貫使用。レイヤ合成の仕様を理解する。 [help.autodesk.com]
  • 必要に応じて FbxAnimCurveFilterResample で等間隔フレームにリサンプルし、ランタイム側の更新ステップと一致させる。 [help.autodesk.com]
  • SDK/FBX版数の互換性に注意（必要なら古いFBXエクスポート版へダウングレード）。 [daz3d.com]

6) マテリアル／テクスチャ／レイヤード地獄

症状

  • 「PBRが消える」「レイヤードテクスチャが反映されない」「テクスチャパスが死ぬ」「UVセットの選択が合わない」。

原因

  • FBXSDKの標準はPhong/Lambertベース。DCCのPBRはベイクしてテクスチャへ落とす必要。
  • FbxLayeredTexture や複数UVセットは接続関係（Materialのプロパティにテクスチャ接続）とUVマッピングの指定を正しくたどる必要がある。 [help.autodesk.com], [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]

対処

  • DCC側でPBRをベイク（Metal/Rough 等のテクスチャ） → FBXでEmbed Mediaか、外部参照の相対パス統一。 [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]
  • テクスチャは Materialプロパティ（Diffuse等）に Connect、UVはLayerElementUVのMapping/Refを確認。 [help.autodesk.com]

7) ブレンドシェイプ（モーフ）地獄

症状

  • 「モーフが反映されない」「中間ターゲット（in-between）が崩れる」「複数ターゲットの重み進行がおかしい」。

原因

  • BlendShape → BlendShapeChannel → Shape の三層構造。
  • Channelごとに複数ターゲット／FullDeformPercent（進行率）を持つため、単純な1ターゲット想定だと破綻。 [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]

対処

  • Channel単位で DeformPercent を評価し、ターゲット配列と進行率を踏まえてメッシュ差分を合成。 [help.autodesk.com]

8) ファイルフォーマット／互換性地獄

症状

  • 「ASCII/Binaryどっち？」「新しいFBXが古いツールで読めない」「埋め込みメディアが消える」。

原因

  • FBXはプロプライエタリ、かつバージョン差が大きい。ASCII/Binaryで挙動違い、古いSDKやツールでバージョン非互換が発生。 [en.wikipedia.org]

対処

  • ターゲット（ゲームエンジン／ツール）のSDK版に合わせてFBXバージョンを選択（必要なら2014/2016/2020系へダウングレード）。 [daz3d.com]
  • 開発時はASCIIで可視化・デバッグ、配布はBinary（軽量・高速）を推奨。 [gamedev.st...change.com]

9) FBXSDK“運用”地獄（設計・APIの落とし穴）

症状

  • 「オブジェクト寿命管理でメモリリーク」「スレッドセーフと誤解」「シーン評価と自前行列が不一致」。

原因＆対処

10) 実務向け標準フロー（痛みを最小化するための“正規化”）

  1. シーン読込直後に Axis/Unit を目標系へ統一（Y/Z-up、cm/m など）。オプションで Rrs回避。 [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]
  2. メッシュ正規化
    • ControlPoint / PolygonVertex / LayerElement の Mapping/Reference を解決して、ランタイム頂点へ集約。 [help.autodesk.com]
  3. スキン正規化
  4. アニメ正規化
  5. マテリアル/テクスチャ正規化
  6. ブレンドシェイプ正規化
    • Channel単位でDeformPercent評価、ターゲットと進行率を解釈して差分合成。 [help.autodesk.com]
  7. 出力
    • ランタイムでは自前の密なインデックス・配列レイアウトに落とす。FBXは中間／オーサリング専用。 [gamedev.st...change.com]

11) “FBX地獄”チェックリスト（導入時に潰しておく）

12) 参考リンク（実務で頻繁に見る“ドキュメントの核心”）

さいごに

「FBXは中間形式」と割り切り、Importerで“密な配列＆自前の一貫した座標・時間・マテリアル表現”に落とすのが最も安全です。

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