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

EvaluateGlobalTransform / EvaluateLocalTransform（または FbxAnimEvaluator）でSDKの評価結果を信頼して取り出す。自前合成は検証用に限定。 [help.autodesk.com], [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]
ピボットやプリ/ポスト回転はノードプロパティから取るより、Evaluatorに任せるのが安全。 [help.autodesk.com]

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

FbxManager をアプリで唯一作成し、破棄時に配下オブジェクトも破棄されることを理解（寿命管理）。 [help.autodesk.com]
Evaluatorに統一して時刻評価を行う（自前行列との二重系は避ける）。 [help.autodesk.com]
SDKサンプル群で「Instances / Transformations / Layers」など、典型的なパターンを一度通す。 [help.autodesk.com], [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]

10) 実務向け標準フロー（痛みを最小化するための“正規化”）

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]
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]
スキン正規化
- ClusterのCPインデックス＋ウェイトを取り込み、ランタイム頂点へ再投影。SkinningTypeでアルゴリズム分岐。BindPoseはグローバル行列として扱う。 [help.autodesk.com], [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]
アニメ正規化
- Stack/Layer/Curveを FbxAnimEvaluator で評価。必要なら 等間隔リサンプリング。FBX版数差（タイム定義）に注意。 [help.autodesk.com], [help.autodesk.com], [zenn.dev]
マテリアル/テクスチャ正規化
- PBRはDCC側でベイクしてテクスチャ接続。複数UVやレイヤードは接続を忠実に追跡。 [help.autodesk.com], [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]
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]
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）

LayerElement の Mapping / Reference を網羅テスト（Normal/UV/Color/Material）。 [help.autodesk.com]
Axis/Unit の ConvertScene を必ず一度だけ。Rrsノードは除外（オプション）。 [help.autodesk.com]
Evaluator 統一使用（自前TRS合成は検証用途のみ）。 [help.autodesk.com]
SkinningType と BindPose の仕様確認。CP基準→ランタイム頂点へ再投影。 [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]
アニメのリサンプリング有無（ゲーム側のフレームに合わせる）。 [help.autodesk.com]
PBRはベイクしてテクスチャに。レイヤード/UV接続の追跡。 [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]
FBXバージョン選択（ターゲットのSDK/インポータ互換性に合わせる）。 [daz3d.com]

12) 参考リンク（実務で頻繁に見る“ドキュメントの核心”）

LayerElement（Mapping/Reference）：FbxLayerElement クラス仕様、実装サンプル（Normals/UV/Layered） [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]
メッシュのCP/ポリゴン頂点：FbxMesh／Meshesガイド [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]
Axis/Unit変換：Scene Axis and Unit Conversion、FbxAxisSystem／FbxSystemUnit 仕様とオプション [help.autodesk.com], [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]
Transform評価：Transformation data、Evaluator（FbxAnimEvaluator） [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]
Skin/Cluster/BindPose：FbxSkin／FbxCluster／FbxPose 仕様 [help.autodesk.com], [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]
BlendShape：FbxBlendShape／BlendShapeChannel 仕様（in-between対応） [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]
PBR/テクスチャ：Materials/Textures ガイド、LayeredTexture、PBRベイク→FBXエクスポート例（3ds Max） [help.autodesk.com], [help.autodesk.com], [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]
アニメ構造とリサンプル：Animation data structures、Evaluator、Resample フィルタ [help.autodesk.com], [help.autodesk.com], [help.autodesk.com]
FBX版数・互換性：実務上のバージョン選択の議論（フォーラム）、FBXの背景（Wikipedia） [daz3d.com], [en.wikipedia.org]

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。

Revision #1
Created 8 January 2026 02:11:21 by youe2
Updated 16 June 2026 22:56:58 by youe2