Texture 3D TOP 完全ガイド | 使い方・パラメータ解説【TouchDesigner】

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概要 📖 – 画像を立体テクスチャに蓄積

Texture 3D TOPは、入力画像を 3D テクスチャの各スライスに蓄積し、シェーダから W 座標で参照できる立体テクスチャを生成する TOPです。毎フレーム入力画像をスライスとして書き込み、スライス数が Cache Size に達すると最も古いものから上書きするリングバッファとして動作します。3D テクスチャはシェーダ内で W テクスチャ座標から任意の断面を取り出せるため、時間方向のフレーム蓄積やボリュームデータの構築に利用されます。

主な用途 🎯

連続したフレームを 3D テクスチャの各スライスに溜めてスロー再生やタイムリマップの素材にする
ノイズや計算結果のバリエーションをスライスごとに格納してルックアップテーブルとして配信する
ボリュームレンダリング用の立体データ (煙・雲・医療スキャン断面など) を GPU 上に構築する
シェーダから W 座標で任意スライスを参照し、スライス間ブレンドでなめらかな補間を行う
特定スライスだけを差し替えて、断面ごとに内容の異なる立体テクスチャを動的に更新する

データフロー 🔄

入力: ソース TOP のテクスチャ
 ↓
3D テクスチャの各スライスへ毎フレーム蓄積 (Cache Size 枚まで)
 ↓
出力: スライスを束ねた 1 枚の 3D テクスチャ

Tips

初心者の方は、以下日本語書籍も手元にあると安心です。

リンク

まる。

実際の案件事例まで踏み込んで紹介されていて、効率よくスキルアップするなら必携の二冊です！

パラメータ解説 ⚙️

Cache Page 📋

テクスチャ種別 `.type` 🧊

Type (テクスチャ種別) — 生成する 3D テクスチャの種類を選びます。スライス間でブレンドできる連続ボリュームか、ブレンドしない配列かを切り替えます。

項目	内部名	説明
3D Texture	`.texture3d`	スライスを束ねた連続ボリュームとして扱う種別。隣り合うスライスの間の座標をサンプリングすると 2 枚がブレンドされる。W テクスチャ座標でアクセスする。
2D Texture Array	`.texture2darray`	スライス間ブレンドを行わない配列種別。W テクスチャ座標は正規化されず 0→(N-1) の範囲でスライス番号として直接指定する。

蓄積制御 ⏺️

Active .active ✅
Active (蓄積オン) — 1 のとき毎フレーム入力画像で 3D テクスチャの 1 スライスを置き換えて蓄積する。全スライスが埋まると最も古いスライスから上書きするリングバッファとして動作する。

Replace Single .replacesingle 🔁
Replace Single (単一スライス差替え) — 0 より大きい間、Replace Index で指定したスライスを毎フレーム入力画像で上書きする。特定の断面だけを意図的に更新したいときに使用する。

Replace Single Pulse .replacesinglepulse ⚡
Replace Single Pulse (単発差替え) — ボタンを押したそのフレームだけ Replace Index 位置を入力画像で 1 回上書きする。

Replace Index .replaceindex 🔢
Replace Index (差替え対象番号) — Replace Single がオンのとき、入力画像で置き換えるスライスのインデックスを指定する。

事前充填 📥

Pre Fill .prefill 📦
Pre Fill (事前充填) — 全スライスを 1 回のクックでまとめて準備する機能。1 にすると入力を $F = 1, 2, 3 ... と必要スライス数ぶん順にクックしてキャッシュを埋める。再生開始前にバッファを満杯にしておきたいときに使用する。

Pre Fill Pulse .prefillpulse ⚡
Pre Fill Pulse (単発事前充填) — ボタンを押したそのフレームだけ 1 枚ぶんの事前充填を行う。

蓄積タイミング ⏱️

Cache Size .cachesize 💾
Cache Size (スライス枚数) — Texture 3D TOP が保持する画像の枚数。これが 3D テクスチャのスライス数になる。大きいほど長い履歴やボリューム解像度を持てるが、解像度とピクセルフォーマットに比例して GPU メモリを消費する。

Step Size .step ⏭️
Step Size (取り込み間隔) — 何フレームごとに 1 枚を取り込むかの間隔。1 で毎フレーム、2 で 1 フレームおき、3 で 2 フレームおきに取り込む。Pre-Fill 時は入力を $F に連動させた構成で、Step Size が 3 ならフレーム 1, 4, 7 … をクックする。

リセット 🔁

Reset .reset 🔘
Reset (リセット) — 1 の間キャッシュを空にして TOP をリセットする。蓄積し直したいときや確保した GPU メモリを解放したいときに使用する。

Reset Pulse .resetpulse ⚡
Reset Pulse (単発リセット) — ボタンクリックで瞬時にキャッシュを空にする。シーン遷移直前などに 1 フレームでリセットしたいときに使用する。

Common Page 🔧

Output Resolution `.outputresolution` 🖼️

出力解像度の決定方式

項目	内部名	説明
Use Input	`.useinput`	入力 TOP の解像度をそのまま継承
Eighth	`.eighth`	入力解像度の 1/8
Quarter	`.quarter`	入力解像度の 1/4
Half	`.half`	入力解像度の 1/2
2X	`.2x`	入力解像度の 2 倍
4X	`.4x`	入力解像度の 4 倍
8X	`.8x`	入力解像度の 8 倍
Fit Resolution	`.fit`	指定解像度に縦横比を保持して収める
Limit Resolution	`.limit`	指定解像度を上限としてクランプ
Custom Resolution	`.custom`	`Resolution` パラメータで任意指定

Resolution `.resolution` 📐

カスタム解像度の幅・高さ指定 (Output Resolution = Custom 等の時のみ有効):

Resolution W: 出力幅 (ピクセル単位)。Output Resolution が Custom Resolution / Fit Resolution / Limit Resolution の時に有効
Resolution H: 出力高 (ピクセル単位)。同上

Resolution Menu `.resmenu` 📋

よく使う解像度プリセットのドロップダウン:

Resolution Menu: NTSC / PAL / HDTV 720 / HDTV 1080 / 4K UHD 等のプリセットから選択すると Resolution W / Resolution H が自動セットされる

Use Global Res Multiplier `.resmult` 🔢

プロジェクト全体の解像度倍率の適用:

Use Global Res Multiplier: Project Settings の Global Resolution Multiplier をこの TOP に適用するかどうか。プロトタイプを低解像度で動かしつつ最終出力で一括フル解像度化する運用に便利

Output Aspect `.outputaspect` 📏

出力アスペクト比の決定方式

項目	内部名	説明
Use Input	`.useinput`	入力 TOP のアスペクトを継承 (伝播事故の元、非推奨)
Resolution	`.resolution`	解像度から自動導出 (推奨デフォルト)
Custom Aspect	`.custom`	`Aspect1` / `Aspect2` で手動指定

Aspect `.aspect` 📐

カスタムアスペクト比の指定 (Output Aspect = Custom Aspect の時のみ有効):

Aspect1: 横方向アスペクト値 (Output Aspect = Custom Aspect の時のみ有効)
Aspect2: 縦方向アスペクト値 (同上)

Input Smoothness `.inputfiltertype` 🎚️

入力テクスチャのサンプリング方式

項目	内部名	説明
Nearest Pixel	`.nearest`	最近傍ピクセルサンプリング (ピクセルアート向け、ジャギーが残る)
Interpolate Pixels	`.linear`	バイリニア補間 (滑らか、デフォルト)
Mipmap Pixels	`.mipmap`	ミップマップ補間 (縮小時のモアレ抑制、わずかにコスト高)

Fill Viewer `.fillmode` 🖥️

ビューア内でのテクスチャの収め方

項目	内部名	説明
Use Input	`.useinput`	入力 TOP の Fill Viewer 設定を継承
Fill	`.fill`	ビューアいっぱいに引き伸ばす (アスペクト無視)
Fit Horizontal	`.width`	横幅に合わせて収める (上下に余白)
Fit Vertical	`.height`	縦幅に合わせて収める (左右に余白)
Fit Best	`.best`	アスペクト保持で内側に収まる最大サイズ
Fit Outside	`.outside`	アスペクト保持で外側まで覆う最小サイズ (はみ出しあり)
Native Resolution	`.nativeres`	テクスチャのネイティブ解像度のまま等倍表示

Viewer Smoothness `.filtertype` 🎛️

ビューア表示時のサンプリング方式

項目	内部名	説明
Nearest Pixel	`.nearest`	最近傍ピクセルサンプリング (ピクセル単位での確認向け)
Interpolate Pixels	`.linear`	バイリニア補間 (滑らか、デフォルト)
Mipmap Pixels	`.mipmap`	ミップマップ補間 (縮小ビュー時のモアレ抑制)

Passes `.npasses` 🔁

オペレータの反復実行回数:

Passes: TOP の処理を何パス繰り返すかの整数値。前回パスの結果が次回パスの入力になる。ブラー反復やフィードバック処理に利用

Channel Mask `.chanmask` 🎨

処理対象のチャンネルマスク (R/G/B/A 個別トグル):

Channel Mask: R / G / B / A 各チャンネルのオン/オフトグル。オフのチャンネルは TOP の処理を受けず入力値がそのまま通過

Pixel Format `.format` 🎨

出力テクスチャのピクセルフォーマット (ビット深度・チャンネル構成)

項目	内部名	説明
Use Input	`.useinput`	入力 TOP のフォーマットを継承
8-bit fixed (RGBA)	`.rgba8fixed`	標準 8 ビット固定小数 RGBA (デフォルト、軽量)
sRGB 8-bit fixed (RGBA)	`.srgba8fixed`	sRGB ガンマ補正済 8 ビット RGBA
16-bit float (RGBA)	`.rgba16float`	16 ビット浮動小数 RGBA (HDR・中間処理向け)
32-bit float (RGBA)	`.rgba32float`	32 ビット浮動小数 RGBA (最高精度、メモリ大)
10-bit RGB with 2-bit Alpha	`.rgb10a2fixed`	10-10-10-2 ビット固定小数 (バンディング抑制)
16-bit fixed (RGBA)	`.rgba16fixed`	16 ビット固定小数 RGBA
11-bit float (RGB)	`.rgb11float`	11-11-10 ビット浮動小数 RGB (アルファなし、HDR 軽量)
16-bit float (RGB)	`.rgb16float`	16 ビット浮動小数 RGB (アルファなし)
32-bit float (RGB)	`.rgb32float`	32 ビット浮動小数 RGB (アルファなし)
8-bit fixed (Mono)	`.mono8fixed`	8 ビット固定小数モノクロ
16-bit fixed (Mono)	`.mono16fixed`	16 ビット固定小数モノクロ
16-bit float (Mono)	`.mono16float`	16 ビット浮動小数モノクロ
32-bit float (Mono)	`.mono32float`	32 ビット浮動小数モノクロ
8-bit fixed (RG)	`.rg8fixed`	8 ビット固定小数 R+G 2 チャンネル
16-bit fixed (RG)	`.rg16fixed`	16 ビット固定小数 R+G
16-bit float (RG)	`.rg16float`	16 ビット浮動小数 R+G
32-bit float (RG)	`.rg32float`	32 ビット浮動小数 R+G
8-bit fixed (A)	`.a8fixed`	8 ビット固定小数アルファ単体
16-bit fixed (A)	`.a16fixed`	16 ビット固定小数アルファ単体
16-bit float (A)	`.a16float`	16 ビット浮動小数アルファ単体
32-bit float (A)	`.a32float`	32 ビット浮動小数アルファ単体
8-bit fixed (Mono+Alpha)	`.monoalpha8fixed`	8 ビット固定小数モノクロ+アルファ
16-bit fixed (Mono+Alpha)	`.monoalpha16fixed`	16 ビット固定小数モノクロ+アルファ
16-bit float (Mono+Alpha)	`.monoalpha16float`	16 ビット浮動小数モノクロ+アルファ
32-bit float (Mono+Alpha)	`.monoalpha32float`	32 ビット浮動小数モノクロ+アルファ

実践アイデア 💡

Example 1: フレーム蓄積スロー再生 🎞️

Movie File In TOP → Texture 3D TOP (Type=3D Texture, Cache Size=60, Active=on) → GLSL TOP (W 座標走査) → Out TOP

ライブ映像を直近 60 スライスぶん 3D テクスチャに蓄積し、GLSL TOP のシェーダ内で W テクスチャ座標を時間方向に走査することで、スライス間ブレンドを効かせたなめらかなスロー再生やタイムリマップを作るフロー。Type を 3D Texture にしておくと中間座標でスライスが補間される。

ソースとなる Movie File In TOP を Texture 3D TOP の入力に接続
Type を 3D Texture に設定し Cache Size を 60、Active をオンにして直近フレームを蓄積
GLSL TOP のシェーダで W テクスチャ座標を 0–1 の間で走査して任意スライスを取得
Out TOP に出力してスライス補間によるスロー再生を確認

Example 2: ノイズ列ルックアップ配信 📦

Noise TOP (translation を $F に連動) → Texture 3D TOP (Type=2D Texture Array, Pre Fill=1) → GLSL TOP (スライス番号で参照)

起動時に Noise TOP の出力を Pre Fill で全スライスぶん一括計算し、2D Texture Array としてキャッシュへ詰め込む。以降はシェーダから W 座標 (スライス番号) で必要なバリエーションを直接取り出すルックアップ配信の用途。配列種別はスライス間ブレンドを行わないため、各バリエーションが混ざらず正確に取り出せる。

Noise TOP の translation などを $F に連動させてフレームごとに別パターンが出るよう構成
Texture 3D TOP の Type を 2D Texture Array、Cache Size を必要バリエーション数に設定
Pre Fill を 1 にして全スライスを一括充填し、完了後は Active をオフにする
GLSL TOP で W テクスチャ座標にスライス番号を渡して目的のパターンを参照

Example 3: 断面差替えボリューム構築 🪟

Constant TOP / Ramp TOP → Texture 3D TOP (Replace Single=on, Replace Index 制御) → GLSL TOP (ボリュームサンプリング)

Replace Single と Replace Index を使い、立体テクスチャの特定スライスだけを個別の入力で書き換えながらボリュームデータを組み立てる用途。断面ごとに内容を変えた 3D テクスチャを動的に更新でき、煙や雲、レイヤー状の演出素材の土台に使える。

スライスごとに入れたい画像を用意し Texture 3D TOP の入力に接続
Replace Single をオンにして Replace Index で書き換え対象スライスを指定
Replace Index を順に変えながら各断面を埋めてボリュームを構築
GLSL TOP で 3D テクスチャをサンプリングしてボリューム表示を確認

Info情報 📊

TOP は Info CHOP / Info DAT に接続することで解像度・ピクセルフォーマット・GPU メモリ消費などのメタ情報を取得できます。Texture 3D TOP では特に gpu_memory_used でスライス全体の VRAM 占有量を把握できます。

TOP固有情報 🖼️

resx: TOP の出力解像度 X (ピクセル単位)
resy: TOP の出力解像度 Y (ピクセル単位)
aspectx: アスペクト比 X
aspecty: アスペクト比 Y
depth: 3D テクスチャ / テクスチャ配列の深度 (2D テクスチャでは 1)
gpu_memory_used: TOP が消費している GPU メモリ量 (MB 単位)

汎用オペレータ情報 🔄

total_cooks: プロセス開始からのクック回数
cook_time: 最後のクック時間 (ミリ秒)
cook_frame: 最後にクックされたフレーム番号
warnings: 警告数
errors: エラー数

TOP共通情報 📡

resx: 出力テクスチャの横幅 (ピクセル単位)
resy: 出力テクスチャの縦幅 (ピクセル単位)
aspectx: アスペクト比の横成分
aspecty: アスペクト比の縦成分
depth: ピクセルフォーマットのビット深度 (スライス精度の指標)
gpu_memory_used: 全スライスが確保している GPU メモリ量 (バイト)。Cache Size × 解像度 × Pixel Format に比例して増える

オペレータ共通情報 🧰

total_cooks: ノードがクックされた累積回数 (スライス蓄積が走った回数の目安)
cook_time: 直近フレームのクック時間 (ミリ秒)
cook_frame: 直近にクックされた (= スライスを追加した) フレーム番号
cooked_this_frame: 現フレームでクック済かどうか (0/1)

トラブルシューティング ⚠️

よくある問題と解決策 🔧

❌ Problem: Active をオンにしてもスライスが蓄積されない / 出力が変わらない
✅ Solution:

上流の TOP が実際に毎フレーム更新されているかを Info CHOP の cook_frame で確認
Reset が常時オンのまま残っていないか確認 (オンの間はキャッシュが充填できない)
Step Size が大きすぎて取り込み間隔が空いていないか確認

❌ Problem: GPU メモリ消費が肥大化して動作が重い / 警告が出る
✅ Solution:

Cache Size を減らしてスライス数を圧縮
Common Page の Pixel Format を 32-bit float から 16-bit float / 8-bit fixed に落として 1 スライスあたりの容量を削減
Output Resolution を Half / Quarter に下げて解像度方向でも節約
Info CHOP の gpu_memory_used を監視し肥大化したら Reset Pulse でクリア

❌ Problem: スライス間が補間されない / スライスが混ざってしまう
✅ Solution:

スライス間ブレンドが欲しいときは Type を 3D Texture に設定 (2D Texture Array はブレンドしない)
逆にバリエーションを混ぜたくないルックアップ用途では Type を 2D Texture Array にして W 座標をスライス番号として扱う
シェーダ側の W テクスチャ座標の扱い (正規化 0–1 か 0→N-1 か) が Type と合っているか確認

概要 📖 – 画像を立体テクスチャに蓄積

主な用途 🎯

データフロー 🔄

パラメータ解説 ⚙️

Cache Page 📋

テクスチャ種別 .type 🧊

蓄積制御 ⏺️

事前充填 📥

蓄積タイミング ⏱️

リセット 🔁

Common Page 🔧

Output Resolution .outputresolution 🖼️

Resolution .resolution 📐

Resolution Menu .resmenu 📋

Use Global Res Multiplier .resmult 🔢

Output Aspect .outputaspect 📏

Aspect .aspect 📐

Input Smoothness .inputfiltertype 🎚️

Fill Viewer .fillmode 🖥️

Viewer Smoothness .filtertype 🎛️

Passes .npasses 🔁

Channel Mask .chanmask 🎨

Pixel Format .format 🎨