mtlファイルとは？初心者が理解する3Dモデルの素材データの読み解き方共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

mtlファイルとは何か

mtlファイルは、3Dモデルの“素材データ”をまとめたテキストファイルです。3Dソフトやゲームで使われる代表的な形式「OBJ」とセットで使われ、モデルの色・質感・光の反射の仕方を決める情報を含みます。OBJファイルが形を決める設計図の役割だとすると、mtlファイルはその設計図を“どう見せるか”を決める塗料のようなものです。

mtlファイルは拡張子が .mtl のテキストファイルで、内容は人が読んでも理解できるように一行ずつ命名と属性を並べます。OBJファイルと同じフォルダに置くのが基本で、OBJファイル内から mtllib という指示でこのmtlファイルを読み込み、usemtl で実際にどの素材を使うかを指定します。

基本的な仕組みとよく使われる属性

mtlファイルの中身は、newmtl という素材名のブロックで始まります。その後、素材ごとに色味や光沢、透明度などを表す属性を並べていきます。代表的な属性には以下のようなものがあります。

Ka：環境光カラー。周囲の光の色を表します。

Kd：拡散反射カラー。物体表面が光をどのように拡散させるかを決めます。

Ks：鏡面反射カラー。ハイライトの色を決めます。

Ns：鏡面反射の鋭さ。値が大きいほど光沢が強く見えます。

d または Tr：透明度。1.0 が完全に不透明、0.0 が完全に透明です。

illum：照明モデル。2や4など、物体の光の見え方の形式を選びます。

さらにテクスチャを使う場合は、map_Kd（拡散テクスチャ）、map_Ka（環境光テクスチャ）などの指示で画像ファイルを紐づけます。このとき、画像ファイルは通常 JPG/PNG 形式で用意します。

実際の書き方の例

以下は非常に基本的なmtlファイルの例です。実際には素材名、色、光沢、テクスチャの順に書きます。

例（新しい素材 gold の場合）

newmtl gold

Ka 0.2 0.2 0.2

Kd 0.8 0.7 0.5

Ks 1.0 1.0 1.0

Ns 50

d 1.0

illum 2

map_Kd textures/gold_diffuse.jpg

この例では、環境光が暗め、拡散色が黄金色、鏡面反射は白く、テクスチャとして gold_diffuse.jpg を使う設定になっています。

OBJファイルとのつながり方

OBJファイルには、mtllib 行で mtllib gold.mtl を読み込む指示をします。素材名を適用したいパーツには usemtl 行で素材名を指定します。これにより、同じOBJ内の別のパーツにも別のmtl素材を適用できます。

簡単なワークフローは次の通りです。

3Dモデリングソフトでモデルを作成する。
テクスチャを用意する。
対応する .mtl ファイルを作成し、素材の名前・色・テクスチャを紐づける。
OBJファイルとの関係を設定する（mtllib / usemtl）。
必要に応じてレンダリングエンジンで設定を微調整する。

よくある質問とヒント

Q: mtlファイルを自作するのが難しい場合は？ A: まずはサンプルを改変して色味だけ変えてみるのが近道です。配布されているオープン素材は mtllib と map_Kd などの指定がすでに揃っていることが多いので、それをベースに自分用に置き換えると学習が進みます。

Q: テクスチャのパスが正しく読み込まれない場合は？ A: OBJファイルと同じフォルダにテクスチャ画像を置く、あるいは map_Kd に記載するパスを相対パスにするなど、ファイルの位置関係を確認します。

表で整理する基本情報

属性	意味
newmtl 名称	新しい素材の名前を定義します。
Ka	環境光カラー。RGBで表現します。
Kd	拡散反射カラー。物体の基本色です。
Ks	鏡面反射カラー。ハイライトの色を決めます。
Ns	鏡面反射の鋭さ。大きいほど光が尖ります。
d	透明度。1.0 が完全不透明、0.0 が完全透明です。
illum	照明モデル。材質の光の挙動を決める番号です。
map_Kd	拡散テクスチャの画像ファイル名。

この表を覚えておくと、mtlファイルを読んだときに何がどう設定されているかすぐに理解できます。

まとめ

mtlファイルは、3Dモデルの見た目を決める重要な要素です。OBJファイルと組み合わせて使うことで、色・光・質感をリアルに再現できます。初心者はまず基本の素材と色の設定から始め、徐々にテクスチャの追加へ進みましょう。読み方のコツは、1) 新しい素材名を定義、2) Ka/Kd/Ks/Ns などの属性を順に設定、3) map_Kd などでテクスチャを紐づけ、4) OBJファイル側の指示に従って素材を適用する、という流れを意識することです。

mtlファイルの同意語

MTLファイル: OBJファイルに対応するマテリアル情報を格納する拡張子 .mtl のテキストファイル。色や反射などのマテリアル属性が定義されています。
.mtlファイル: MTLファイルと同義。拡張子が .mtl のマテリアル情報ファイルです。
マテリアルファイル: 3Dモデルの表面材質（マテリアル）を定義したファイル。OBJと組み合わせて使われます。
材質ファイル: 3Dモデルの材質情報を格納するファイル。表現はマテリアルファイルと同義です。
マテリアル定義ファイル: マテリアル属性（色・光沢・テクスチャ参照など）を定義するファイル。
材質定義ファイル: 材質情報を定義するファイル。表現はマテリアル定義ファイルと同義です。
マテリアルライブラリファイル: 複数のマテリアルを集約して格納するライブラリ形式のファイル。
マテリアルライブラリ: 複数のマテリアルをまとめて参照する集合体。実際には .mtl ファイルを指すことが多い表現です。
OBJマテリアルファイル: OBJモデルに関連付けられたマテリアル情報を格納するファイル。
OBJの材質ファイル: OBJファイルと組み合わせて使われる材質情報ファイル。
3Dマテリアルファイル: 3Dモデル用のマテリアル情報を格納するファイル。
マテリアル情報ファイル: マテリアルの色・光沢・テクスチャ参照などの情報を格納するファイル。

mtlファイルの対義語・反対語

objファイル: ジオメトリ情報を格納するファイルで、頂点・法線・UV座標・面情報など3D形状を定義します。mtlファイルはOBJファイルの材質情報を追加する補助ファイルで、対になる関係です。
stlファイル: 3Dジオリメトリ情報を格納するファイル（主に3Dプリント用途）。材質情報を含まない点がmtlファイルの役割と対照的です。複雑な材質表現はできません。
無材質モデル: 材質情報を持たない3Dモデルの概念。カラーはデフォルト、テクスチャや反射などの材質特性は指定されません。
テクスチャなし: マテリアル設定においてテクスチャマップを使わない状態。mtlファイルの中のテクスチャ情報が未設定の状態と同義です。
シェーダーファイル: レンダリング時の光の挙動を決定するプログラムコード。mtlファイルが材料を定義するのに対し、シェーダーはその材料をどう描画するかを制御します。補完的な関係として捉えられることが多いです。
ジオメトリ中心ファイル: ジオメトリ情報（形状）を中心に格納するファイルの総称。材質情報は別途扱われることが多く、MTLファイルとは対照的な役割を持つ場合があります。

mtlファイルの共起語

OBJファイル: Wavefront形式の3Dモデルファイル。頂点・法線・UVなどの情報を格納し、材質は別ファイルのMTLを参照します。
Wavefront: OBJ/MTL形式を採用する3Dモデルの標準規格。元はWavefront社の形式で互換性が高いです。
MTLファイル: 材質テンプレートライブラリ（MTL）ファイル。OBJファイルに対して材質の定義を提供します。
newmtl: 新しい材質を定義する命令。これ以降のKa/Kd/Ks/Nsなどの設定がこの材質に適用されます。
Ka: 環境光反射のRGB値。周囲の光の影響を決定します。
Kd: 拡散反射のRGB値。物体の基本色を定義します。
Ks: 鏡面反射のRGB値。光の反射の鋭さと色を表します。
Ke: 発光色のRGB値。材質が自ら光を発する場合に使われます。
Ns: 鏡面反射のシャープネス（光沢度）。値が大きいほどハイライトが鋭く見えます。
Ni: 屈折率。光が材質を通過するときの曲がり方を表します。
d: 不透明度（0〜1）。1が不透明、0が透明。
Tr: 透明度の表現。dと逆の意味で用いられることがあります（Tr = 1 - d）。
illum: 照明モデル。材質の光の見え方を決めるモデル番号です。
map_Kd: 拡散テクスチャのファイル名。物体表面の色をテクスチャで表現します。
map_Ka: 環境光テクスチャのファイル名。環境光の色をテクスチャで表現します。
map_Ks: 鏡面反射テクスチャのファイル名。ハイライト用のテクスチャを指定します。
map_Bump: バンプマップのファイル名。凹凸感を表現します（旧表記）。
map_bump: バンプマップの別表記。
bump: バンプマップの同義語。
map_d: 透過度テクスチャのファイル名。材質の透明度をテクスチャで制御します。
disp: ディスプレイスメントマップのファイル名。ジオメトリを実際に押し出す凹凸を追加します。
拡張子mtl: MTLファイルの拡張子。
拡張子obj: OBJファイルの拡張子。
3Dモデリングソフト: OBJ/MTLを作成・編集するソフトウェア群。Blenderなどが代表例です。
Blender: 無料の3Dモデリングソフト。OBJ/MTLの読み出し・書き出しに対応。
Unity: ゲームエンジン。OBJ/MTLをインポートしてマテリアルを適用できます。
Unrealエンジン: 別のゲームエンジン。OBJ/MTLの取り込みをサポートします。
テクスチャ: 画像データを使って表面の質感を表現する要素。map_Kdなどで指定します。
材質: 物体の見た目を決める属性の総称。反射・透過・発光などを含みます。
材質定義: MTL内で新しい材質を宣言する新mtlのこと。Ka/Kd/Ksなどをその材質に紐付けます。

mtlファイルの関連用語

MTLファイル: Wavefront OBJとセットで使われる材質情報のファイル。材質ごとの色・反射・透明度などの属性を定義し、OBJモデルの見た目を決定します。拡張子は .mtl。
OBJファイル: 3Dモデルのジオメトリ情報を格納するファイル。通常は同名のMTLファイルを参照して材質を適用します（mtllibで指定）。
newmtl: 新しい材質を定義する指示。材質名を指定して、その材質に対するKa, Kd, Ksなどの属性を設定します。
材質ライブラリ: MTLファイルは複数の材質をまとめた“材質ライブラリ”として機能します（newmtlで新しい材質を追加します）。
mtllib: OBJファイル内で外部のMTLファイルを参照する指示。これにより同じOBJに材質情報を読み込ませられます。
usemtl: OBJファイル内で現在のパーツに適用する材質名を指定します。
Ka: 環境光カラー。周囲の光の影響を受ける色を定義します。
Kd: 拡散反射カラー。物体の基本的な色を決定します。
Ks: 鏡面反射カラー。ハイライトの色を決め、光沢の程度を表します。
Ke: 自己発光カラー。物体が自発的に放つ光の色を指定します。
Ns: 鏡面反射の強さ・光沢度を示す値。大きいほどキラリとしたハイライトになります。
Ni: 材質の屈折率。透明な材料の光の屈折挙動を決めます。
d: 透明度。1.0で不透明、0.0で透明になります。
Tr: 透明度の別表現。Tr = 1 - d の関係で使われることもあります。
illum: 照明モデルの指定。どの程度の光の計算を行うかを決める指示です（例: 2は拡散+鏡面反射モデル）。
map_Kd: 拡散反射用のテクスチャ画像ファイル。基本色を画像で表現します。
map_Ka: 環境光用のテクスチャ画像。環境光の色を画像で表現する場合に使われます。
map_Ks: 鏡面反射用のテクスチャ画像。ハイライトの特徴を画像で制御します。
map_Bump: バンプマップ。表面の細かな凹凸感を偽装します（ノーマルマップではなく凹凸表現）。
bump: バンプマップの別表記。map_Bumpと同様の用途で使われます。
map_d: 透明度マップ。ピクセルごとに透過度を制御します。
map_Ns: 鏡面反射強度のマップ。特定の素材で ns をピクセル単位で変化させるときに使います。
拡張子: .mtl のファイル拡張子。
PBR: Physically Based Renderingの略。MTLは従来の材質表現で、PBRの物理的に正確な反射を表現するには別形式やエンジン固有の設定が必要なことが多いです。