グラフィクスの仕組み

本書は、これまでコンピュータグラフィクスにはあまり縁がなかった方々を対象に、コンピュータグラフィクスで用いられている主要な概念や技法をできるだけわかりやすくとりあげています。本書でとりあげたテーマは、コンピュータグラフィクスとしてかなり確立したものだけではなく、最近・将来のテーマについても含まれています。これらの中には、今後のコンピュータグラフィクスの応用に関するいくつかのヒントが隠れているでしょう。

『グラフィクスの仕組み』 (宇野 栄 著、朝倉書店、2001 年 6 月刊) は、コンピュータグラフィクスで図や絵を生成する仕組みを、モデリング、レンダリング、ドローイングの 3 つの段に分けて解説する本です。朝倉書店の「情報科学こんせぷつ」シリーズの 11 巻で、版元の内容紹介は「どのように作られたのか, 作るのか」に応えるべく、基本的事項から実際の技術を平易に解説する本と案内しています。楽天ブックスの書誌の紹介文は、これまでコンピュータグラフィクスにあまり縁がなかった人を対象にした本としています。

第 1 章から第 12 章の構成、3 つの段の仕組みから高度な技法へ

版元の目次では、第 1 章「はじめに」と第 2 章「コンピュータグラフィクスで図絵を生成するとはどういうことか」に続き、第 3 章「モデリングの仕組み」、第 4 章「レンダリングの仕組み」、第 5 章「ドローイングの仕組み」が置かれています。第 6 章から第 8 章は「高度なモデリング技法」「高度なレンダリング技法」「高度なドローイング技法」で、アニメーション、フラクタル、レイトレーシング、ラジオシティ法、ディザ、立体視などの節があります。第 9 章「ハードウェアと対話技法」、第 10 章「グラフィックライブラリ」、第 11 章「新しい動き」を経て、第 12 章「コンピュータグラフィクスにおける数学の基礎」で座標変換、空間幾何、曲線と曲面を扱います。第 11 章には仮想現実、非写実的表現、モーションキャプチャ、仮想現実モデリング言語 (VRML) の節があります。第 2 章から第 12 章の各章の末尾には演習問題の節があり、第 12 章の後に演習問題の解答と解説、参考文献、あとがき、索引が続きます。

形を数値で表し、画面の画素に置き換えるまで

コンピュータグラフィクスでは、物体の形を頂点や面の座標という数値で表し、視点と光源を決めてどの面がどう見えるかを計算し、最後に画面の画素の並びへ置き換えます。3 次元の座標を 2 次元の画面へ写すには、物体の座標系から視点の座標系へ、さらに投影面へと座標変換を重ねます。手前の面に隠れる部分を描かない陰面消去、表示範囲の外を切り落とすクリッピング、線や面を画素の並びに変えるラスタ化、斜めの線のぎざぎざを目立たなくするアンチエイリアシングは、この流れの各段で使われる処理です。本書の目次では、第 4 章にビュー方向変換、ビュー写像変換、投影座標系、陰面消去の節が、第 5 章にクリッピングとラスタ化の節があります。

情報科学こんせぷつ 11 巻の書誌と国立国会図書館の件名

版元の書籍ページでは判型を A5 判と案内しています。国立国会図書館の書誌では、件名はコンピュータグラフィックスで、シリーズは情報科学こんせぷつの 11 と記録されています。本書は、コンピュータグラフィクスのモデリング、レンダリング、ドローイングの仕組みから高度な技法、ハードウェアとライブラリ、数学の基礎までを、12 の章に収めています。