Subject   : レンダリング(rendering)

カテゴリー  : 産業・技術 


 レンダリング(rendering)
 数値データとして与えられた物体や図形に関する情報を計算によって画像化すること。一般的には3次元グラフィックスを描画することを指すことが多いが、広義にはデータの可視化一般をレンダリングと言う。例えばHTMLデータを解釈してWebブラウザが画面表示を行なうことなどもレンダリングと呼ぶ場合がある。3次元グラフィックスのレンダリングでは、視点の位置や、光源の数や位置、種類、物体の形状や頂点の座標、材質を考慮して陰面消去や陰影付けなどを行って画像を作成する。レンダリングの手法としてはレイ・トレーシング法、ラジオシティ法などがある。

● レイ・トレーシング(ray tracing):光線追跡法
視点に届く光線を逆にたどることによって描画する。
物体に当たった視線は、跳ね返る『反射光』と、物体の中を通る『屈折光』にわかれます。この2つに別れた光線をそれぞれに追跡します。そして、さらに物体にぶつかった場合は反射光・屈折光に分かれます。これを繰り返すことにより、1つの視線は複数の光線に分岐します。最終的に視点に飛び込んでくる全ての情報を収集するのがレイトレーシング法です。
物体の表面の反射率や透明度・屈折率などを細かく反映させることができるのが特徴。1画素ずつ光線の経路を計算するため計算量が多くなるが、その分高い画質で描画することができる

● ラジオシティ(radiosity)
照明工学の分野において発達した手法をコンピュータグラフィックスに応用したもの。光の相互反射を利用し、物体の各面の相互の反射を厳密に計算することにより、各面の持つ光のエネルギーを算出する。柔らかな間接光の効果を表現できるのが特徴だが、相互作用を収束計算するため、膨大な計算量が必要である。
レイトレーシングをはじめとする多くのシェーディング手法では、光源からの直接光は計算しても、壁などで跳ね返る間接光は一定の値で扱うにすぎませんでした。ラジオシティ法では、それらも統一的に扱うことにより、場所ごとによる間接光の計算が行えます。
この結果、レイトレーシングに見られるような(ある意味CGらしい)鋭い画像ではなく、間接光がもたらす柔らかな画像を生成できるのが特徴です。しかし、そのためには膨大な計算が必要で、ラジオシティ法の弱点となっています。
  ⇒ 3Dグラフィックス

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