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【テクスチャマッピング】
3DCGのモデルに画像を貼り付けることをテクスチャマッピング、その貼り付けられる画像をテクスチャといいます。テクスチャを貼ることにより、モデリングやシェーダーのみでは表現の困難な、モデル表面の細かな色彩情報や質感などを設定することができます。テクスチャの貼り付け方としては、UV座標によってモデルへのテクスチャの投影を正確に設定する方法や、単純にカメラ方向からモデルにテクスチャを投影するだけの方法があります。カメラ方向からの単純な投影では、動き回るキャラクターのテクスチャがズレることが回避できないため、3DCGを扱う者にとってモデルにはUVをきちんと設定するのが常識です。反射の強度を設定する反射マッピング、小さな凹凸を擬似的に表現するバンプマッピング／ディスプレイスメントマッピング、透明度を設定する透明度マッピングなどがあります。形状の表面に画像の情報を加えることによって、表面の模様や質感が表現されて、より現実的な画像となるのです。

【バンプマッピング】
モデルの表面の法線の方向を変化させることによって、擬似的に凹凸を表現する技術のこと。グレースケール画像で元形状に対する高低を定義します。少ないポリゴンで細かな陰影をリアルに表現できる利点がありますが、実際に表面に立体的な凹凸があるわけではないので、ズーム時や、面を横から見た場合などに違和感のある画像となってしまいます。通常は高精細モデルのディティールを法線マップに変換して単純化モデルに適用する手法が採られています。

【メタボール】
複数の3次元座標上の点を中心として濃度分布を設定し、濃度の閾値を形状の表面とする技術です。球状の形状が引き付けあうようにみえる融合と、反発しあうように見える反転融合があります。正確な形状を作ることは難しようですが、有機的な形状を少ない制御点で作るのに向いています。3DCG特有の概念ではなく、2Dの画像表現にも使われることもあります。当初はその呼び名の通り球体を基本としていたが、その後改良が進められ、球体以外の形状も利用できるようになり、有機的な形状をモデリングする技術として活用されています。レンダリングに必要な計算量は多くともメモリの使用量が少ないのが利点でしたが、現在ではそれらのリソースが充実しており、流体力学の計算法も進歩しているため、映像制作の現場では、見た目のチープなメタボールはほぼ使われることのない技術になっています。 【インバースキネマティクス】 人間など多くの関節を持つ動物において、関節の末端部分の位置は常にその親となる部分の位置と角度に依存しているため、通常では関節の末端部分の位置を求める場合においてモデルの中心から末端にかけて順番に関節の角度計算をしていくことが理屈上でも正しいようです。しかしその手法で実際にアニメーションを作成する場合、関節の末端部分の位置の変化を求めるためには複雑な計算をモデルの中心から全て順方向に再計算しなおさなければならないため非常に非効率的なものとなります。この問題の解決のため、末端部分の位置を先に決めてその関節の末端位置を実現するための親となる関節の角度を簡易的に逆計算する手法が考え出されました。これがインバースキネマティクスという手法です。

【Zソート法】
隠面消去方法のひとつです。ポリゴンの座標を基準に、画面の奥から、全てのポリゴンを順番に描画します。Zバッファ法のような特殊な処理をせず、基本的に多角形を描画すればよいだけなので、実装が簡単であり、消費メモリが少なく非常に処理が高速にできる利点があります。Zバッファ法が普及するまでは古くは3DCG全般で利用され、また、最近まで家庭用ゲーム機におけるリアルタイム3DCGでは一般的に利用されていました。しかし、ポリゴン数が増えた場合は、ポリゴンをソートするコストがかかることや、フィルレートが膨大になるため、Zバッファ法と比較して速度的なメリットがなくなります。Zバッファ法と異なり、半透明ポリゴンの描画に関しては、ポリゴンが交差する場合を除いて、概ね正しく扱うことができます。

【Zバッファ法】
Zバッファとは深度を記憶するメモリ領域のこと。隠面消去方法のひとつです。多数のポリゴンが重なった場合、奥のポリゴンが手前に描かれてしまうような不都合が生じることがあります。この減少を防ぐために、各ポリゴンを描画する際、各画素について視点からの距離を全て記録し、現在記録されている深度よりも近い画素だけを描画します。Zソート法と異なり、通常は、視点にもっとも近いポリゴンからレンダリングします。アルゴリズムが簡単なためハードウェア化しやすい利点がありますが、Zバッファ用のメモリの分だけ、Zソート法よりもメモリは多く消費します。単純に、ピクセル単位で奥行きを判定して、ポリゴンのピクセルを塗るか塗らないかを判定しているだけなので、半透明なポリゴンは、Zバッファ法だけでは正しく処理できません。また、互いに接近した平行、あるいは低い角度で交差するポリゴンにおいて、Zバッファに記録される深度の精度によっては、隠面消去が正しく行われない、Zファイティングと呼ばれる現象が起きます。ゲームやCADソフトウェアのプレビュー表示など、リアルタイムでの描画によく利用されています。

3DCGの制作を行程別にご紹介します。 【レンダリング】 レンダリングは、これまでに設定したシーンから、仮想的なカメラに写されるはずの画像を生成する工程です。オブジェクトの形状や位置、光のあたり具合などをコンピュータが計算し、最終的な画像が生成されます。レンダリングのアルゴリズムには、それぞれ処理速度や品質の違う多くの種類があり、用途に合わせて使い分けることができます。各種の設定を済ませレンダリングを開始した後は、レンダリングが終了するまで制作者がすることは特にありません。一般にレンダリングには多くの時間を要すします。シーン内に多くの形状があったり、高度なレンダリングアルゴリズムを利用している場合、数時間から数日かかる場合もあります。ゲームなどリアルタイムにレンダリングしなければならないときは、単純で高速なレンダリングアルゴリズムを適用したり、シーンの総ポリゴン数を少なくするなど、大きな制限が加えられます。映画など大規模な制作現場では、同時に複数のコンピュータにレンダリング処理をさせて、計算時間を短縮することがあります。レンダリング手法によっては空気による遠近法・光の照り返しなども計算されます。そういった複雑な計算をするレンダリング処理は専用回路（GPU）で行われることも多いようです。 【レタッチ】 レンダリングで得られた画像が、完全に制作者の意図したものになるとは限りません。フォトレタッチツールなどで、コントラストや色味を手直しすることもあり、この工程をレタッチといいます。 【モデリング】 仮想3次元空間上に個々の物体の形状をつくります。多くの3DCGソフトウェアでは、一つの面を三角形や四角形といった多角形の集合として表現します。三角形しか扱えないソフトウェアも多くあります。これらの多角形はポリゴンと呼びます。各形状はポリゴンの集合で表現されています。モデリングで作られた形状をモデルやオブジェクトと呼びます。面を定義する方法としては他に自由曲面があります。自由曲面はNURBS曲線、スプライン曲線、ベジェ曲線などで曲面を構成する方法で、ポリゴンのみでモデリングされた形状に比べ滑らかで正確な形状が得られます。ポリゴンのみでモデリングすることを、ポリゴンモデリングと呼んで、自由曲面を利用したモデリングと区別することがあります。形状が出来たら、オブジェクトに材質を設定します。材質を設定しなければ、オブジェクトはただ一様に光を反射するだけの均質な物体になります。多くの3DCGソフトウェアでは、色、透明度、反射、屈折率、自己発光、バンプ、ディスプレイスメントなどの設定項目がります。 【シーンレイアウト設定】 モデリングで制作したオブジェクトを、仮想3次元空間上に配置します。また、仮想的なカメラを配置することで視点を設定します。これらを配置・設定した仮想的な舞台をシーンと呼びます。

3次元コンピュータ・グラフィックス（3DCG）は、コンピュータの演算によって3次元空間内の仮想的な立体物を2次元である平面上の情報に変換することで奥行き感のある画像を作る手法です。20世紀末からのコンピュータ技術の急速な発達と性能向上によって、従来は大企業や大きな研究所でしか得られなかった精細で高品質の3次元画像が、21世紀初頭現在ではPCやゲーム機で得られるようになっています。

3DCGは、ユーザが仮想的な視点や対象物の変更を操作して直ちに更新された画像を得るCADのようなシミュレーションやコンピュータゲームのように実時間処理の動画像と、CG映画のように製作者側があらかじめ時間を掛けて動画像を製作しておくもの、静止画の3種類に大別することができます。十分に高い技術を用いれば、無生物では実写と見分けがつかないほど遜色のない画像が得られますが、人物画ではCG特有の無機質なものとなることが多く、ロボットでの不気味の谷現象と同じく一般に人の表情を描くのは不得手です。

代表的な実時間処理による動画生成の用途はコンピュータゲームです。PCや家庭用ゲーム機からゲームセンターのゲーム機、携帯ゲーム機や部分的には携帯電話でのゲームにまで3DCGを用いた動画像が生成・表示されています。工業用途では製品の設計段階でCAD/CAMによって部品同士の接続や製品の完成図を描いたり、建築でのパースを描画する目的で利用されています。動画生成における実時間処理はそうでないものに比べて画像の精度よりも実時間内に如何にそれらしい画像を生み出すかが求められるため、あらゆる箇所で処理を省いて演算をできるだけ少なくて済むように工夫されています。

3DCGによる映画の制作が代表的な「実時間処理ではない」動画生成用途です。多くの映画では、写実的な画像を制作する目的や、反対にマンガ的なアニメーションのように非現実的な画像を制作する目的で利用され、実写との合成映像も含めれば大半の商業用映画に何らかの形で3DCGの技術が用いられています。SF映画やアニメ映画などでは長時間の3DCG画像が必要とされることがあり、そのような場合には、3DCG演算専用の多数のコンピュータから構成される「レンダリング・ファーム」と呼ばれるサーバー施設で数ヶ月単位で動画像の生成が行われています。また、静止画においては広告や芸術、そしてあらゆる種類のイラストレーション用途に3DCGを用いた静止画が製作されています。