3-4 影付け

シェーディングとは異なる処理が必要

3-4-1 本影と半影

• 本影

  • 光源からの光がまったく届かない領域
  • 平行光線、点光源の場合

• 半影

  • 光源からの光の一部が届く領域
  • 面光源などの場合

3-4-2 影の計算法

• シャドウマップ

  • 計算点から光源に向けてレイをトレースし、遮蔽物がないか調べる
  • 光源から可視面までの距離をZバッファ法で画素ごとに求めておく

3-5 マッピング

• テクスチャマッピング

• バンプマッピング

  • シェーディングによる面の明るさを変化させて凹凸感を出す
  • 実際の凹凸はない

• ディスプレイスメントマッピング

  • 実際の凹凸をマッピングする

• 環境マッピング

  • 反射の擬似的表現
  • 表示する物体を球や立方体で囲み、内面に周囲の環境が写り込んだテクスチャを貼る
  • 物体表面で反射したレイと仮想球との交点を求め、その交点での色で反射を擬似的に表現

• ソリッドテクスチャリング

  • 3次元空間でテクスチャを定義しておき、切り出して表示する
  • 例: 木材の年輪とか

3-6 イメージベーストレンダリング

3-6-1 イメージベーストレンダリングの概要

• 2次元画像を入力して3次元的表現を行う

3-6-2 テクスチャマッピングアプローチ

• 簡易形状モデルに実写画像をマッピングしてそれっぽく見せる

  • 構造物などで

3-6-3 画像再投影アプローチ

• 画像再投影

  • 画像 + 奥行き情報で3次元モデル作る

• レイヤデプスイメージ

  • 複数画像とそれらの奥行き値を用いる

• TIP: Tour Into the Picture

  • 1枚の画像だけ

3-6-4 パノラマ画像アプローチ

• VR

  • 【補】前職で正距円筒図法画像を球殻内部に貼り付けたりしてた

3-6-5 ビューモーフィングアプローチ

• 2枚の肖像からモーフィングを作る的なやつ

3-6-6 レイデータベースアプローチ

• カメラ位置の異なる多数の画像をレイに対するデータベースとして蓄積
• 新たな視点位置からの画像を補完で生成する

• 代表例

  • ライトフィールド
  • ルミグラフ

3-6-7 イメージベーストライティング

• 実写画像から照明環境を得て3次元形状モデルのシェーディングを行う

• ライトプローブ

  • 鏡面球をHDRで撮影することで得る照明環境情報

3-7 大域照明計算

cf. 局所照明計算

環境法もまじめに物理学に基づいて計算する 影付けが不要(加味されるので)

3-7-1 ラジオシティ法

• 熱輻射由来

• カラーブリーディング伴う

  • 反射面の色が隣接する面に影響を与える

3-7-2 フォトンマッピング

• 2段階のフォトンマッピング

• 拡散反射以外のさまざまな光学現象を扱える

  • 鏡面反射
  • 屈折
• カラーブリーディング伴う

• 集光現象(コースティクス)表現できる

  • 水晶玉
  • 水面

3-8 ボリュームレンダリング

3-8-1 ボリュームビジュアライゼーション

• 濃度や密度を表すデータを可視化する技術

  • CTやMRIなど

3-8-2 ボリュームレンダリング

• 間接法

  • 等値面描画

• 直接法

  • 代表例: レイキャスティング法
  • ボリューム内の全ボクセルの情報を積算してスクリーンに投影
  • 歯のエナメル質、象牙質、歯髄等が多層的に描かれる

3-9 ノンフォトリアリスティックレンダリング

3-9-1 NPRの概要と特徴

• NPR: Non Photorealistic Rendering
• あえて写実的にしない

3-9-2 2次元画像を入力とするNPR

• 実写画像を油絵風にしたりポスター調にしたり

3-9-3 3次元形状を入力とするNPR

• カートゥーンレンダリングとか