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CG1　前期中間限定公開

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Mr.AnkiPan 2025年06月02日 カード96 いいね0

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CG1　前期中間
  • （　　　　）とは，モデリングによって定義された3次元物体に対し、カメラや光源の位置や方向を指定し、光の物理的な性質に基づいて画像を生成する処理のこと。
    レンダリング
  • （　　　）とは，幾何学的形状表現＋物体の材質感や光の特性を考慮して表現すること
    写実的表現
  • コンピュータ内部の3Dモデルから写実的画像を生成するための手法を（　　　）という
    フォトリアリスティック・レンダリング
  • （　　　）は視点から不可視の裏面（back face）を除去する。
    物体の表の面と裏の面を判定する必要がある。
    バックフェース・カリング
  • バックフェース・カリングは視点方向のベクトルと面の（　　　）ベクトルを利用する．
    法線
  • バックフェース・カリングの問題点
    シーンに（　　　）の物体が含まれる場合（他物体による遮蔽）
    （　　　）形状の物体（自己遮蔽）
    複数　凹
  • 代表的な隠面消去法
    ・（　　　）アルゴリズム：３D空間で陰面消去判定を直接行う
    ・（　　　）アルゴリズム：投影面上のスキャンラインや画素単位で陰面消去
    ・（　　　）アルゴリズム：面の可視性の優先順位に基づく陰面消去．物体空間アルゴリズムと画像空間アルゴリズムの中間的な方法
    物体空間　画像空間　優先順位
  • 授業中でた画像空間アルゴリズムの例を3つあげよ
    スキャンライン法　Zバッファ法　レイトレーシング法
  • 優先順位アルゴリズム
    （　　　）は可視性の優先順位に従って面をソート，可視性の低い遠方の面から順に（　　　）に重ね描きする方法。
    • ポリゴン重心などの（　　　）における奥行き値でソートする。
    奥行きソート法　フレームバッファ　代表点
  • 奥行きソート法の問題点
    優先順位をポリゴン重心で定めた場合に
    ・複数の面の（　　　）を考慮する必要がある．
    ・可視性の優先順位が（　　　）できない．（三すくみ，貫通の場合など
    関係　決定
  • 画像空間アルゴリズム
    （　　　）はスキャンライン（走査線）に基づいて陰面消去を行う方法である．
    スキャンライン法
  • スキャンライン法のアルゴリズム
    １：すべてのポリゴンを（　　　）する
    ２：（　　　）を上から下へ順番に移動させる
    ３：走査平面とポリゴンとの交差線分（　　　）を求める
    ４：各スキャンセグメントン端点をx座標の（　　　）順にソートする（　　　）
    ５：スキャンセグメントの端点により（　　　）を決定する
    サンプルスパンについて
    １：奥行きの最も（　　　）スキャンセグメント（可視セグメント）を求める
    ２：そのサンプルスパンに（　　　）の色を塗る
    透視投影　スキャンライン　スキャンセグメント　小さい　x軸ソート　サンプルスパン　小さい　可視セグメント
  • スキャンライン法
    辺の傾きを求めておくことで（　　　）により高速に交点算出ができる
    増分法
  • スキャンライン法の長所
    ・所要メモリ：スキャンライン（　　　）の両端点の（　　　）を記憶する配列のみ．
    ・ポリゴン数が多くても，（　　　）・（　　　）が少ない
    １本分　x座標値　メモリ消費　計算量
  • スキャンライン法の短所
    ・アルゴリズムの実装がやや（　　　）
    ・反射による（　　　）や（　　　）を生じる物体などの表現ができない
    映り込み　屈折
  • 画像空間アルゴリズム
    （　　　）は画素ごとに奥行き（Z値）を判定して隠面消去を行う。（　　　）とも呼ばれる．ポリゴン以外の局面にも適用できる．アルゴリズムが（　　　）でハードウェア化しやすい．GPUで採用されている．
    Zバッファ法　デプスバッファ法　簡単
  • Zバッファ法のアルゴリズム
    １：フレームバッファのすべての画素を（　　　）で初期化する
    ２：Zバッファのすべての画素を（　　　）（無限大）で初期化
    ３すべてのポリゴンを（　　　）の順番で取り出す
    ４：ポリゴンを（　　　）する
    ５：ポリゴンを（　　　）する
    ６ポリゴン内部の各画素に対応する点でのポリゴンの（　　　）（z値）を求める
    ７：ポリゴンのz値と（　　　）ないの値を比較しする
    ８：（　　　）　＜　Zバッファないの値を満たすなら，各画素に対応する点でのポリゴンの色を（　　　）に格納する
    ９：Zバッファないの値をポリゴンの（　　　）で更新する
    背景色　最遠点　任意　透視投影　走査変換　奥行き　Zバッファ　z値　フレームバッファ　z値
  • Zバッファ法
    ポリゴンすべてを透視投影し，（　　　）で考える
    投影座標系
  • Zバッファ法の奥行きz値の計算（feelingでたのむ)

    𝑷 − 𝑷𝑖 ∙ 𝑵 = 0
    𝑑 = −𝑷𝑖 ∙ 𝑵
    = −(𝑛𝑥𝑥𝑖 + 𝑛𝑦𝑦𝑖 + 𝑛𝑧𝑧𝑖 )
    ∴ 𝑧 = （−𝑛𝑥(　　　） + 𝑛𝑦（　　　） + 𝑑）/（　　　）
    x　y　nz
  • Zバッファ法の特徴
    ・ フレームバッファの他に（　　　）が必要だが，
    アルゴリズムが比較的（　　　）でハードウェア化がし
    やすい。
    ・GPUの多くで採⽤，隠面消去を含め、（　　　）レンダリングが可能となる。
    ・ （　　　）単位の計算で，平面ポリゴンの他，曲面にも適⽤可能である。
    ・ 面の交差している場合でも、面を分割することな
    く、そのまま処理すくことができる。
    Zバッファ　簡単　リアルタイム　画素
  • （　　　）は光線追跡法とも呼ばれる．視点から スクリーンの
    画素に向う「レイ」という1次元線分上での、物体との交点の（　　　）判定により隠面消去を行う。レイを交差した物体の反射や透過･屈折方向に分けて 処理を繰り返す。
    レイトレーシング法　前後
  • レイトレーシング法のアルゴリズム
    １：スクリーンのすべての（　　　）を順番に取り出す
    ２：それぞれの画素について視点から画素に向かう（　　　）を決定する
    ３：レイとすべての物体との（　　　）判定を行う
    ４：レイと交差する物体が（　　　）存在するなら，
    全ての交点の中で最も視点に（　　　）モノ（可視点）を決める．その画素に（　　　）での物体の色を塗る
    ５：レイと交差する物体が存在しない場合はその画素に（　　　）を塗る
    画素　レイ　交差　一つ以上　近い　可視点　背景色
  • レイトレーシング法の特徴
    ・交点計算と可視点の決定が他の隠面消去法に比べ（　　　）。
    ・ 処理に必要となる（　　　）も少ない。
    ・ ポリゴンだけでなく､球や円錐，パラメトリック曲面など
    （　　　）された物体を取り扱うことも可能。
    ・（　　　），（　　　），（　　　）など複雑な光学現象のシミュレーション，表現が可能。（例：鏡、透明なガラス、雲、波）
    単純　メモリ　関数表現　反射　透過　屈折
  • レイトレーシング法の欠点
    （　　　）ごとに処理を行わなければならないため、多くの（　　　）が必要。高速化、並列化が必要。
    画素　計算時間
  • レイトレーシング法の高速化には（　　　）を用いる方法や，３次元空間をボクセルに分割する（　　　），複数のCPUで並列化する（　　　）方法がある
    バウンディングボリューム　空間分割法　並列計算による
  • （　　　）や（　　　）を表現できることはレイトレーシング法の最大の強みである
    屈折　反射
  • （　　　）とは，光の物理的な性質に基づいて、物体の表面の濃淡を表示すること。
    シェーディング
  • （　　　）とは他の物体や面によって光が遮られた領域に影を表示すること
    シャドウイング
  • 光の特性１
    （　　　）：光は障害物がなく均一な物体の中を通る限りは直進する。
    （　　　）：光は鏡や研磨された金属の表面などで反射する（鏡面反射）。このとき、完全に平坦な表面上において、入ってきた光と反射する光の角度が等しくなる（完全反射）。表面に凹凸がある場合はいろんな方向に反射する（乱反射）。
    直進性　反射性
  • 光の特性２
    （　　　）：光は通り抜ける物体によって速度が変わる。そのため、密度の違う物質の境界では光の進行方向が変わる。
    （　　　）：物質には特定の波長の光を吸収する性質がある。
    光が吸収されると多くの場合、そのエネルギーは熱に変わる。光線の方向は変わらない。
    屈折性　吸収性
  • ある面を単位時間に通過するエネルギー量を放射束
    (radiant flux)といい、[W] (ワット)で表す。一方、放射束を
    眼のフィルタ(視感度)に通して見た量を（　　　）と呼び [lm]
    (ルーメン)で表す。
    光束
  • 点光源のある方向への放射強度(radiant intensity)は、光源
    を頂点とする単位⽴体⾓(solid angle)内に放射される放射束
    で定義し [W/sr] (ワット毎ステラジアン)で表す。
    一方、単位立体角内に放射される光束を、（　　　）(luminous
    intensity)で定義し、 [cd] (カンデラ)で表す。
    光度
  • （　　　）とは、ある面積A を一点から見たとき全周に対す
    る広がり度合いを表し、立体角の計測点に中心をおいた半径1の単位球への投影面積Ω で表される。
    立体角
  • 単位面積当りに入射する放射束として放射照度(irradiance)
    が定義され、単位は[W/m2]である。
    - 一方、単位面積当りに入射する光束は、（　　　）(illuminance)が定義され、単位は[lx] (ルクス)で表す。
    照度
  • 、球面上の任意の点の照度E は次の
    式で与えられる。
    𝐸 =𝛷/𝐴=4𝜋𝐼4𝜋𝑟2 =𝐼/𝑟^2
    - 照度は点光源の光度に比例し、距離の2乗に反比例する。
    これを、（　　　）(inverse square law)という。
    逆２乗の法則
  • 面の照度は光の入射角の余弦
    に比例する。これを、（　　　）(cosine law of incident angle)という。
    入射⾓余弦の法則
  • 単位面積から発散する光束が（　　　）で [lm/m2]で表す。
    - 単位面積に入射する光束の照度と（　　　）の関係である
    光束発散度　逆
  • 反射面や発光面をある方向から見たとき、光度を見かけ
    の面積で割った値を（　　　）(luminance)という。
    （=眼で見たときに感じられる明るさ）
    単位は[cd/m2](カンデラ毎平方メートル)
    輝度
  • どの方向から見ても輝度の等しい表面を
    完全拡散面といい、以下の関係式が成立
    する。これを（　　　）という
    𝑑𝐼𝜃 = 𝑑𝐼𝑛cos𝜃
    dIn: 法線方向の光度
    dIθ ： θ 方向の光度𝑑𝐼𝜃 = 𝑑𝐼𝑛cos𝜃
    ランバートの余弦則
  • （　　　）（BRDF）は
    物体表面での光の反射特性を表す。
    - BRDF 𝑓𝑟 は、光の入射点の位置𝑥 と、
    入射方向𝜔′ 、反射方向𝜔に関する6
    次元関数となり、入射する照度と反
    射輝度の関係を以下のように定義す
    る。
    𝑓𝑟 𝑥, 𝜔′, 𝜔 =𝑑𝐿(𝑥, 𝜔)/𝑑𝐸(𝑥, 𝜔′)=𝑑𝐿(𝑥, 𝜔)/𝐿 𝑥, 𝜔′ cos𝜃𝑑𝜔′
    双方向反射率分布関数
  • BRDF
    （　　　）：BRDF 𝑓𝑟は、入射と出射の方向を入れ替えても値が変わらない。
    （　　　）：物体表面での反射エネルギーの総和が、入射エネルギーの総和を超えない。
    相反性　エネルギー保存則
  • （　　　）＝照明モデル＝ライティングモデル
    光源の種類や特性、物体の反射特性を考慮し、どのような物理モデルを用いて光源によって照らされた物体を表示するか、を決定する
    シェーディングモデル
  • シェーディングモデルの大別
    （　　　）(local illumination model)：
    直接光に関して物理的なモデルに基づいて照明計算を行う
    （　　　）(global illumination model)：
    間接光までを含めて物理的なモデルに基づいて照明計算を行う
    （より写実的な画像を生成する）
    局所照明モデル　 大域照明モデル
  • シェーディングモデルを構成する要素
    ・物体を照射する光源の（　　　）と特性
    ・光と物体の相互作用（（　　　），（　　　））
    ・物体の性質：（　　　），透過，（　　　）特性
    種類　直接光　反射光　反射　屈折
  • 光源の種類
    ・自然光：太陽光の様な（　　　）（直射日光）
    ・（　　　）光源：1点から放射状に広がる
    ・（　　　）光源：長さを持つ
    ・（　　　）光源：大きさ(広さ)を持つ
    平行光線　点　線　面
  • 点光源では（　　　）とした影しか表現でき
    ないが、面光源は（　　　）影を表現できる。
    はっきり　ぼやけた
  • シェーディングモデル
    （　　　）：光源から直接被照面に到達す光
    （　　　）：いったん他の物と相互作用を起こした光
    直接光　間接光
  • シェーディングモデル
    （　　　）は物体表面で反射、あるいは物体表面から入った光が、物質内で多重散乱した後に表面に出てきた光。
    反射光
  • 反射光
    （　　　）：面をどの方向から見ても輝度が一様となる
    （　　　）：面を見る方向によって輝度が変化する
    拡散反射　鏡面反射
  • （　　　）：物質を通過した光
    （　　　）：微粒子で散乱された光
    透過光　散乱光
  • 基本的なシェーディングモデル
    ・被照面の（　　　）光（拡散反射成分+鏡面反射成分）
    ・（　　　）反射成分を加えあわせることにより、面の明るさを計算する
    反射　環境光
  • （　　　）は壁などで反射を繰り返して空間中を一様に照らす、間接光を大まかに近似値した光
    • 陰や影の部分にもある程度の明るさを与える
    • （　　　）：間接光（相互反射）を精度よく計算して表示を行う⼿法
    環境光に対する物体面の反射光の強さ
      I = ka Ia
    ka:物体に対する反射率， Ia：環境光の強さ
    環境光　ラジオシティ法
  • 拡散反射
    [1] (　　　)が入射⾓α で平面を照射する場合
    平行光線に対する拡散反射光の強さ
    I= kd Ii cosa = (Nˆ • Lˆ ) kd Ii
    拡散反射率：kd　入射光の強さ: Ii
    光の入射方向と面の法線のなす角（入射角）：a
    平行光線
  • 拡散反射
    [２] (　　　)で平面を照射する場合
    ・光が光源から（　　　）に広がる。
    ・光の強度は光源からの距離の（　　　）に反比例する。
    点光源に対する拡散反射光の強さ
    I= ((kd Ii) / r^2) cosa = (Nˆ • Lˆ ) ((kd Ii)/r^2)
    拡散反射率：kd　入射光の強さ: Ii
    r：点光源QからPまでの距離
    点光源　放射状　2乗
  • （　　　）は
    • 物体表面での直接反射によって生じる
    • 光沢のあるプラスチックや金属表面上のハイライトなど
    • 入射角=反射角の時，最も強く反射
    反射光の強度は以下に依存
    ・光源の（　　　）と（　　　）の向き
    ・面の反射特性，（　　　）
    鏡面反射　方向　物体面　視点方向
  • 鏡面反射で有名なモデルは（　　　）がある
    フォンのモデル
  • シェーディングモデル
    （　　　）による反射・透過・屈折
    （　　　）：鏡など，正反射方向の物体が表面に映り込む
    （　　　）：透過した先の物体が透けて（歪んで）見える
    ➢ 上記のような場合、表面上の反射特性のみでは表
    現できない。
    ➢ レイトレーシング法を用いて、実際に光線の進む方向
    と（　　　）にレイを追跡して、物体内部の透過・屈折考慮した光を計算する。
    レイトレーシング法　完全鏡面反射　透過・屈折　逆方向
  • レイトレーシング法は反射，透過･屈折の度にレイを
    分割し、拡散反射面に当たるか交差する物体が（　　　）まで再帰的に繰り返す。
    • 計算に時間が（　　　）ため、光の減衰やレイの分割回数に応じて追跡を中⽌する⼯夫が取られる。
    なくなる　かかる
  • シェーディングモデル
    （　　　）ベクトル
    • 正反射： 入射角＝反射角
    • 面の向き（法線ベクトルN）と視点方向（視点方向ベクトルV）から、正反射方向ベクトルを求める
    正反射方向
  • シェーディングモデル
    レイトレーシング法を拡張した（　　　）
    レイに沿って微小距離ずつ移動しながら、視点に到達す
    るまでの減衰を考慮して散乱光を加算し、輝度を決定
    - 視線方向Eと光源方向とのなす角θの関数で粒子の散乱特性を表す
    （　　　）を用いて点Rの散乱を計算
    - 位相関数の分布形状は散乱粒子の大きさと光の波長に大きく依存
    レイマーチング法　位相関数
  • スムーズシェーディング
    曲面によって構成された物体の表示は、多くの計算量
    が必要となるので、小さなポリゴンで曲面を（　　　）して
    表示を行うことが多い。
    ◆ （　　　）（フラット）シェーディング
    ポリゴンの（　　　）での明るさを用いてポリゴン全体を一定の明るさ
    で表示する方法。
    ◆ （　　　）シェーディング
    ポリゴン内の（　　　）を保管して近似的に滑らかな明るさで表示
    ➢ （　　　）のスムーズシェーディング（輝度補間）
    ➢ （　　　）のスムーズシェーディング（法線ベクトル補間）
    近似　コンスタント　スムーズ　輝度　グロー　フォン
  • グローのシェーディング
    （　　　）の補間によりスムーズシェーディングを行う手法。
    ◆ ポリゴン頂点での輝度から、バイリニア補間によってポリゴン内の輝度を求める。
    ◆ フォンの方法に比べて計算量は（　　　）。
    ◆ （　　　）部分が十分に表現できない。
    ◆ 視覚的に完全になめらかになるとは限らない。
    輝度　少ない　ハイライト
  • フォンのシェーディング
    （　　　）の補間によりスムーズシェーディングを行う手法。
    ◆ ポリゴン頂点の法線ベクトルから、バイリニア補間によってポリゴン内の法線ベクトルを求める。
    ◆ グローシェーディングと比べて、ハイライト部分の欠落が（　　　）、計算量が（　　　）する。
    法線ベクトル　ない　増加
  • ◆ （　　　）
    影の境界と影でない領域がはっきりと分かれている
    （平行光線，点光源）
    ◆ （　　　）
    影の境界と影でない領域がぼやける．
    （大きさを持つ光源，線光源，面光源，天空光）
    本影　半影
  • 平行光線・点光源による影
    ◆ 本影のみ、比較的簡単に影付けを行うことができる。
    ◆ 主に3つの方法がある
    ➢ （　　　）
    ➢ （　　　）の方法
    ➢ Zバッファ法を用いた（　　）
    レイトレーシング法　スキャンライン単位　2段階法
  • シャドウイング
    （　　　）はスクリーンの（　　　）ごとにレイを追跡し、光源からの光を遮る物があるかどうかを調べる。画素ごとに判定を行うため、処理時間がかかる。
    レイトレーシング法　画素
  • シャドウイング
    スキャンライン単位の方法はスキャンライン単位の隠面消去と影付けが（　　　）に行われる。光源から見たときの表の面の各辺を、走査面上の処理を行う可視面に投影する。
    同時
  • （　　　）
    ① Zバッファ法を用いて、光源を視点とした光源から可視
    面までの距離を画素ごとに求めた（　　　）を作成
    する。
    ② 視点からのレンダリングを行う。ただし、レンダリング
    を行う点から光源までの距離が、シャドウマップの（　　　）よりも大きいときには（　　　）になると判定する。
    Zバッファ法を用いた2段階法　シャドウマップ　Z値　影
  • 大きさを持つ光源の3つの例をのこたえよ
    線光源　面光源　曲面光源
  • 大きさを持つ光源による影
    （　　　）に求める方法
    大きさを持つ光源の表面上に、いくつかの（　　　）を配置
    して、点光源の集合として光源を近似する。
    点光源の密度が低い場合、影を生じさせる物体を検出で
    きないため、（　　　）が大きい。
    近似的　点光源　計算誤差
  • 大きさを持つ光源による影
    （　　　）により求める方法
    ⚫ 影は、本影と（　　　）の領域に分けられる。
    ⚫ 半影の明るさは、計算点から光源を見たときの光源の可視領域の（　　　）に依存する。
    ⚫ 光源の可視部分のみを新たな光源として、（　　　）により
    各点での影の明るさを求めることができる。
    積分法　半影　面積　　積分法
  • 物体表面の模様や微小な凹凸を直接ポリゴン等でモデル
    化する代わりに画像等の張り付けで表現する。これを（　　　）という
    貼り付ける模様・画像：テクスチャ、テクスチャマップ
    写実的な画像を簡便に作成できる。
    マッピング
  • マッピング手法
    ⚫ （　　　）マッピング
    ➢ 画像・模様を張り付けて表示
    ⚫ （　　　）マッピング
    ➢ 凹凸を表示
    ⚫ （　　　）マッピング
    ➢ 反射による周囲の映り込みを表示
    ⚫ （　　）
    ➢ 3次元空間でテクスチャを定義
    テクスチャ　バンプ　環境　ソリッドテクスチャリング
  • （　　　）はデジタルカメラの実写画像やコンピュータ
    で生成された画像等が用いられる。
    ⚫ 実写画像は撮影時の照明を考慮しないと不⾃然になる場
    合があり，（　　　）の影響を取り除いた被写体の拡散反射率鏡面反射率を求める手法などが開発されている。
    ⚫ コンピュータでのテクスチャは乱数やフラクタル、1/f揺
    らぎなどの利用で，不規則さや（　　　）等を持った⾃然特有のパターンを作成できる。
    テクスチャマッピング　照明　自己相似性
  • テクスチャマッピングの処理方法
    ⚫ テクスチャマッピングは物体上の各点とテクスチャ上の
    点の対応付けで行われる
    ① （　　　）による方法
    透視投影や平行投影の投影方向を（　　　）にして、スクリーン上にテクスチャを配置し物体面にそれを投影する。
    ② （　　　）を用いる方法
    物体の中⼼に極座標系の原点を置き、3次元直行座標を極座標に
    変換し、経度･緯度の⾓度を正規化してテクスチャ座標と対応付ける。2つの極付近でテクスチャが圧縮され（　　　）な印象になる場合がある。
    投影　逆　極座標変換　不自然
  • テクスチャマッピングの処理方法
    ③ （　　　）を用いる方法
    ベジェ曲面などの（　　　）上にテクスチャマッピングする際によく用いられる。テクスチャの⾊に基づいて反射率をRGB各成分毎に設定することでシェーディングを考慮した画像が作成できる。テクスチャの対応付け方法によっては歪んでマッピングされてしまう問題がある。
    パラメータ座標　パラメトリック曲面
  • テクスチャマッピングではジャギー(エッジのギザギザ)
    やモアレ等の（　　　）に注意が必要である。
    （　　　）はエイリアシングの影響を抑えて画質の劣化を防ぐ。
    エイリアシング　アンチエイリアシング
  • アンチエイリアシング
    ① テクスチャの（　　　）をマッピングする方法
    （　　　）の大きさを考慮して1画素が対応付けられるテクスチャ領域を求め、その領域内のテクスチャの⾊の平均でマッピングする方法
    ② （　　　）法
    画素内に（　　　）設けたサンプリング点に対応するテクスチャの⾊を求め，サンプリング点の⾊を平均または加重平均でマッピングする方法
    平均値　画素　スーパーサンプリング　複数
  • アンチエイリアシング
    ③ （　　　）法
    ➢ ミニマップ法は元のテクスチャを縦横（　　　）に縮小する操作を繰り返したミニマップを作成する。テクスチャマッピング時に表示画素が元のテクスチャの何画素分に相当するかを求めそれにもっとも近い２つの縮小テクスチャで線形補完し、マッピングされる⾊を決定する。
    ミニマップ　1/2
  • 平均値をマッピングする方法とスパーサンプリング法は、対応点を複数回求めたり⾊を平均するため時間が（　　　）。そのため、効率化が重要となる。
    かかる
  • マッピング
    （　　　）は模様の代わりに凹凸を物体上にマッピングして表示する手法。
    ⚫ 物体の表面形状を変えるのではなく、面の（　　　）方向を変化させて面の（　　　）を変化させ凹凸を表現する。
    ⚫ バンプマッピングは物体の輪郭に凹凸は生じない。一方、（　　　）マッピングは物体の表面形状を変化させるため、影の輪郭にも凹凸が反映される。
    バンプマッピング　法線　明るさ　ディスプレイスメント
  • （　　　）は反射による周囲の映り込みをマッピングで疑似的に表現する手法。
    表示する物体を囲む大きな球や⽴方体を（　　　）に設置し、その内側に周囲の環境のテクスチャを張り付け、物体表面で反射したレイと仮想球/⽴方体との交点でのテクスチャの⾊を求める。
    レイトレーシング法よりも（　　　）計算量で反射を疑似的に表現できるが物体同志が（　　　）写りこむようなシーンは表現できない。
    環境マッピング　仮想的　少ない　互いに
  • マッピング
    （　　　）は3次元空間でテクスチャを定義し、
    様々な形に切り出して表示する方法。（　　　）や（　　　）のテクスチャを六面体の各面に施すと境界部分の模様を合わせるのが⾮常に困難である、という問題を解決する。
    ソリッドテクスチャリング　大理石　木材
  • ソリッドテクスチャリング
    3次元空間で定義される関数が、乱数などにより（　　　）を与えて、⾃然な模様をつく出す工夫がされる。同⼼円状のパターンに対して、中⼼線を偏らせ、ねじれを与え、中⼼線を傾けることにより、図のような⽊材を表示することができる。
    揺らぎ
  • （　　　）は画像を利用してレンダリングを行うことにより、写実的な3次元画像を作成する手法。
    ・ 2次元画像から3次元形状、面の属性、光や照明に関する情報などを取得し、画像を作成することで、モデリングの労力を軽減し、画像の（　　　）を向上させる。
    イメージベーストレンダリング　作成速度
  • イメージベーストレンダリング
    幾何学的情報を用いる
    • （　　　）アプローチ
    • （　　　）アプローチ

    幾何学的情報を用いない
    • （　　　）アプローチ
    • （　　　）アプローチ
    • （　　　）アプローチ
    テクスチャマッピング　画像再投影　パノラマ画像　ビューモーフィング　レイデータベースアプローチ
  • 幾何学的情報を用いるイメージベーストレンダリング
    （　　　）：簡易形状モデルに実写画像をテクスチャマッピングすることで表示を行う。
    テクスチャマッピングアプローチ
  • 幾何学的情報を用いるイメージベーストレンダリング
    （　　　）
    画像から奥行き値を計算
    ・奥行き値を使い、異なる視点の画像を生成
    • もとの画像で（　　　）箇所は描画できないことに注意
    画像再投影アプローチ　隠れている
  • 幾何学的情報を用いないイメージベーストレンダリング
    （　　　）はパノラマ画像から一部の領域を切り出し、ゆがみを補正するように変化させて画像を生成する。
    ⚫ 視点位置が変化したときに生じる視差や遮へいの変化を取り扱うことができないため、（　　　）を変更することはできない。
    ⚫ しかし、リアルタイムで（　　　）を動かした画像を表示するとこで、対話性の高い表示を行うことができる。
    パノラマ画像アプローチ　視点位置　視線方向
  • 幾何学的情報を用いないイメージベーストレンダリング
    （　　　）
    画像モーフィングに基づいて、撮影方向の異なる2枚の画像から、（　　　）の画像を作成することができる。
    ① 2枚の入力画像を画像モーフィングを行う座標系に変換する。
    ② 画像モーフィングにより中間画像を作成する。
    ③ 作成された中間画像をもとの座標系に逆変換する。
    ビューモーフィングアプローチ　中間
  • 幾何学的情報を用いないイメージベーストレンダリング
    （　　　）は、カメラ位置の異なる多数の画像をレイに関するデータベースとして蓄積し、新たな視点位置からの画像を作成する際に、視点とスクリーン間のレイに近いものをデータベースから取り出し、必要に応じて補間し、画素の色を決定する。
    幾何学的モデルを使用せず、他のアプローチと比較して（　　　）補間は必要ない。しかし、（　　　）枚数の画像が必要となる。
    レイデータベースアプローチ　大幅な　多くの
  • レイデータベースとライティング
    実写画像から得られた（　　　）を用いて3次元形状のモデルの
    シェーディングを行う。
    実写画像に含まれる（　　　）をレンダリングに取り入れることができ、写実的な画像を生成できる．
    照明環境　間接光
  • 大域照明計算
    （　　　）は拡散反射面からの放射発散度（radiant exitance,
    radiosity）を計算する方法。
    ・相互反射を考慮することにより写実的な画像を生成す
    ることができ、作成された画像は次の特徴を持つ。
    ① 影が（　　　）を伴う
    ② 直接光が（　　　）部分も、相互反射による間接光
    により照らされる
    ③ 反射面の色が隣接する面に影響する（（　　　））
    ラジオシティ法　半影　とどかない　カラーブリ―ティング
  • ラジオシティ法
    どのレンダリング手法とも組み合わせ可能。
    ‐レンダリングの（　　　）として計算される。
    ・光源や物体が動かなければ再計算の必要がないので、
    （　　　）処理でも利用可能。
    ・自然な照明の効果を計算するためには必須の技術。
    ・シーンが複雑になれば計算時間が急激に（　　　）する。
    ・鏡面反射をもつ物体や屈折の生じる透明な物体がシー
    ンに含まれている場合に生じる集光現象（コースティ
    クス）を表現することは（　　　）。
    前処理　リアルタイム　増大　困難
  • 大域照明計算
    （　　　）は拡散反射面での光の相互反射と集光現象（　　　）を統一的に取り扱うことができる．
    ⚫ レイトレーシング法を（　　　）行う。
    ⚫ シーンが複雑になっても、ラジオシティ法と比べて、
    急激に計算時間が増えることは（　　　）。
    フォトンマップ法　コースティクス　2段階　ない
  • フォトンマップ法
    ⚫ 2段階の手法である．
    ① フォトン追跡：光源からフォトンを飛ばし，それを
    追跡することによって，フォトンマップを構築する．
    （　　　）
    ② 画像描画：視点からレイを追跡し，フォトンマップ
    内の情報を参照しながら輝度を計算し，描画する．
    （　　　）
    ⚫ フォトンマッピングにおける「フォトン」とは、照明計
    算のための仮想的な概念であり、実際のフォトン（光
    子）の振る舞いを量子力学的にモデル化しているわけで
    はない。
    フォトントレーシング　レイトレーシング　
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