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#コンピュータグラフィックス　第９回　12/19 はい、コンピューターグラフィックスの９回目になりますまず先週のレポート課題の解説の資料が古かったみたいなので、改訂版を再UPしましたそれぞれの数値は画像の通り Excelのサンプルも置いてあります興味のある人は見ておいてください第8回の方行きます **出席１番でお願いします** 環境光が20％、全てのライトがあります画像の通り最初は四角形である対角線を中心軸とするような形幾何変換を利用して行う 2⃣番の面の真正面から光が当たっているヒントとしては書きましたそのあとライトは右斜め下からライトが当たって来る図形の見え方は同じそおの3番と４番は何色でしょう？２番目の説ん問は３、４番の色を書くのですが、殆どの人が同じ色という答えを書いたその為今回は例年にない好成績でした設問１主にこれは色が混ざる時の色細かいルールが設定されているので大体、変な色にはならないライトの強度について解釈が起こっているので、解説する設問２常に1番と同じ同じルールで行ってくださいライトの話でいうと平行光源と点光源の違いが理解できているか否かが大きな採点のポイントである平行光源は減衰しないその為、一定の強さを保つ今回、めんどうなので点光源は出しませんでしたがこの場合は、点光源の減衰の計算をしなければならない強度が強い点光源というのは、遠くまで届くようになっている平行光源は、そのような事は無いライトと物体の関係で出てくる環境光の平行光源と点光源は、全てバラバラ足して１になるのがルール？環境光だけは、別の考え方 360度、一定の角度において照らされるのを環境光と呼ばれる拡散反射光が陰影を作るメインの要因になっている最後の項の部分を意識している人は少なかった平行光源と拡散反射光について真正面を向いてみると最も明るい光となる光の強さが線形で変化していく時、45度になる環境光今回は20％全て四方八方から均一に照らされるもの環境光だけ照らしていると陰影が付かない白になるのではなく、まっ黄色になるグレーになるという回答が多くあった αは０～１の間の数値環境光と拡散反射光の数値を勝手なルールで、それぞれ変えてはいけない 1番は光が当たらないので黒右側は、黄色になる環境光が入っているので１番は黒にはならないよくない例はこのようなものこれは典型的なものだが下のものは光の色のみで、物体の色を言っていないので、明らかに間違え上は２番次第環境光等についての比率がそもそも違う 1と２番は矛盾した関係となっている環境光＋拡散反射のルールであるのだから、上部のものも従わないといけない一貫性が必要である環境光は20％残りの0.8を忘れているので、このような答えになりかねないこれが回答例環境光が20％、拡散反射光が80％としている強度として提示している光の強度を定義している事もあるがどちらも白なのでまとめて計算できるあまり細かい事は言いませんが環境光と反射光は8:2にならなければならない纏めて計算するか、個々で計算するかの違いである 2番の方は、３番と４番…… 物体色と光の強度と光色のかけ算になるのでどれか０だとぜんぶ０になるライトが正面になった場合は、光が45度で当たるので、0.5or0.7倍？して答えればよい。考え方は、1番と同じで、255で打ち切るか、足して2で割るなどする混ざり方を分配した場合は、色の混ざる時に物体色＋環境光の影響と拡散反射光の影響で考える環境光と拡散反射光の光の強度の配分か決まっているので、間違っている気もするが、細かいことはどうでもよくて、一貫性のあるルールの下で考えられていれば良いこととしている。なので、５点の点数を付けた人が多い。光が当たったら、明るいと暗いの中間みたいな答えはダメ中心が明るくて両端が暗くなる答えは誤答ですね。今回は、RGBで答えてという制限をしていたのでこの答えは少なかったです。ティーポットの図は各面に対して法線が定義されるので陰影がつく。今回はテクスチャマッピングです。非常に細かい模様や自然界の状況を再現するのは難しい。画像を背景として、３Ｇモデルに貼り付けておく。さきまでは環境マッピングでしたどちらもやっていることは同じであるが、テクスチャマッピングは画像を張り付ける点で異なる。イメージをテクスチャという。テクスチャマッピングの例としては、ティーポットなど、、、テクスチャマッピングの方法は、何かしらの形でイメージを面に張り付ける実験は簡単にはできないが前に物を置くと、円筒型の曲面に色が映っていますよねそして、投影面が曲面だと文字がゆがんだりしますよねプロジェクターがほぼ平行なので、、、曲画像変換は地球の緯度・経度に対応させるまっすぐに見てきれいに見える画像を貼り付けると歪んでしまう。なので、球に張り付けた時にきれいに見えるように歪んだ画像を張り付ける共通のやり方として、マッピングのための座標を用意してあげる。それぞれの対応する点に色を張り付けるイメージ今までの話と関連付けると、三角形が投影面に投影されたと考えると、投影面での頂点の座標を決めて、色を決めてあげるテクスチャが存在する場合、塗りつぶしのタイミングでテクスチャの画像からサンプリングして取り出して、貼り付けるテクスチャのいろを塗りつぶしの時に、ベタベタになると思いますよね。そうなると、もともと持っていた陰影を考慮しないといけない。でないと、ラスタライズのピクセル値とテクスチャの値がぶつかる。なので、なにかしらの演算が必要。 3年で詳しい演算の講義（ビジュアライゼーション）があるのでそこでやります。テクスチャマッピングされるときには、正面の面をプログラミングすると凹凸を考慮しないといけないしかし、テクスチャマッピングを使うと四角形を２つ書くだけでよい元々画像を埋めていく作業は通常で行うのでサイコロの目を書く時に帰化変化？やライティングの作業は２つ書くだけで良くなるモデリングした面は三角形２面しかなくなるこの三角形のおおきさはライティングの際、座標変換を行う際にテクスチャ画像は50＊50の画像であれば、そこにそのまま置いているだけなので何色を拾ってくるかというのは、画像のサンプリング処理が必要加えて補完処理も必要になる事も線形補完や、バイヒューリク？テクスチャメモリからＲＧＢ値を拾って行うこと一番早いものはニアレスウェーバーというもの今までやってきた処理を合わせるとこのようなものになる最終形が右下のようなものになる対応はＵＶマッピングで行う投影変換された後、二次元になり、画像の大きさに合わせてピクセル変換を行うラスタライジングと呼ばれるものティーポットは誤字投影変換とか、その他諸々はテクスチャの解像度は関係ない最後にラスタライジングの時のみに決めていくＣＧワールドと呼ばれるものを球に張り付けたりするテクスチャをどうやって生成するのかというものこれらが発達していない時は、スキャナーで取ったり～～スライド読み上げ実際にＣＧワールドというものをどうやって作るか文字を書いてプリントすると陰影がついてしまうというものレフ版等で丁寧に撮影すれば、問題ないが、大抵の場合は変な陰影がついてしまうこれはＣＧの教科書に出てくるもので、バンプマッピングこのようなものを自分で行うこと自体はさほど大変ではないぼこぼこした画像を張り付けても良いが、陰影は画像の中にあるので、ライトを動かしても陰影が変化しないこれについては実際に見ないと分かりにくいかもｎしれないが写真のようなもの右端がバンプマッピング真ん中や左は、写真として取ったものバンプマッピングの原理はこのようなもの一つの面に上から平行光源が当たった際には陰影が就かないこの時に、画素毎に法線を付けれればバンプマッピングを行うときは、画素毎に法線を引く光のシェーリングの計算を行うもの環境マッピングは周囲に映り込むようなセットをすると、このようなものになるこれは具体的な環境マッピング方法ボックス型もあり六面ソリッドテクスチャリングこれはCGの教科書に出てくるものだがサーフェイスモデルとストリートモデルというものがあったと思いますがスライスした際に、模様が出てくるか否かというものであるマインクラフトなんかはソリッドモデルと呼ばれるもの白色で定義して、中にテクスチャを入れておく事で行うコンピューターテクスチャリングの仕組みについて説明してきた高速に処理するけど限界あるトライアングルを一つ一つ処理していき、情報を整理していくもの致命的な欠点としては、影等の処理が出来ないというものだ影の屈折が何回行われるかまでは処理に時間がかかるレイトレーシングもリアルタイムレンダリングの中に入っているのが現状影はリアルタイムレンダリングでは難しいと言われているが、マルチパスレンダリングで出来る右側は面光源真下が一番黒くって、、、リアルタイムでこういった影を落としこむことができる屈折率が違うと、レンズのような模様が見えてくるラディオシティー光の反射を計算する、レイトレーシングとは違い、ライトの置き場所を変えてあげる。高度なライティング計算をするソフトは、裏側の面も光が当たる。裏面は直接は当たらないが、周囲の光があたり計算できる。先週の環境光は雑な考え方であった。厳密にやると、光の反射とか屈折を計算しないといけない。空間をメッシュできって、空間をタイル状に切って、計算していく。すると裏側にも光が当たることになる。蛍光灯とかも実質下側しか照らさないが、天井が暗いってことないですよね。現実に光が反射するのと同じように。とってもじかんがかかる直接光だと多くの影ができる。相互反射を考えると、ほぼ真っ暗な部分は排除される。フォトンマッピング単語だけ覚えてくれればよい。興味があったら調べてサブサーフェスキャッタリング法コンピュータグラフィックスはリアルなものを作りたい。そこで高度な計算やライティング方法が編み出されたまるで本物ののような映像も出てきた。一方、非写実的なものも発展していった。エッジだけが強調されている。一番左がリアルタイムレンダリングの例右の方はエッジを強調している白で強調すると金属ぽくなる球や円筒の場合厳密にはエッジがないが、投影すると塗りつぶす領域とそうではに部分ができてきてそこをエッジで強調する立方体をリアルタイムレンダリングする平行投影でみている図であるワイヤーフレームにするとこんな感じ透視投影した図？塗りつぶしてあげる。今、環境光のみでのっぺりしているが、、、視野角が広くなると、形は変わらず縮小される。前方クリップ面にかかると図がカットされ、内部が見えるビューボリュームの範囲外になると見えなくなるまたそのうち試験対策講義の際にじっくり見せますね～今日のレポートのお話単純です。計算しない。条件はスライドの通り。 **講義で学んだ知識**を活かすパワポにも擬似立方体あるけど投影法が異なるので、そこは意識してください手描きで書いてくれていいよ！サイコロの定義も任せます説明を付け忘れないようにお疲れ様でした。