基礎用語
3DCGに興味があるけど、Webで見つけた記事を見てもさっぱり解らない、という方のため3DCGで使われる基本的な用語の解説を掲載しました。これで3DCG用語は、バッチリです。
モデリング [Modeling]
3DCGにおいて3D空間内に立体物を作成する作業を「モデリング」といいます。現実生活で実際に手を使って切ったり貼ったりするのとは違ったスキルが必要であるために、色々な手法のモデリング方法が考案されています。 モデリングを行うツールまたはソフトウエアをモデラー[Modeler]と呼び ます。
自由曲面モデリング [Freeform surface modeling]
「自由曲面」とは、いくつかのポイントと制御パラメータを与えることでできる曲面のことを言います。
ドローソフトのような感覚で曲線から立体の面を作成する手法で、少ないポイントの調整で複雑で滑らかな曲面を作ることが出来ます。
ポリゴンモデリング [Polygon modeling]
多くの3Dソフトウエアで一般的な、ポリゴン（多角形）を多数組み合わせて様々な三次元の物体形状を作り出す方法です。 ポリゴンモデリングというだけで粘土を捏ねて作り上げるような操作感を連想する方も多いかと思 いますが、NURBSのように複数のラインから面を織り上げて行くようなモデリング手法を持ったモデラーもあります。頂点一個一個、面一枚一枚を管理することが得意で厳密なモデリングが可能です。
オブジェクト [Object]
モデリングで作成した3D形状のモデルのことです。
テクスチャマッピング [Texture mapping]
3Dモデル表面に質感を与えるための手法。 テクスチャ[texture] とはもともと織物の質感のことで、テクスチャ画像を3Dオブジェクトの表面に壁紙のように貼り付けることで、色付けや質感設定だけでは出せない繊細な多くの情報量をオブジェクトに与えることができます。
ライティング [Lighing]
3D空間上に光源を設定することをライティングと呼びます。光原には、点光源、面光源、スポットライト、平行光源、環境光、 IBL(Image-Based Lighting)などがあり、これらを配置することで現実に近い光源設定を行うことができます。
レンダリング [Rendering]
モデリングによって作成した３次元形状やそれに付加された質感情報、カメラ情報、光源情報などのシーンを構成するデータを受け取って、実際に物体があるように陰影付けなどを行って計算し画像を作成することを言います。映画等のVFXで私たちが目にする映像は、こういった レンダリングによる画像を素材にして加工されたものです。レンダリングを行うソフトウエアをレンダラー[Renderer]と呼びます。
スキャンライン [Scanline rendering]
奥行き方向の情報を計算することで物体の前後関係を決定し１ライン毎に計算する簡易的なレンダリング手法です。前後関係を見るのでガラスなどの透明物体の表現はできますが、レイトレーシングのような反射や屈折の表現はできません。画像による反疑似的な写り込み表現を行う手法である環境マッピングを利用します。
レイトレーシング [Ray tracing]
レイトレーシングはPCの飛躍的な進歩によってかつての憧れの手法からもはや標準的なものとなったレンダリング手法です。一般的なレイトレーシングでは視点から光源まで光を反射や屈折が定義されているかどうかを判断し探索することで反射表現に関してはリアルなイメージを得られます。 しかし、直接光が当たらない面は宇宙空間での暗部のように真っ暗となってしまうために、光が拡散している自然な室内のイメージを作成するのが難しい手法です。
パストレーシング [Path tracing]
レイトレーシングを拡張することでレイトレーシングが扱えなかった間接光（拡散光）を表現しようとする手法です。ファイナルギャザリングとも呼ばれますが一般的にはパストレーシングと呼ばれています。通常のレイトレーシングと同様にカメラから視線を飛ばしますが、レイトレーシングとの違いはオブジェクトと交わったそれぞれのレイから更に複数の2次レイを発射し、更にそのレイがぶつかった先でも同様に複数の3次レイを発射し、これを何段かに渡って行っていることです。レイトレーシングに比べ2次レイ以降のレイの数との積の分だけ計算量は増えてしまいますが、拡散反射を考慮したフォトリアルなレンダリング結果を得ることができます。欠点はレイの本数が少ないと砂目状のノイズが出やすいこととレンダリング時間です。
ラジオシティ [Radiosity]
ラジオシティでは、光が当たった面（ポリゴン）が減衰しながら次の２次拡散のための光源となってそれを何段階かに分けて繰り返すという計算を行うもので、パストレーシングと似た相互反射による間接光（拡散光）によるリアルな光線シミュレーションが可能です。ただ、ポリゴンが光源となるためにポリゴンの裏表を厳密に設定しておくなどモデリングの段階で留意が必要です。
トゥーンレンダリング [Toon rendering]
輪郭線と段階調の陰影表現でセルアニメーション風のイメージを作成するレンダリング手法です。 マンガ原稿やテクニカルイラストレーションなどに利用できます。
3DCG作成ソフト [3D software]
Shadeのように3DCGを作成するために必要なコンピュータ用ソフトウエアです。モデリングを行うモデラーや、オブジェクトを並べたり質感を設定したり、ライト、カメラを設定したりシーンを作成することができるシーンマネージャー、そして絵を描くためのレンダラー等から構成された総合アプリケーションを指すことが一般的です。
Shade 10
20年以上の歴史を持つ国産の3DCG作成ソフトです。シンプルな画面デザインと軽快な操作性で、多くのクリエイターから支持を得ています。3DCG制作において必要とされるすべての機能が含まれているため、新たな表現の場として3DCG をはじめる方、業務で3D表現が必要なプロフェッショナルの方にも最適なソフトウェアです。
Shade Home Design
部屋や家具を並べるだけで、かんたんに思い通りの家をシミュレーションできる3D 住宅デザインソフトです。Shade シリーズとの高い互換性により、パース図の作成など建築関連の業務にShade を使用している方にもお奨めします。
Poser 7
簡単な操作で人体やキャラクタの動きや表情を設定できる3D キャラクタデザインツールです。ホビーやアートの分野から、業務や医療などの学術用途にまで、世界中のユーザに活用されています。
Vue 6
ライトユーザの方にもその場でリアルな景観を制作できる豊富な素材を同梱。プロフェッショナルの飽くなき品質追求にもお応えする、ハリウッドも認めた景観作成ソフトの決定版です。
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