Computer Graphics 第10回 レンダリング（4） マッピング マッピング(1) （４-6, p.146-） 3次元物体面や曲面上に様々なパターンや模様 をマッピング（写像）し，表示を行う手法 模様や凹凸などを効率的に表現 マッピング手法 ２Ｄ平面上で定義される画像や関数を3次元物体面や 曲面上にマッピング 等 3次元空間で定義されるパターンや関数を3次元物体 にマッピング 2006/7/3 テクスチャマッピング，バンプマッピング ソリッドテクスチャリング Computer Graphics 2 マッピング（２） 画像を用いた,写実性の高いCG画像を生成するための補 助的な役割をする技術 特にハードウエアの性能が低い場合に有効 (ただし画像 を蓄えておくためのテクスチャメモリが別途必要) 通常のレンダリング技術と組み合わせて用いる 2006/7/3 テクスチャマッピング＋シェーディング 等 Computer Graphics 3 テクスチャマッピング ２Ｄテクスチャを3次元物体面や曲面などに貼り付けて表示す る手法 貼り付ける模様・画像： テクスチャ画像 2006/7/3 テクスチャ，テクスチャマップ 写実画像（デジカメ，スキャナ等使用） コンピュータ生成画像（ペイントソフト等使用） Computer Graphics 4 テクスチャマッピングの活用例 実物体の表面上の細かな凹凸変化 2006/7/3 直接ポリゴンでモデル化するのは手間・効率悪い → テクスチャで簡易に表示！ Computer Graphics 5 テクスチャ座標の計算 3次元形状 ■三次元形状の各頂点に1対 1対応する二次元座標を定義 → テクスチャ座標 (UV座標) ■テクスチャ座標の計算 ・円筒・球マッピング ・平面マッピング テクスチャ 2006/7/3 Computer Graphics 6 円筒（球）マッピング 形状を覆う円筒(球)を定 2006/7/3 義 円筒の表面上の点がテク スチャ座標に相当 形状の各頂点から円筒へ 光線を延ばし,円筒の表 面との交点をその点にお けるテクスチャ座標とす る 適用できる形状の種類に 制限がある Computer Graphics 7 円筒マッピングの実例 ＋ 顔３Ｄ形状 2006/7/3 顔全周テクスチャ画像 Computer Graphics マッピング後の画像 8 3次元形状とテクスチャを同時取得する計測装置 レーザースキャナ レーザー測距による奥行き測定 テクスチャを同時取得 距離画像とテクスチャは完全に対応 静止物体の高精度な計測に向く QuickTimeý Dz TIFFÅià• èkÇ »ÇµÅj ê Lí£ ÉvÉçÉOÉâÉÄ Ç™Ç±ÇÃÉsÉN É`ÉÉǾå©ÇÈǞǽDžÇÕïKóvÇÇ• ÅB ステレオカメラ 2006/7/3 ２眼カメラによる３次元計測 対応点探索が必要 画像解像度が計測精度に大きく影響 モーションキャプチャとしても利用可能 Computer Graphics Quic kT imeý Dz T IFFÅià• è kǻǵÅj êLí£ÉvÉç ÉOÉâÉÄ Ç™Ç±Çà És É NÉ`ÉÉÇ¾å© ÇÈǞǽDžÇÕïKóvÇÇ• ÅB 9 平面マッピング テクスチャ座標を計算により 求める (パラメータ化) ある評価関数を最小にするよ うにテクスチャ座標を計算 2006/7/3 Computer Graphics 10 バンプマッピング 物体の凹凸を擬似的に表現 2006/7/3 法線ベクトルを凸凹に応じて 傾かせる 法線マップ (Normal Maps) 各画素につき法線ベクトルが 定義されるような画像 Computer Graphics 11 ディスプレースメントマッピング 高さマップ(グレースケー ル画像のようなもの)を使 ったマッピング バンプマッピングとの違い 2006/7/3 法線マップは一つの画素 につき三つのスカラー値 により決定 高さマップは一つの画素 につき一つのスカラー値 により決定 Computer Graphics 12 比較（バンプ vs ディスプレースメント） 形状モデル自体を操作するかどうか？ 2006/7/3 Computer Graphics 画像の違いはどこ？ 13 環境マッピング 反射による周囲の映り込みをマッピングにより擬似的に 表現する手法 2006/7/3 物体を取り囲む球や立方体を設置 内面に周囲の環境のテクスチャを貼る 物体面上で反射した例と仮想球との交点を求め，テクスチ ャ上から対応点の色を取得してマッピング Computer Graphics 14 ソリッドテクスチャリング 表面のみのマッピングでは，境界部分の不連続性が問題 特に大理石や木材など，複雑なテクスチャのケース ３次元空間でテクスチャを定期，様々な形状に切り出し て表示 2006/7/3 ３Ｄテクスチャ→３次元空間で定義される関数 乱数などにより揺らぎを与えて自然な模様を作る Computer Graphics 15
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