| 1章 CGの基礎 |
| 1・1 CGについて 1 |
| 〔1〕 1960年代 1 |
| 〔2〕 本格的利用時代(1970年代の後半から80年代初頭) 3 |
| 〔3〕 CG実用化時代(1980年代初期) 3 |
| 〔4〕 CG普及時代(1980年代後半) 3 |
| 〔5〕 CG活況時代(1990年代) 4 |
| 1・2 2次元CGの基礎技法 4 |
| 〔1〕 コンピュータによる図形・画像の取扱い 4 |
| 〔2〕 2次元CG技法 5 |
| 1・3 3次元CGの基礎技法 7 |
| 〔1〕 3次元CG技法 7 |
| 〔2〕 モデリング 8 |
| 〔3〕 レンダリング 8 |
| 1・4 本書の構成 10 |
| 2章 レンダリングの基礎 |
| 2・1 投影法 13 |
| 2・2 中心投影図 15 |
| 2・3 陰影づけ手法 18 |
| 2・4 シェーディングモデル 19 |
| 2・5 スムースシェーディング法 22 |
| 〔1〕 グローシェーディング 22 |
| 〔2〕 フォーンシェーディング 23 |
| 2・6 テクスチャマッピング 24 |
| 〔1〕 マッピングの基礎 24 |
| 〔2〕 テクスチャマッピング 25 |
| 〔3〕 パンプマッピング 25 |
| 参考文献 27 |
| 3章 レイトレーシング法 |
| 3・1 レイトレーシングの原理 29 |
| 3・2 光の振舞い 32 |
| 〔1〕 光線と物体との交点 32 |
| 〔2〕 反射と屈折 34 |
| 〔3〕 アンチエリアシング 35 |
| 3・3 レイトレーシングの高速化 36 |
| 〔1〕 平均コストの削減方法 36 |
| 〔2〕 物体を限定する方法 39 |
| 〔3〕 光線の一般化法 43 |
| 3・4 並列計算 45 |
| 参考文献 46 |
| 4章 ボリュームレンダリング法 |
| 4・1 ボリュームレンダリング法の概要 49 |
| 4・2 レンダリング技術の分類 51 |
| 4・3 ボリュームレンダリングの方法 53 |
| 4・4 自然物体のボリュームレンダリング 58 |
| 〔1〕 ボリュームレンダリング 58 |
| 〔2〕 テクセルレンダリング 59 |
| 4・5 シミュレーション実験 60 |
| 4・6 今後の研究課題 61 |
| 参考文献 62 |
| 5章 照明モデルとラディオシティ法 |
| 5・1 光源の種類と反射光 65 |
| 〔1〕 点光源 66 |
| 〔2〕 線光源 67 |
| 〔3〕 面光源および多面体光源 67 |
| 〔4〕 天空光 67 |
| 5・2 影の処理 68 |
| 〔1〕 大きさを持たない光源による影の計算 68 |
| 〔2〕 大きさを持つ光源の影 69 |
| 5・3 ラディオシティ法 72 |
| 〔1〕 ラディオシティ方程式 73 |
| 〔2〕 フォームファクタの計算 74 |
| 5・4 大気の効果 76 |
| 〔1〕 霞の効果 76 |
| 〔2〕 大気散乱光の表示 77 |
| 参考文献 78 |
| 6章 フラクタル |
| 6・1 フラクタルについて 79 |
| 6・2 フラクタルとは 80 |
| 〔1〕 フラクタル図形について 80 |
| 〔2〕 フラクタル次元について 81 |
| 〔3〕 身近なフラクタル 83 |
| 〔4〕 マンデルブロ集合とジュリア集合 85 |
| 〔5〕 IFS 86 |
| 6・3 CGにおけるフラクタル 87 |
| 〔1〕 なぜフラクタルなのか 87 |
| 〔2〕 fBmと中点変位法 88 |
| 〔3〕 フラクタル図形と生成規則 89 |
| 〔4〕 パーティクルシステム 90 |
| 参考文献 92 |
| 7章 自然物体の生成法 |
| 7・1 自然物体のCG表現について 93 |
| 7・2 山岳の表現 96 |
| 〔1〕 フラクタル手法 96 |
| 〔2〕 形成メカニズムを考慮した手法 97 |
| 7・3 樹木の表現 99 |
| 〔1〕 テクスチャマッピング手法 99 |
| 〔2〕 フラクタル手法 100 |
| 〔3〕 生長モデル 101 |
| 7・4 山岳・樹木の季節感の表現 103 |
| 7・5 粒子ベースのシミュレーション法 104 |
| 7・6 樹木の揺らぎの表現 105 |
| 7・7 ガス状物体の表現 106 |
| 〔1〕 雲の表現例 106 |
| 〔2〕 炎,煙の表現例 107 |
| 7・8 水流の表現 108 |
| 7・9 岩石の表現 109 |
| 〔1〕 フラクタル手法 109 |
| 〔2〕 ひび割れの生成手法 110 |
| 7・10 布・皮膚・革の表現 110 |
| 〔1〕 布の質感表現 111 |
| 〔2〕 皮膚・革の質感表現 113 |
| 参考文献 114 |
| 8章 人間のCG表現と応用 |
| 8・1 ヒトと人物像 119 |
| 8・2 CG人間の誕生と成長 120 |
| 8・3 人間のCG表現 122 |
| 〔1〕 人物像の構成部品 122 |
| 〔2〕 データ入力 122 |
| 〔3〕 形状表現 127 |
| 〔4〕 動きの表現 130 |
| 〔5〕 顔 132 |
| 〔6〕 頭髮 132 |
| 〔7〕 皮膚 133 |
| 〔8〕 衣服 134 |
| 8・4 表情,動作の認識生成 135 |
| 8・5 21世紀に向けて 135 |
| 参考文献 137 |
| 9章 コンピュータアニメーション |
| 9・1 コンピュータアニメーションの概要 143 |
| 9・2 支援型システム 144 |
| 〔1〕 キーフレーム法 145 |
| 〔2〕 動点制約法 146 |
| 〔3〕 スケルトン法 147 |
| 〔4〕 モーフィング 148 |
| 〔5〕 モーションコントロールシステム 149 |
| 9・3 生成型システム 149 |
| 〔1〕 関数法 150 |
| 〔2〕 自由形状変形 150 |
| 〔3〕 多関節構造体の変形 151 |
| 9・4 実用システムの現状と今後 160 |
| 参考文献 160 |
| 10章 映像制作技法 |
| 10・1 近頃のCG 163 |
| 10・2 「壁」の崩壊 164 |
| 10・3 ハリウッドとCG 165 |
| 10・4 ハイエンドCG 167 |
| 〔1〕 合成映像 167 |
| 〔2〕 メタモルアニメーション 168 |
| 〔3〕 キャラクタアニメーション 168 |
| 〔4〕 体感映像 169 |
| 10・5 作品事例 169 |
| 11章 3次元CGハードウェアシステム |
| 11・1 CG入出力装置 175 |
| 〔1〕 平面型インタフェース 175 |
| 〔2〕 空間型インタフェース 179 |
| 11・2 グラフィックスボード 181 |
| 11・3 グラフィックワークステーション 182 |
| 11・4 GLとPEX 189 |
| 11・5 今後の動向 189 |
| 参考文献 190 |
| 12章 CGの最新の動向 |
| 12・1 ビジュアライゼーションについて 193 |
| 〔1〕 サイエンティフィックビジュアライゼーション 193 |
| 〔2〕 景観シミュレーション 195 |
| 〔3〕 医学におけるビジュアライゼーション 196 |
| 12・2 仮想現実感 197 |
| 〔1〕 CGシステムと仮想現実感システム 197 |
| 〔2〕 仮想現実感装置の具体例 199 |
| 〔3〕 広義のVRシステム 201 |
| 12・3 3次元CGの将来 202 |
| 参考文献 204 |
| 監修者・執筆者略歴 207 |
| 索引 213 |
| 1章 CGの基礎 |
| 1・1 CGについて 1 |
| 〔1〕 1960年代 1 |
| 〔2〕 本格的利用時代(1970年代の後半から80年代初頭) 3 |
| 〔3〕 CG実用化時代(1980年代初期) 3 |
| 〔4〕 CG普及時代(1980年代後半) 3 |
