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東工大
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テレビジョン学会編
出版情報: 東京 : オーム社, 1994.2  ix, 218p, 図版8枚 ; 21cm
シリーズ名: 先端技術の手ほどきシリーズ / テレビジョン学会編
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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
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映像情報メディア学会編
出版情報: 東京 : オーム社, 2000.11  xvii, 652p ; 27cm
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1編 映像情報メティアのためのハードウェア
1章 要素技術の発展
1・1 概説 3
1・2 微細加工,高密度の実装,微細構造材料技術の展開 3
   1・2・1 半導体の微細化技術と映像回路・撮像デバイスへのインパクト 3
   1・2・2 大型基板微細加工技術とディスプレイへのインパクト 6
   1・2・3 微細材料・精密部品技術とストレージデバイスへのインパクト 8
1・3 ディジタルコンピュータ技術の展開 13
   1・3・1 汎用プロセッサの処理能力の変遷 13
   1・3・2 DSP 14
   1・3・3 映像,音声の処理の応用 15
   1・3・4 汎用プロセッサvsDSPと今後の展開 15
1・4 回路設計技術の展開 16
   1・4・1 大規模デバイスのインタコネクト 16
   1・4・2 エンベデッド(embedded)構造 17
   1・4・3 システムインテグレーション 17
   1・4・4 次世代EDAツール 17
   1・4・5 デザインサイクル 18
   参考文献 19
2章 センシング
2・1 概説 21
2・2 画像入力デバイス 23
   2・2・1 固体撮像素子 23
   2・2・2 高感度撮像管(HARP) 30
   2・2・3 不可視情報用撮像デバイス 36
2・3 画像入力システム 43
   2・3・1 民生・産業用入力システム 43
   2・3・2 放送用画像入力 48
2・4 インテリジェント画像入力 53
   2・4・1 機能撮像素子(スマートセンサ) 53
   2・4・2 ビジョンチップ 60
   参考文献 67
3章 表示と画像出力
3・1 概説 71
   3・1・1 表示・画像出力システム 71
   3・1・2 平面ディスプレイデバイス 72
   3・1・3 表示・画像出力装置の性能と画質 72
3・2 ブラウン管 73
   3・2・1 カラーブラウン管の概要 73
   3・2・2 要素技術 75
   3・2・3 投写管 78
3・3 LCD(Liquid Crystal Display) 80
   3・3・1 LCDの基本構成と駆動方法 80
   3・3・2 透過型LCD 85
   3・3・3 反射型LCD 89
   3・3・4 投写型LCD 91
3・4 PDP(Plasma Display Panel) 93
   3・4・1 動作原理と構造 93
   3・4・2 材料 95
   3・4・3 製造プロセス 96
   3・4・4 駆動方式と表示特性 97
3・5 各種平面ディスプレイ 100
   3・5・1 無機ELD(Electroluminescent Display) 100
   3・5・2 有機ELD(Electroluminescent Display) 102
   3・5・3 LED(Light Emitting Diode) 105
   3・5・4 FED(Field Emission Display) 108
3・6 大画面ディスプレイ 112
   3・6・1 投写型ディスプレイ 112
   3・6・2 屋外用大型ディスプレイ 115
3・7 3次元ディスプレイ 120
   3・7・1 概説 120
   3・7・2 3次元ディスプレイの種類 120
   3・7・3 電子動画ホログラフィ 125
   3・7・4 各種3次元ディスプレイ 126
3・8 ハードコピー 127
   3・8・1 ハードコピー方式と像形成原理 127
   3・8・2 ハーフトーニング技術 129
   3・8・3 カラーマネジメント技術 132
   参考文献 134
4章 ストレージ
4・1 概説 139
   4・1・1 磁気記録技術の進歩と展望 139
   4・1・2 光記録技術の進歩と展望 145
   4・1・3 半導体メモリ技術の進歩と展望 154
4・2 信号処理 157
   4・2・1 画像データ圧縮方式 157
   4・2・2 誤り訂正,等化,検出 159
   4・2・3 チャネルコーディング(channel coding) 164
4・3 テープストレージ 168
   4・3・1 ディジタルVTR 168
   4・3・2 カメラー体型VTR 179
   4・3・3 ディジタル録音機 181
   4・3・4 テープストリーマ 184
4・4 ディスクストレージ 187
   4・4・1 光ディスク 187
   4・4・2 ハードディスク 199
   4・4・3 フレキシブルディスク 207
4・5 ストレージシステム 210
   4・5・1 RAIDと階層記憶 210
   4・5・2 ビデオサーバ,映像バンク 213
4・6 半導体メモリ 218
   4・6・1 放送・業務用機器 218
   4・6・2 民生用映像,音響機器 222
   参考文献 227
2編 ディジタル放送とネットワーク
1章 放送と通信の融合
1・1 BS放送とCS放送の融合 233
1・2 インターネットによる放送と通信の融合 234
1・3 アナログからディジタルへ 234
2章 ディジタル放送と通信の要素技術
2・1 概説 237
2・2 レイヤモデル 240
   2・2・1 OSIレイヤモデル 240
   2・2・2 ディジタル放送におけるレイヤモデル 242
2・3 情報源符号化技術 243
   2・3・1 映像符号化 243
   2・3・2 音響信号の符号化 247
   2・3・3 静止画符号化 256
   2・3・4 マルチメディア符号化 261
2・4 MPEG多重化技術 266
   2・4・1 MPEG2システム 266
   2・4・2 MPEG4システム 269
2・5 変復調技術 273
   2・5・1 PSK 273
   2・5・2 QAM 275
   2・5・3 トレリス符号化変調 278
   2・5・4 OFDM 281
   参考文献 285
3章 ディジタル放送
3・1 概説 287
   3・1・1 テレビジョン放送方式の歴史 287
   3・1・2 ディジタル放送の標準化 288
3・2 ディジタル放送システム 288
   3・2・1 映像の入力フォーマットおよび符号化における制約条件 288
   3・2・2 衛星ディジタル放送 293
   3・2・3 地上ディジタル放送 298
   3・2・4 ディジタルCATV 302
   3・2・5 26GHz帯移動体向けディジタル放送(ITU-R観告BO.1130-3 Digital System E) 304
3・3 ディジタル放送サービス 307
   3・3・1 ISDB(統合ディジタル放送) 307
   3・3・2 テレビの高機能化 311
   3・3・3 マルチメディア情報サービス 313
   3・3・4 交通情報サービス 316
   3・3・5 ソフトウェアダウンロード 318
3・4 限定受信(CA)方式(有料放送) 319
   3・4・1 限定受信(CA)方式の概要 319
   3・4・2 限定受信システムの構成 320
   3・4・3 我が国のディジタル放送の限定受信方式 324
3・5 マルチメディア端末 324
   3・5・1 統合サービス型テレビ(ISTV) 324
   3・5・2 ホームサーバ 328
   3・5・3 ホームネットワーク 334
   参考文献 337
4章 コンテンツ制作,蓄積,運用
4・1 概説 339
4・2 ティビジョンにおけるコンテンツ制作技術 340
   4・2・1 番組制作手法の変遷 340
   4・2・2 ハイビジョン番組制作 342
   4・2・3 新しいタイプの番組制作機器 345
   4・2・4 CGの応作 351
   4・2・5 バーチャルセット 353
4・3 マルチメディアにおけるコンテンツ制作技術 356
   4・3・1 インターネットのコンテンツ制作 356
   4・3・2 データ放送のコンテンツ制作 358
   4・3・3 EPGのコンテンツ制作 361
   4・3・4 パッケージメディアにおけるコンテンツ制作 363
4・4 コンテンツの蓄積・運用技術 366
   4・4・1 アーカイブ 366
   4・4・2 ノンリニア編集 369
   参考文献 373
5章 ネットワーク
5・1 概説 375
5・2 ネットワークの動向 375
   5・2・1 ATMネットワーク 375
   5・2・2 IMT-2000 381
5・3 中継ネットワーク 384
   5・3・1 地上ディジタルネットワーク 384
   5・3・2 衛星ディジタルネットワーク 387
5・4 スタジオ内ネットワーク 389
   5・4・1 ATMネットワーク 389
   5・4・2 光波長多重伝送ネットワーク 393
5・5 マルチメディアネットワーク(インターネット) 397
   5・5・1 インターネットの概要 397
   5・5・2 インターネット映像伝送 400
   参考文献 402
3編 人間のためのマルチメディア情報処理
1章 マルチメディア情報処理への展開
1・1 概説 405
   1・1・1 はじめに 405
   1・1・2 マルチメディアとは 405
   1・1・3 マルチメディア情報処理技術 406
1・2 マルチメディアプラットフォーム 407
2章 ディジタル音声音響処理
2・1 概説 409
2・2 音声認識 410
   2・2・1 言語音声の基本構成要素 410
   2・2・2 音声認識の原理 411
   2・2・3 音声特徴の抽出 411
   2・2・4 音声のモデル化 412
   2・2・5 言語のモデル化 413
   2・2・6 探索 414
   2・2・7 応用システム 414
2・3 音声合成 415
   2・3・1 音声合成の原理 415
   2・3・2 音声合成技術 416
   2・3・3 合成音声の評価 418
   2・3・4 音声合成の応用・用途 420
2・4 コンピュータと音声音響処理 421
   2・4・1 MIDI音源 421
   2・4・2 WAVEファイル 423
   2・4・3 立体的音響処理 424
   参考文献 426
3章 ディジタル画像処理
3・1 概説 427
3・2 新しいディジタル画像処理技術 428
   3・2・1 ディジタル画像処理の新展開 428
   3・2・2 最適化による画像処理 429
   3・2・3 3次元形状と運動情報の利用 440
   3・2・4 ロバスト統計とその画像処理への応用 450
   3・2・5 物理ベースドピジョン 457
3・3 マルチメディア画像処理への展開 463
   3・3・1 マルチメディア画像処理とその実世界での利用 463
   3・3・2 ヒューマンインタフェースと画像技術 465
   3・3・3 マルチメディア映像ハンドリング 474
   3・3・4 電子透かしとコピープロテクション 477
3・4 ディジタル画像処理技術の新しい応用場面 480
   3・4・1 ディジタル画像処理の適用分野の拡大について 480
   3・4・2 自動車を取り巻く画像処理技術 482
   3・4・3 市街地における画像処理の応用 483
   3・4・4 オフィス・学校での画像技術の利用 484
   3・4・5 放送・メディア・ゲーム・スポーツでの画像技術の展開 485
   3・4・6 医療・福祉における画像技術の新しい応用 485
   3・4・7 家庭内にも広まりつつある画像処理技術 486
   参考文献 486
4章 コンピュータグラフィックス技術とその応用
4・1 概説 493
4・2 新しいレンダリング 494
   4・2・1 レンダリングについて 494
   4・2・2 高速化レンダリング法 494
   4・2・3 ポリュームビジュアリゼーション 499
   4・2・4 新しいモデリング手法 506
   4・2・5 テクスチャ生成 508
   4・2・6 ノンフォトリアリスティックレンダリング 512
   4・2・7 イメージベースレンダリング 515
   4・2・8 情報の可視化 519
4・3 最新のCGアニメーション 521
   4・3・1 CGアニメーションについて 521
   4・3・2 3次元CGのセル画風変換法 522
   4・3・3 モーフィング法 526
   4・3・4 CGアニメーションの最新作成技法 528
4・4 CGの応用 529
   4・4・1 CG映像からディジタル映像へ 529
   4・4・2 エンタテイメントへの応用 530
   4・4・3 VRとゲーム(VRML) 532
   4・4・4 VRへの応用 538
   4・4・5 バーチャルスタジオ 540
4・5 ハードウェアシステム 544
   4・5・1 CG画像生成に関するハードウェア 545
   4・5・2 CGのハードウェアの機器 547
   参考文献 551
5章 マルチメディアシステムの人間科学
5・1 概説 555
5・2 人間の認知と情報処理 556
   5・2・1 感覚・知覚受容機能 556
   5・2・2 認知過程での記憶,学習機能 562
   5・2・3 ヒトの情報処理モデル 566
   5・2・4 ユーザ行動・ユーザビリティ 570
5・3 感性情報処理とその評価 574
   5・3・1 感性情報へのアプローチ 574
   5・3・2 感覚・認識情報と感性情報 578
   5・3・3 感性の評価手法 583
5・4 マルチメディアインタフェース 589
   5・4・1 仮想環境インタフェース 589
   5・4・2 マルチモーダルインタフェース 595
   5・4・3 感覚代行ツール 599
   5・4・4 エージェント技術 605
5・5 マルチメディアと社会 609
   5・5・1 マルチメディアシステムと社会環境 609
   5・5・2 サイバスペースの規範 617
   参考文献 622
索引 627
旧版の編集機関 649
1編 映像情報メティアのためのハードウェア
1章 要素技術の発展
1・1 概説 3
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