cg

画像処理

画像認識

コンピュータを用いて図形や画像を生成，処理、表示する技術および技術を使って生成される画像

様々なメディアにおいて画像を生成するためにコンピュータを応用すること

形状モデルと言われる定義対象となる形状を入力する技術。もっとも重要な技術の一つ

定義された形状に対し質感や陰影を計算しディスプレイに表示する技術

現実にある物体そっくりな表現を行うレタリング

絵画，イラストなどの非写実的な表現を行うレタリング

平面空間で表現される図形、画像

3次元空間で表示される形状を扱う

移動，回転、拡大、縮小などの幾何変換を行い目的の形状に編集

鑑賞する人が表現された作品との対話によって、作品が変化していく形態の芸術

歴史的価値のある絵画や建造物は、時間が経つにつれて、劣化や損傷が進む。そのため、博物館や図書館では、そのような文化財や伝統芸能などをデジタルデータとしてデータベース化して、保存し、コースに残していくことが行われている。

現実環境の映像にCGで作成された仮想の映像を合成して、現実世界だけでは得られない情報を提示する技術

幾何情報と位相情報のデータを扱う、図形単位での編集が可能。移動、回転、拡大、縮小や頂点の移動、追加削除などの編集を行うことができる。

座標をあらわす

幾何情報のつながりをあらわす

画素値情報をあつかう。各画素に対して画素値を操作する。図形単位での編集は困難。

図形を画素単位で表示した場合、輪郭が階段上に表現されてしまう現象

標本化において、画素の大きさが不適切

画素値の変化をなめらかにし、エイリアシングが起きないようにする処理

求めたい位置に最も近い画素値で補間、高速の処理が可能、ジャギーが発生しやすい

求めた位置に隣接した上下、左右の4画素の画素値を用いて補間、ニアレストネイバーよりもジャギーが目立たない、エッジが鈍ってしまう傾向がある

求めた位置の周囲の16画素の画素値を用いて補間、バイリニアよりもシャープで自然の画像が得られる

3次元CGにおいてモデルが定義されてから、様々な座標形に幾何的な変換が行われ、ディスプレイ上に表示される過程

CGで扱う代表的な座標形。個々の物体をモデリングするときの座標系、ここの物件に応じて原点や座標軸が設定される

物体個々のモデリング座標形の位置、関係を定義するための統一的な座標系

ワールド座標形での視点の位置と方向を表す座標系、原点は視点

実数(01の範囲で表現される座標系、ハードウェアに依存しない

整数で表現される。座標形、

モデリング座標形から、ワールドザ表系への変換。複数の物体をワールド座標へ配置する場合、物体の個数間の変換を行う

ワールド座標形からカメラ座標形への変換を行う、カメラの位置や見る角度を変え

カメラ座標形から正規化デバイス座標形への変換

ワールド座標系で設定したワールド座標ウィンドウとスクリーン座標形で設定した短形領域(ビューポート)を対応付ける変換、 表示範囲からはみ出した部分の除去はクリッピング

3次元仮想空間で定義された図形を2次元平面上に表現するための変

支店から近いところは大きく遠いところは小さく見える。現実的な空間を写実表現する場合などに利用される。

距離に依存せず、同じ大きさで見える工業、製品、設計などの技術設計目的などで利用され

コンピューターを操作して、仮想の3次元形状を作成する作業、会見上は同じ。3次元形状であっても、様々な方法で作成が可能。 モデルの特徴を正確に把握し、計算の種類や表現方法に応じて使い分けることが必要である。モデルの表現方法によっては表現できる形状に制限がある場合も生じる。

形状を綾線のみで表現したもの。形状モデルの中では、最も簡単かつデータ量の少ない表現方法で。面に関する情報を持たないため、形状の表面を表現することができない。

形状を面の集合によって表現したものファイヤーフレームモデルの問題である形状の曖昧さを改善したもので、面動詞の操作を判定することで、物体の衝突判定が可能である隠面削除の実現

SURFACEモデルの課題

形状を平面の集合で表現するモデルで、それぞれの平面は多角形で構成

曲線を表現する方法で、一定の規制に従って動いた時、奇跡と考える

スイープ面の元となる線

母線の空間上の軌跡を表す曲線

カーテンのような曲線をモデリングする場合に利用される

回転スイープ、並行移動スイープ

形状を構成する前の情報と面が、互いにどの面に接するかの情報を持つ持つ。 形状のないと外部の表現が可能

形状を構成する頂点、綾線、面の3種類の要素を用いて表現 各要素は形状、表面に存在する 仮想空間内において、形状が存在する部分と存在しない部分の境界となる

3次元空間をそれぞれの軸方向に講師上に区切り、それぞれの空間が形状の内部か外部下の情報を持たせることで形状を表現する

視点から見て統一にある面や綾線が視点に近い面より隠される場合、視点から見えない目線を表示しないようにする処理2つ

凸形状を対象として視線ベクトルと麺の方線、ベクトルの角から可視化不可視化を処理する方法

スクリーンと各メントの距離を求め、遠い順序を書きしながら、描画る方法

色情報を確認するフレームバッファの画素ごとに、面の前後関係を判定しながら描画する方法

走査線単位で陰面処理を行う方法

1.物体を構成する各面を、それぞれ単一の明るさで表現する方法 2.色を補間することで、形状表面をなめらかに表現する方法 3、面の法線を補間することで面内部の色を求める方法

物体により生じる影を生成する処理 ・光が完全に遮られてできる影の部分 ・光の1部が到達している影の部分。

テクスチャと呼ばれる2次元画像の物体を表面に貼り付けることで模様を表現する方法

表面がなめらかな鉄球や、ガラス玉のような物体に対し、周囲の環境の映り込みを疑似的に表現する方法

物体に対し、1回だけ反射の表現をする方法 、透明な物体に対して、透過、屈折を表現する方法

内部にも複雑な模様を持つような物体を表現する方法で、3次元空間上でテクスチャー定義

物体の内部構造まで保管したデータでボクセルモデルより表現される

ボリュームデータに対し、物体内部の様子まで可視化する手法

視点からの例に沿って、順に色を積算していくことで、スクリーンがその色を決定する方法

キーとなる絵をもとに、それらの間を補う上を生成する方法

初期画像と最終画像との間をなめらかに変化させていく様子を見レーションにする方法で、初期画像と最終画像との間で、それぞれが対応する点をして、車中間画像を再生する

1枚の画像に対して、所望の変形処理を行う手法

高速に移動する物体を撮影したときに得られるぼやけた画像を意図的に作り出す方法

キャラクターに違和感のない動作を生成する。手法5つ