IT Text コンピュータグラフィックスの基礎

前表紙
株式会社 オーム社, 2020/06/22 - 292 ページ

理工系の学生にとって必要なコンピュータグラフィックスの基礎理論と技術をコンパクトに解説。

 理工系の学生にとって必要なコンピュータグラフィックスの基礎理論と技術をコンパクトに解説した教科書です。

 コンピュータグラフィックスは急激な進歩を遂げていますが、理工系の学生がコンピュータグラフィックスに取り組むうえで基礎となる部分は変わっていません。しかし、解説を平易に行うことが難しく、その理解が大きなハードルです。

 本書では、コンピュータグラフィックスの原理・しくみを、理工系の学生の皆様を対象にわかりやすく解説しています。


このような方におすすめ

情報系大学学部の学生、教員

コンピュータグラフィックスの初級技術者

主要目次

第1章 コンピュータグラフィックスの概要

第2章 座標変換

第3章 3次元図形処理

第4章 3次元形状表現

第5章 自由曲線・自由曲面

第6章 質感付加

第7章 反射モデル

第8章 照明計算

第9章 レイトレーシング

第10章 アニメーション

付 録

 

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目次

2 マッピング処理の流れ
126
3 テクスチャ座標の割当て
127
4 極座標を利用した座標
128
62 法線マッピング
130
2 処理の流れ
131
3 バンプマッピング
133
63 環境マッピング
134
2 処理の流れ
135

22 2次元の幾何変換
16
2 拡大縮小
17
4 回転
18
2 変換行列と2次元のアフィン変換
19
24 2次元の同次座標
20
2 無限遠点
22
3 同次座標のアフィン変換
23
25 3次元の幾何変換
25
3 平行移動
27
4 拡大縮小
28
5 せん断
29
26 直交座標系の変換
30
27 変換の合成
33
2 剛体変換
34
5 特定方向への拡大縮小
36
28 オイラー変換
37
2 ジンバルロック
38
3 回転変換行列からのオイラー角の算出
39
演習問題
40
第3章 3次元図形処理
43
1 パイプライン処理
45
2 モデル変換
46
3 ビュー変換
47
4 投影変換
50
32 クリッピング処理とビューポート変換
62
33 隠面消去処理
64
2 背面カリング
67
3 デプスソート法
68
4 ウォーノックのアルゴリズム
70
5 スキャンライン法
71
6 デプスバッファ法
72
演習問題
74
第4章 3次元形状表現
77
1 ワイヤフレームモデル
78
3 ソリッドモデル
79
42 ポリゴンメッシュの表現
80
43 ハーフエッジデータ構造
85
44 自由形状の表現
89
45 細分割曲面
90
46 ポリゴンメッシュのレンダリング
91
47 形状の生成と加工
93
2 単純化
94
4 自由形状変形
95
48 ボリューム表現
96
2 メタボール
97
演習問題
98
第5章自由曲線自由曲面
99
52 ベジェ曲線
102
3 基底関数と曲線の性質
105
53 ベジェ曲線のアルゴリズム
108
3 ベジェ曲線の接続
110
54 Bスプライン曲線
111
55 有理曲線
116
2 有理ベジェ曲線式
117
4 2次有理ベジェ曲線のウェイトによる曲線形状の違い
118
56 自由曲面
119
演習問題
122
第6章質感付加
125
演習問題
136
第7章反射モデル
139
72 反射の種類
140
2 拡散反射光
142
73 拡散反射
143
2 拡散反射率
144
4 複数光源と観測輝度
145
74 フォン反射モデル
146
75 トランススパロウ反射モデル
147
3 オフスペキュラー
150
76 異方性反射モデル
151
77 表面下散乱
152
2 ダイポールモデル
153
3 仮想的光源
155
演習問題
158
第8章照明計算
161
81 光源の種類
162
82 影の計算
163
1 シャドウマッピング
165
2 シャドウボリューム
167
83 大域照明
168
2 ラジオシティ法
171
84 イメージベースドライティング
174
演習問題
181
第9章レイトレーシング
183
91 レイトレーシング法の概要
184
92 レイと形状の交点計算
185
2 三角形との交点計算
186
93 完全鏡面反射屈折
188
2 屈折
189
3 反射率と透過率
192
95 パストレーシング
194
96 フォトンマッピング
197
第10章アニメーション
199
1 剛体アニメーション
200
2 パスアニメーション
202
3 カメラアニメーション
206
102 キーフレームアニメーション
208
103 階層構造
209
104 ボーンを使ったキャラクタアニメーション
212
105 柔軟体のアニメーション
215
2 糸のモデル
216
3 質点の運動
218
4 網のモデルと布のモデル
222
5 立体形状
224
2 SPH法
226
3 流体の運動
228
4 流体のレンダリング
231
演習問題
232
付録A コンピュータグラフィックスの歴史と最新動向
235
A2 CG の最新動向
248
付録B 行列
253
B2 行列
255
演習問題略解
257
参考文献
266
索引
273
奥付
279

著者について (2020)

宮崎大輔(みやざき だいすけ)

広島市立大学 大学院情報科学研究科知能工学専攻 准教授

(担当:第6 章,第7 章,第8 章,第9 章,付録B)

結城 修(ゆうき おさむ)

キヤノン株式会社 光学技術研究所

工学博士

(担当:第1 章,付録A)

床井浩平(とこい こうへい)

和歌山大学 システム工学部 システム工学科 メディアデザインメジャー 准教授

(担当:第2 章,第3 章,第10 章)

吉田典正(よしだ のりまさ)

日本大学 生産工学部 マネジメント工学科 教授

(担当:第4 章,第5 章)

書誌情報