| 混迷の立体屋さん | ||
■第5回 反射・屈折計算マップ
(2001/02/04) レイトレースを説明すると言っておきながら説明していなかったので、予定を変更して今回はレイトレースについてです。なお反射・計算マップには、レイトレースよりも計算量の少ない「反射／屈折」マップや「フラットミラー」マップがありますが、これらについては説明しません。 5.1 まず、お詫び。
去年のクリスマスから「混迷の立体屋さん」が全く更新されないままになっており、楽しみに待ってくださいました皆様方に、まずお詫び申し上げます。以後このような事がないよう、筆者、鋭意制作して参りたいと思う次第でございますので、今後ともよろしくお願い申し上げます。 5.2 レイトレース
ray（光線）をtrace（追跡）する方法です。レイは、視点から生成される画像の各ピクセルに向かって出ています。レイは物体の表面に衝突すると、物体のマテリアル設定にしたがって反射・屈折します。（図5-1）  図5-1 レイの経路 反射・屈折は難しくありません。それまでに計算された面の法線に従って、物理的な計算をさせればよいのです。中学校の理科で習ったかと思います。（図5-2）
さて、レイの行き着く先はと言いますと、反射・屈折しない物体の表面か、無限の彼方です。反射・屈折しない物体では、その物体のその点の色がそのまま返されます。無限の彼方へと飛んでいった時には、別に設定したバックグラウンドの色を返します。 これらを合わせると、生成される画像のピクセルの色は次のように計算されます。  ここで、fkは反射の度合い、ckは物体の色、cn+1はバックグラウンドカラーのことです。また、屈折においても同様の計算式で計算できます。 しかし、永遠にレイを飛ばしていくわけにはいきません。例えば、鏡を2枚平行に置くと、その間で光が往復します。これを永遠に計算すると大変な事になりますから、レイが物体の表面に何回当たったかで、中断させます。中断した時にはバックグラウンドの色を返すようにすることが多いようです。  図5-4 平行な鏡 （赤い部分は、反射計算が中断された所）  図5-5 万華鏡 5.3 次回は…
次回からは、モデリングについて説明したいと思います。次回は、基本となるメッシュモデリングです。その概念についてです。 |
