CGの冒険

CGの冒険
―DOS/Vで究めるレイトレーシング―
(DOS/V用ソフト付）
【Win98以降では動作未確認です。ご注意ください】

アルフォンソ・ハーミダ著
酒井啓(日本IBM) 監訳
五十嵐昭雄・平野一路訳

B5・328頁・4,800円／ISBN4-303-73190-0
初版1997年12月発行

　概　要

本書は「Adventures in Ray Tracing」を翻訳したものです。著者のアルフォンソ・ハーミダは、本書でも紹介されている3DモデラPOVCADをはじめとするいくつかのコンピュータグラフィックス(CG)用ソフトウェアの開発者として知られている人です。WWWサーチエンジンを用いて「Alfonso Hermida」をキーにした検索をやってみると、コンピュータグラフィックス(CG)関連のWebページがたくさんヒットするのに気がつくでしょう。本書では、CGに関する、著者の豊富な経験が随所に反映され、初心者にもわかりやすく楽しめる本にしあがっています。

読者は、シェアウェアのレイトレーサPOLYRAY、3DモデラPOVCAD、その他多くのユーティリティソフトを使って、サンプルをひとつひとつ実際に試してみることで、レイトレーシングを用いたCGの作成に必要な知識を簡単に習得することができます。フォトリアリスティックな静止画をつくるのみならず、アニメーションの作成に必要な知識さえも身につけることができるのです。（「訳者まえがき」より）

　

　目　次

1.　レイトレーシングへの誘い
　　1.1　レイトレーシングって何?
　　1.2　一般的な概念
　　　　　1.2.1　3次元座標系
　　　　　1.2.2　視　点
　　　　　1.2.3　光　源
　　1.3　3次元ジオメトリ
　　　　　1.3.1　回転面
　　　　　1.3.2　エクストル－ド(掃引)面
　　　　　1.3.3　自由曲面
　　1.4　複雑なオブジェクトをつくる
　　　　　1.4.1　CSG (コンストラクティブ・ソリッド・ジオメトリ)
　　　　　1.4.2　ブーリアン演算
　　1.5　写実感を加える
　　1.6　まとめ

2.　初めてつくるレイトレーシングイメージ
　　2.1　レイトレーサPOLYRAY
　　2.2　POLYRAYを使う
　　　　　2.2.1　POLYRAY.EXEを実行する
　　　　　2.2.2　コマンドラインパラメータ
　　2.3　シーンファイルをつくる
　　　　　2.3.1　テキストエディタを使う
　　　　　2.3.2　文法における考慮点
　　2.4　シーンファイルの詳細
　　　　　2.4.1　ヘッダ
　　　　　2.4.2　視点の定義
　　　　　2.4.3　光源の定義
　　　　　2.4.4　オブジェクトの定義
　　　　　2.4.5　テクスチャ
　　2.5　シーンファイルのレイトレーシング
　　　　　2.5.1　バッチファイルをつくる
　　　　　2.5.2　初めてのシーンをレイトレーシングする
　　2.6　レイトレーシングされたイメージを見る
　　2.7　まとめ

3.　POLYRAYを使う
　　3.1　基礎知識
　　　　　3.1.1　3次元座標系
　　　　　3.1.2　ベクトル
　　　　　3.1.3　変　換
　　　　　3.1.4　視　点
　　　　　3.1.5　定義のネーミング
　　3.2　オブジェクトをつくる
　　3.3　単純オブジェクトをつくる
　　　　　3.3.1　ボックス
　　　　　3.3.2　平　面
　　　　　3.3.3　球
　　　　　3.3.4　ディスク(円盤)
　　　　　3.3.5　放物面
　　　　　3.3.6　円　錐
　　　　　3.3.7　シリンダ(円筒)
　　　　　3.3.8　楕円体
　　　　　3.3.9　トーラス(円環)
　　3.4　モデリングサーフェイス
　　　　　3.4.1　スムーズ三角形
　　　　　3.4.2　ポリゴン(多角形)
　　　　　3.4.3　回転面
　　　　　3.4.4　掃引(エクストルード)面
　　　　　3.4.5　ベジエパッチ
　　3.5　その他のオブジェクト
　　　　　3.5.1　ブロブ
　　　　　3.5.2　ハイトフィールド
　　　　　3.5.3　関　数
　　3.6　まとめ

4.　光、色、テクスチャ
　　4.1　光　源
　　　　　4.1.1　位置光源
　　　　　4.1.2　方向光源
　　　　　4.1.3　スポットライト
　　4.2　色
　　　　　4.2.1　面(サーフェイス)
　　　　　4.2.2　背　景
　　　　　4.2.3　霧
　　4.3　テクスチャ
　　　　　4.3.1　テクスチャのサーフェイスパラメータ
　　　　　4.3.2　テクスチャのタイプ
　　　　　4.3.3　イメージマッピングテクスチャ
　　4.4　まとめ

5.　CSG (コントラクティブ・ソリッド・ジオメトリ)
　　5.1　ブーリアン演算
　　5.2　和
　　5.3　差
　　5.4　積
　　5.5　クリッピング
　　5.6　バウンディングボックス
　　5.7　反　転
　　5.8　まとめ

6.　追加機能
　　6.1　シェーディングフラグ
　　6.2　レンダリング法
　　　　　6.2.1　スキャン変換
　　　　　6.2.2　ワイヤフレーム
　　6.3　数　式
　　　　　6.3.1　浮動小数点式
　　　　　6.3.2　ベクトル
　　　　　6.3.3　配　列
　　　　　6.3.4　条件式
　　6.4　まとめ

7.　3Dモデラ(POVCAD)を使う
　　7.1　はじめに
　　7.2　POVCADを実行する
　　7.3　シーンファイルをつくる
　　　　　7.3.1　TUTOR1.CADシーンの詳細
　　　　　7.3.2　POLYRAYシーンファイル
　　7.4　POVCADプリミティブを使う
　　7.5　オブジェクトのコピーを複数個つくる
　　7.6　CSG演算を使う
　　7.7　スイープオブジェクトとエクストルードオブジェクト
　　7.8　ベジエパッチをつくる
　　7.9　ポリゴン分割のテクニックを使う
　　7.10　まとめ

8.　アニメーション
　　8.1　アニメーションの基礎
　　　　　8.1.1　変換操作
　　　　　8.1.2　視点の運動(フライバイ)
　　　　　8.1.3　オブジェクトの運動
　　　　　8.1.4　バーチャルアニメーション
　　　　　8.1.5　テクスチャのバリエーション
　　8.2　POLYRAYのアニメーション機能
　　　　　8.2.1　フレーム生成
　　　　　8.2.2　条件処理
　　　　　8.2.3　スタティック定義
　　　　　8.2.4　配　列
　　　　　8.2.5　アニメーションファイルをつくる
　　　　　8.2.6　解像度の問題
　　8.3　アニメーションの例
　　　　　8.3.1　フライバイ
　　　　　8.3.2　テクスチャアニメーション
　　　　　8.3.3　オブジェクトアニメーション
　　　　　8.3.4　バーチャルアニメーション
　　8.4　まとめ

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	概　要
	本書は「Adventures in Ray Tracing」を翻訳したものです。著者のアルフォンソ・ハーミダは、本書でも紹介されている3DモデラPOVCADをはじめとするいくつかのコンピュータグラフィックス(CG)用ソフトウェアの開発者として知られている人です。WWWサーチエンジンを用いて「Alfonso Hermida」をキーにした検索をやってみると、コンピュータグラフィックス(CG)関連のWebページがたくさんヒットするのに気がつくでしょう。本書では、CGに関する、著者の豊富な経験が随所に反映され、初心者にもわかりやすく楽しめる本にしあがっています。読者は、シェアウェアのレイトレーサPOLYRAY、3DモデラPOVCAD、その他多くのユーティリティソフトを使って、サンプルをひとつひとつ実際に試してみることで、レイトレーシングを用いたCGの作成に必要な知識を簡単に習得することができます。フォトリアリスティックな静止画をつくるのみならず、アニメーションの作成に必要な知識さえも身につけることができるのです。（「訳者まえがき」より）

	目　次
	1.　レイトレーシングへの誘い　　1.1　レイトレーシングって何? 　　1.2　一般的な概念　　　　　1.2.1　3次元座標系　　　　　1.2.2　視　点　　　　　1.2.3　光　源　　1.3　3次元ジオメトリ　　　　　1.3.1　回転面　　　　　1.3.2　エクストル－ド(掃引)面　　　　　1.3.3　自由曲面　　1.4　複雑なオブジェクトをつくる　　　　　1.4.1　CSG (コンストラクティブ・ソリッド・ジオメトリ) 　　　　　1.4.2　ブーリアン演算　　1.5　写実感を加える　　1.6　まとめ 2.　初めてつくるレイトレーシングイメージ　　2.1　レイトレーサPOLYRAY 　　2.2　POLYRAYを使う　　　　　2.2.1　POLYRAY.EXEを実行する　　　　　2.2.2　コマンドラインパラメータ　　2.3　シーンファイルをつくる　　　　　2.3.1　テキストエディタを使う　　　　　2.3.2　文法における考慮点　　2.4　シーンファイルの詳細　　　　　2.4.1　ヘッダ　　　　　2.4.2　視点の定義　　　　　2.4.3　光源の定義　　　　　2.4.4　オブジェクトの定義　　　　　2.4.5　テクスチャ　　2.5　シーンファイルのレイトレーシング　　　　　2.5.1　バッチファイルをつくる　　　　　2.5.2　初めてのシーンをレイトレーシングする　　2.6　レイトレーシングされたイメージを見る　　2.7　まとめ 3.　POLYRAYを使う　　3.1　基礎知識　　　　　3.1.1　3次元座標系　　　　　3.1.2　ベクトル　　　　　3.1.3　変　換　　　　　3.1.4　視　点　　　　　3.1.5　定義のネーミング　　3.2　オブジェクトをつくる　　3.3　単純オブジェクトをつくる　　　　　3.3.1　ボックス　　　　　3.3.2　平　面　　　　　3.3.3　球　　　　　3.3.4　ディスク(円盤) 　　　　　3.3.5　放物面　　　　　3.3.6　円　錐　　　　　3.3.7　シリンダ(円筒) 　　　　　3.3.8　楕円体　　　　　3.3.9　トーラス(円環) 　　3.4　モデリングサーフェイス　　　　　3.4.1　スムーズ三角形　　　　　3.4.2　ポリゴン(多角形) 　　　　　3.4.3　回転面　　　　　3.4.4　掃引(エクストルード)面　　　　　3.4.5　ベジエパッチ　　3.5　その他のオブジェクト　　　　　3.5.1　ブロブ　　　　　3.5.2　ハイトフィールド　　　　　3.5.3　関　数　　3.6　まとめ 4.　光、色、テクスチャ　　4.1　光　源　　　　　4.1.1　位置光源　　　　　4.1.2　方向光源　　　　　4.1.3　スポットライト　　4.2　色　　　　　4.2.1　面(サーフェイス) 　　　　　4.2.2　背　景　　　　　4.2.3　霧　　4.3　テクスチャ　　　　　4.3.1　テクスチャのサーフェイスパラメータ　　　　　4.3.2　テクスチャのタイプ　　　　　4.3.3　イメージマッピングテクスチャ　　4.4　まとめ 5.　CSG (コントラクティブ・ソリッド・ジオメトリ) 　　5.1　ブーリアン演算　　5.2　和　　5.3　差　　5.4　積　　5.5　クリッピング　　5.6　バウンディングボックス　　5.7　反　転　　5.8　まとめ 6.　追加機能　　6.1　シェーディングフラグ　　6.2　レンダリング法　　　　　6.2.1　スキャン変換　　　　　6.2.2　ワイヤフレーム　　6.3　数　式　　　　　6.3.1　浮動小数点式　　　　　6.3.2　ベクトル　　　　　6.3.3　配　列　　　　　6.3.4　条件式　　6.4　まとめ 7.　3Dモデラ(POVCAD)を使う　　7.1　はじめに　　7.2　POVCADを実行する　　7.3　シーンファイルをつくる　　　　　7.3.1　TUTOR1.CADシーンの詳細　　　　　7.3.2　POLYRAYシーンファイル　　7.4　POVCADプリミティブを使う　　7.5　オブジェクトのコピーを複数個つくる　　7.6　CSG演算を使う　　7.7　スイープオブジェクトとエクストルードオブジェクト　　7.8　ベジエパッチをつくる　　7.9　ポリゴン分割のテクニックを使う　　7.10　まとめ 8.　アニメーション　　8.1　アニメーションの基礎　　　　　8.1.1　変換操作　　　　　8.1.2　視点の運動(フライバイ) 　　　　　8.1.3　オブジェクトの運動　　　　　8.1.4　バーチャルアニメーション　　　　　8.1.5　テクスチャのバリエーション　　8.2　POLYRAYのアニメーション機能　　　　　8.2.1　フレーム生成　　　　　8.2.2　条件処理　　　　　8.2.3　スタティック定義　　　　　8.2.4　配　列　　　　　8.2.5　アニメーションファイルをつくる　　　　　8.2.6　解像度の問題　　8.3　アニメーションの例　　　　　8.3.1　フライバイ　　　　　8.3.2　テクスチャアニメーション　　　　　8.3.3　オブジェクトアニメーション　　　　　8.3.4　バーチャルアニメーション　　8.4　まとめ