テクスチャに様々な情報を持たせるマッピング技術 - Toon Magic

テクスチャに様々な情報を持たせるマッピング技術

3Dグラフィックスとはやはりリアルさを追及するものだと思います（私は）。リアルさを追及するには細かいとこまで作りこむことです。例えば、キャラクタを作成するのであれば、体の細かい凹凸から皮膚のシワまで、ポリゴン数を増やせばいくらでも作ることができます。しかし、それではコンピュータの計算量が果てしないことになる上に視点との距離によってはその微細な凹凸は1~2ドット以下まで小さく表示されてしまいます。そこで、開発されたがテクスチャ自体に情報を持たせ、少ないポリゴン数でありながら細かい部分を表現するというマッピング技術です。

バンプマッピング

低ポリゴンでありながら、微細な凹凸を表現します。微細な凹凸を表現するといっても、実際にへこませたりするわけではなく、あたかも凹凸があるように陰付けをします。仕組みは、オブジェクトにマッピングした白黒の濃淡により深さを表現するハイトマップから法線ベクトル（面の向き）情報を持った法線マップ（ノーマルマップ）を生成します。その法線ベクトル＋光源ベクトルと視線ベクトルから陰影処理を行い、凹凸を表現します。

ゲームやムービーの中で、動きまわるオブジェクトは面の向き（法線ベクトル）が頻繁に変化するので、そのたびにハイトマップから法線マップを生成しなければならない。

その他マッピング

• デフューズマップ（カラーマップ）・・・色や模様だけを載せたマップ。一般的なテクスチャがこれ。
• アンビエントオクルージョンマップ・・・環境光はオブジェクトの全体を明るくするが、実際は深い溝のような部分には壁などを間接的に反射してきた光は、ほとんど入らないので、アンビエントオクルージョンはそういった密集した部分が明るくならないようにする。
• スペキュラマップ・・・その名の通り、スペキュラ（鏡面光）の情報を持たせたマップ。
• スペキュラグラデーションマップ・・・スペキュラのハイライトの幅を示したグラデーションのマップ。
• インシデンスマップ・・・光の色を反映させることができるマップ。例えば、空を飛ぶ飛行機なら、空の青色を反射させるなど。
• パララックスマップ（視差マッピング）・・・バンプマッピングの改良型。通常のバンプマッピングはあたかも凹凸があるように陰影処理をするだけだったので、近くから面に沿って斜めに見たときに不自然さがあった。そこを改良したのがパララックスマッピングです。