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差(集合) Difference (Set).
ある集合の中の要素の内,別の集合には含まれない要素すべてを含む集合のこと.

サーフィスモデル Surface Model.
物体の形状を面の集まりで表現したもの.2次元要素の多角形,3次元要素の曲面によって構成されるモデル. レンダリング ではこのモデルがよく使われる. ワイヤーフレームモデル に対して, シェーディング 隠面処理 が出来るため,立体の形状をより把握できる.サーフィスモデルは,面のどちら側が物体の内部であるかの情報をもっていないから,必ずしも閉じた多面体を構成している保証がない.また,閉じた多面体の場合,その重量や重心を求めることができない.

再分割法.
アンチエイリアシング の一種.物体の エッジ ハイライト 部分がきれいにアンチエイリアシングされる特徴がある.しかし再分割法は,不経済に計算資源を消費し,再分割前の領域の面積の25%にすぎないのに対し,新たに3点のサンプリング計算を必要とする.画素の四隅をLU,LD,RU,RD,画素の中心をCとすると,このときの輝度値Iは, I=(4C+LU+LD+RD+RU)/8

座標変換 Geometric Transformation.
平行移動,回転,縮小,拡大などによって物体などの位置や形を変えていくこと.これらの変換は数学的に1次式で表されるので線形変換とよばれる.これに対して曲げたり,ねじったりというのは1次式では表せられないので非線形変換といい, モデリング では使われるが レンダリング ではあまり使われない.

三角形パッチ Triangle Patch.
対象立体をすべて三角形で構成した平面データを三角形パッチという. サーフィスモデル では,立体の表面の形状を多角形で近似する作業があるが,この場合,3次元空間内に存在する多角形の頂点の数として4以上を許すと,それらの頂点から構成される面が,必ずしも平面の条件を満たさないことがある.しかし,頂点の数が3の三角形に限定すると,3次元空間内の3点で構成される面は必ず同一平面上となるので,後の 陰面処理 陰線処理 が矛盾なく実行できる.

サンプル Sample.
時間または空間における特定の点での,ある性質についての測定した値のこと.例えば ピクセル は,空間上の点の色を2次元平面上に投影したサンプルを表現することが多い.

サンプリング Sampling.
時間もしくは空間の特定な領域にわたって サンプル を決定する過程のこと.例えば,画像平面上の点に投影される画像において,その色を表現する色値(つまり,その点でのサンプル)を決定するのがサンプリングの一例である.

散乱 Scattering.
光が面上の点から反射する際に,一方向に集中せずにいろいろな方向に分散にすること.

CSG Constructive Solid Geometry.
すでにある物体の形状同士を 足したり(和,∪) 引いたり(差,−) 共通部分(積,∩) をとっていくことによって,新しい形状を作っていく方法.集合演算ともよばれる. ソリッドモデル の一つ. レイトレーシング でよく使われる.

シーン Scene.
コンピュータの内部に構築される風景.物体の形状や配置,物体表面の質感,カメラ,ライトなどの数値的な情報からなっていて,これらの情報をもとに レンダリング が行われる.

CIE Commission Internationale de L'Eclairage.
1931年イギリスで開かれた国際照明委員会で定められた色度図と等色関数.

シェーディング Shading.
ライトの方向や強さ,物体表面の反射の性質,視線の方向などから,物体表面の明るさ(色)を計算すること.輝度計算などともよばれる.

シェーディングモデル Shading Model.
シェーディング を実際に計算するために,計算式でモデル化したもの.基本的には拡散反射と鏡面反射の組み合わせになるが,鏡面反射の計算式の違いで, Phong , Blinn , Cook-Torrance などのシェーディンモデルがある.これらのモデルの中の反射係数などのパラメータを変えることによって,さまざまな材質感を表現することができる.照明モデルもほとんど同じ意味で使われる.

JCGL Japan Computer graphics Laboratory.
日本で最初のCGのプロダクション.数多くの アニメーション やCM作品を製作した.また,多くのCG製作者を生み出した.現在は解散している.

JPEG Joint Photographic Experts Group.
非可逆圧縮方式の画像フォーマット.離散コサイン変換 (DCT: Discrete Cosine Transform) というフーリエ変換の一種で周波数領域に変換した後に,自然画像中の人間の目につきにくい成分を落とすことにより圧縮を行う.写真のような自然のフルカラー画像の画質をほとんど落とすことなく圧縮ができる.また Q 値を変化させることにより,用途に応じて画質と圧縮率を自分で設定できる.JPEG の欠点として,CG や文書画像のようなシャープなエッジを持っている画像の圧縮には向いていない.

ジオメトリ行列 Geometry Matrix.
双3次パッチのジオメトリを決定する制御点からなる4行4列の行列のこと.

ジオメトリ変換 Geometric Transformation.
回転とか平行移動といった,シーンのジオメトリ構成の変更のこと.変換は,個々の物体に施すことも,あるいはシーン全体に施すこともできる.

自己相似性.
どの部分も全体と同じ構造をしているということ.一般に有限集合に対する自己相似性の定義は,有限集合SがN個の互いに重複しない部分集合の和であって,その部分集合のおのおのがSの相似変換と並進によって得られたものと一致するとき,Sは自己相似であるという.この他,自己相似について条件をゆるめ,どの一部も統計的に同じ性質を持っている場合を, 統計的自己相似性 という.

SIGGRAPH Special Interest Group on Computer Graphics.
アメリカ計算機学会(ACM = Association for Computing Machinery)のCG分科会のこと.1974年にコロラド州ブールダー市で第1回が開催され現在でも毎年場所を変えアメリカ各地で開催されている最も大規模なCGの学会.内容も研究論文発表,パネルディスカッション,コース,機器展示,アートショー,フィルムショーと多岐にわたり充実したもの.
ACM SIGGRAPH への接続

視点 Viewing Location/Viewpoint/Eye Point.
シーンに対する観察者の位置のこと.

ジッタリング Jittering.
一様な分布をもとに サンプル をランダムに変位させることにより, エイリアシング の影響を減少させる技法.

GIF(ジフ) Graphic Interchange Format.
画像フォーマットの一種.CompuServe の標準カラー画像フォーマット.LZW (Lempel-Ziv-Welch) 圧縮を GIF 用に修正されたものを採用.可逆圧縮のため,色数の少ない画像においては画質は非可逆な JPEG に比べ良好.カラーマップを用いるため最大で256色より多い画像は原理的に表現できない.1987年版の GIF87 と、1989年版の GIF89 のバージョンが存在する。
FTP: GIF 87 フォーマット 英文マニュアル [Text]
FTP: GIF 89 フォーマット 英文マニュアル [Text]

シミュレーション Simulation.
物事を実証するのに,実際にその手続きを実行するのではなくもっと簡単な疑似的手段を用いて結果を予想すること.この場合は,コンピュータで計算された世界を指している.

視野 Field of View.
仮想カメラがその向いている方向にあるシーンの中で,見える部分を示す, 視点 における角度のこと.

ジャギー Jaggies.
一種のエイリアシングで,画像内の物体のエッジに望ましくない階段として現れる現象のこと.

シャドーイング Shadowing.
影を付けること.方法としては, レイトレーシング マッピング によるもの,影を表す シャドーポリゴン を作るもの,影になる空間を表すシャドーボリュームを作るなどさまざまな方法がある.

周囲 Atomosphere.
空気その他の気体,ほこり,霧など,面のまわりにあって,観察者に向かって進む光の性質に影響を与えるもの.

周囲効果 Atomosphere Effects.
物体からの反射光に対する 周囲 の影響をシミュレートする,煙とか霧のような効果のこと.
自由曲線(曲面) Free-form Curve/Surface.
平面や2次曲面のように簡単な数式で表せられない複雑な曲線(曲面).普通 スプライン曲線(曲面) で表現する.また全体をいくつかの曲線(曲面)に分割し,その曲線(曲面)ごとにスプラインなどで形状を定義することもよくあり,曲面の場合,この分割された曲面をパッチ(Patch) という.

樹木の表現 Representation of Trees Image.
樹木は形状の測定が困難な自然物の一つであることより,枝振りの生成アルゴリズムが数多く発表されている.Oppenheimer らは フラクタル を利用して枝分かれを提案し,Smith らは言語形式による生成法を提案し,金丸らは樹木の成長モデルを提案し, Lindenmayer らは樹木生成の規則 を見つけ,文字列で表し,形状を定義する方法を提案し,Reffye らは植物的な性質に合致したモデルを提案している.
Oppenheimer, P.E.: "Real Time Design and Animation of Fractal Plants and Trees", Computer Graphics, SIGGRAPH'86, 20, 4, pp.55-64(1986).
Smith, A.R.: "Plants, Fractals and Formal Languages", Computer Graphics, SIGGRAPH'87, 18, 3, pp.1-10(1987).
金丸,千葉,斎藤: "CG のための樹木の成長モデルについて", 情報処理学会グラフィックスと CAD シンポジウム, 87-7, pp.19-27(1987).
Premyslaw Prusinkiewicz, Aristid Lindenmayer, James Hanan: "Developmental Models of Herbaceous Plants for Computer Imagery Purposes", Computer Graphics, SIGGRAPH'88, 22, 4, pp.141-150(1988).
de Reffye, P. and Puech, C.: "Plant Models Faithful to Botanical Structure and Development", Computer Graphics, SIGGRAPH'88, 22, 4, pp.151-158(1988).

焦点 Focal Point.
光線がレンズを通過してから集束する点のこと.

焦点距離 Focal Distance.
物体に最もよく 焦点 が合うカメラからの距離のこと.

焦点長 Focal Length.
レンズの中心と 焦点 との間の距離のこと.

人工現実感 Artificial Reality.
仮想現実と同じ.人の動きなどをコンピュータが認識し,それに対応してコンピュータがその人の五感に働きかけることによって,その人にあたかもコンピュータの作った世界の中にいるように感じさせること.VPL Research 社のデータグローブ(動きに対するセンサーの付いた手袋)とアイフォン(液晶ディスプレイの付いたゴーグル)をグラフィックワークステーションにつないだシステムは研究用などによく使われている.

スーパーサンプリング Super Sampling.
シーン内の各 ピクセル について,複数のサンプルをフィルタリングしてピクセル値を得るという, エイリアシング を減少させる技法のこと.

スキャンライン法 Scanline Algorithm.
スキャンライン(走査線)単位で処理していく方法.実際にはさまざまな方法があるが,一般的に高速で,メモリの使用量も少ない.

スキュー Skew.
物体をある角度に傾斜させる変換のこと.

スケルトン Skeleton.
骨格.人間や動物の動きを作る場合,骨格の動きをまず決めて,次にそれに合わせて表面の形状を変形するという方法がよく使われる.Rhythm & Hues やポリゴンピクチャーズなどのCGプロダクションが使用している.この手法では,図形を指定する必要があるが,頂点の対応関係を指定する量が減少し,しかも,人物や動物の激しい運動も比較的容易に作成できる.
R.Baeker:SJCC, pp.273-288(1969).

スプライン曲線(曲面) Spline Curve/Surface.
自由曲面を表現するために,複数の制御点(control point) を与え,その点の近くを通っていくように数式で発生させた曲線(曲面).制御点の位置やその他のパラメータを変えることによって,形状を変えることが出来る. ベジェ(Bezier) Bスプライン(B-Spline) NURBS などもスプラインの一種.

スポットライト Spot Light.
ある一定の範囲だけを照らすライト.スポットライトの光は円錐形に注がれ,円錐の中心からの角度に従って強度が減衰する.

スムーズシェーディング Smooth Shading.
曲面を ポリゴン の集まりで近似する場合, ポリゴン 内部の点の シェーディング をうまく変化させることによって,全体的に滑らかな曲面に見せる手法. グーローシェーディング フォンシェーディング などがある.

制御点 Control Points.
スプライン とかパッチのジオメトリを指定するために使用する点列のこと.3次スプラインには,4個の制御点が必要である.双1次パッチには4つの制御点(頂点)が,また双3次パッチには16個の制御点が必要である.

正投影 Orthographic Projection.
無限に長い望遠レンズかのように,物体の見かけ上の大きさが観察者からの距離に影響を受けない投影法のこと.

正方度 Squareness.
システムがコンピュータのメモリ内の正方形モデルを,メモリマップに対して一様縮小(x,y両座標を同じ整数で割る)以外の操作を使わずに,ディスプレイ上に正確に正方形として再現する能力のこと.画面の方向比と解像度が一致していないと,浮動小数点法を使わずにこの縮小が実行不可能となる.

積(集合) Intersection Set.
二つ以上の集合に共通な要素だけを要素する集合のこと.

Zバッファ法 Z-buffar Algorithm.
色を格納するフレームバッファとは別に,奥行きの値を格納するZバッファを使う方法.その分のメモリは必要になるが,計算方法が単純なため,グラフィックスワークステーションではリアルタイムに表示するのによく使われている.透過や アンチエイリアシング は普通使用できない.Zバッファ法の特徴として,
  1. 各面の奥行きが各画素ごとに計算され,陰面消去が行われるから,多角形で構成されるもののほかに,パッチで構成された曲面にもそのまま適用することができる.また,二つの面が互いに交差しているような場合についても適用できる.
  2. 一般に,視野中の面数が多くなるに従って,各面が占める画素数は減少するから,シーンの複雑さにあまり影響を受けないアルゴリズムである.
  3. 処理する面の順に,対称物の可視部分がスクリーン上に現れてくる.

セルオートマトン Cellular Automata.
もともとオートマトンとは「機械的な手順を実行する機械」の数学的なモデルで,その一つの有限オートマトンのセル状に並んでいる系のことをセルオートマトンという.セル空間(cellular space)と呼ばれるn次元空間状に任意の格子点にオートマトンが配置されている.この原理を利用して 火炎の表現方法 に応用されている.
安居院猛, 河野雄三, 中嶋正之:"コンピュータグラフィックスにおける火炎の2次元画像の生成", 信学論(D-II), J74-D-II, 2, pp.182-189(1991-02).

セルバイセル法 Cell by Cell Method.
ボリュームレンダリング法 の一つで,3次元 ボクセル データに対して,1点を立方体と考え,視点に近い立方体ごとに レンダリング 処理を実行するのをセルバイセル法という.

双1次パッチ Bilinear Patch.
3次元空間において,4つの点を用いて作るまっすぐな辺(必ずしも同一平面上にある必要はない)からなる四辺形のこと.双1次パッチ上のすべての点の位置が,頂点間の双1次の補間を行うことによって決定される.

造形システム
CAD で モデリング された3次元形状を機械加工することなく,直接立体モデルとして生成するシステム.光を照射することで液体樹脂を硬化させる 光造形システム が主流.

双3次パッチ Bicubic Patch.
3次 スプライン によって指定する4辺からなる基本面のこと.双3次パッチは,16個の制御点を4行4列のジオメトリ行列の要素として配置することにより表現される.

相対屈折率 Relative Index of Refraction.
光線が2つの物質の境界面を通過する際に起こる屈折の度合いを示す値のこと.

属性 Attribute.
物体に付属する性質.座標変換,表面の質感などをひっくるめて属性とよんでいる.

属性マッピング Attribute Mapping.
テクスチャマッピング 方法の1つ.マッピング情報に テクスチャマッピング の色データの代わりに,インデックスの値を入れる.そしてインデックスの示す値の先に実際の色データや輝度計算係数が入っている.例えば物体の表面が石英や雲母や貝殻でできているようなものを考えたとき,単なるテクスチャマッピングでは表面がのっぺりとしてしまいます.しかし実際には石英,雲母は色だけでなく表面の反射の特性などが違うため表面の属性も定義することにより,よりリアルな表現が可能となる.

ソリッドテクスチャマッピング Solid Texture Mapping.
3次元的なテクスチャ(模様). テクスチャマッピング を球などに対して行うと,どうしても密な部分と粗な部分ができてしまうが,ソリッドテクスチャではその心配がない.この手法は複雑な形状の物体にも容易にマッピングができる.しかし数学的な関数によって作り出すため,どんな模様でもできるというわけにはいかず,木目や大理石など限られたものしかない.
Geff Wyvill, Brian Wyvill, Craig McPheeters, "Solid Texturing of Soft Objects", IEEE CG & A, 7, 12, pp.20-26, 1987.

ソリッドモデル Solid Model.
3次元要素の多面体を基本にして構成されるモデルである.物体の形状を閉じられた面で表現し,物体の内側か外側かが区別できるようにしたもの. CSG やB-Rep(Boundary Repersentation) などの方法がある.物体をほかの物体でくり抜いたり,体積の計算などが出来る.ソリッドモデルは,立体に関する情報をもっているから, サーフィスモデル の場合に加えて断面図,物体同志の干渉,重量,重心などを求めることが可能である.