【VR学まとめ】4.2.2 視覚レンダリングとモデル

はじめに

この記事は一人VR技術者認定試験 Advent Calendar 2018の17日目の記事です。

バーチャルリアリティ学の4章「バーチャル世界の構成手法」の内容をまとめていきます。
書籍の方も是非ご購入いただいた上でご利用ください。

4 バーチャル世界の構成手法

4.2 レンダリング

4.2.1 レンダリングのためのモデル

体験者の位置や姿勢、バーチャル世界の変化に応じてレンダリングする必要がある。

4.2.2 視覚レンダリングとモデル

以下の3つの処理からなる

(1) 投影処理

引用元: バーチャルリアリティ学

• 視点座標系に変換
• 投影処理によりスクリーン上の座標を求める
  • 透視投影
    • z_sが0の時の(x_s, y_s)が当英語のスクリーン座標
    • z_sはZ値と呼ばれ、Zバッファ法などに使われる

(2) 陰影消去

引用元: バーチャルリアリティ学

• Zバッファ法
  • スクリーンと同じサイズ
  • 大きな値で初期化
  • Zバッファが書き込まれている数値より小さかったら描画しZバッファを更新する

(3) 輝度計算

• シェーディング (shading)
  • 物体表面の材質や輝度
• シャドウイング (shadowing)
  • 他の物体に落とす影
• シェーディングの代表的なモデル
  • Iは物体表面の輝度
  • 右辺は環境光成分、拡散反射光成分、鏡面反射光成分

• シャドウイング計算
  • 計算点から光源が可視かどうかで判定
  • 一般に負荷が高い
  • 点光源や平行光源のような単純なものはZバッファを用いて高速計算可能
    • 光源位置に仮想と視点を配置しZバッファを生成しておく(シャドウマップ)
    • 各点の描画時にシャドウマップを参照する

引用元: バーチャルリアリティ学

まとめ

視覚レンダリングの基本的な流れを理解できました。

一人VR技術者認定試験 Advent Calendar 2018の18日目は【VR学まとめ】4.2.3 聴覚レンダリングとモデルです。