グラフィックス:点からハードウェアまで
デジタル世界の構造を発見しましょう。3D空間は何でできていて、モニターでどのように見えるのか。
生の点群(Point Clouds)
3Dの最も基本的な構成要素。これらは表面を持たないX、Y、Z座標を持つ孤立した点です。LIDARセンサー(iPhoneや自動運転車など)が現実を3Dスキャンするときに世界を見る方法です。
ベクトルポリゴン
点を線で結ぶと、3D空間に三角形が形成されます。オブジェクトの中空の「殻」(表面)を形成します。内部が空洞なので、ゲームでの滑らかな動きと詳細なモデルに最適です。
体積ボクセル(3Dピクセル)
ポリゴンが中空の殻を形成するのに対し、ボクセルは空間全体を埋めます。これらは固体の3D立方体です(Minecraftや医療のCTスキャンのように)。
シェーダーと光(GPUマジック)
形状はありますが、表面はどのように見えますか?シェーダーは、光の反射、影、材質の特性(金属、プラスチック、または鏡かどうか)を計算するグラフィックカード(GPU)用のミニプログラムです。それらがなければ、すべてが平坦な色になります。
金属効果(Metalness):
50%
表面の粗さ(Roughness):
50%
ラスターピクセル
ラスタライズ中(またはレイトレーシングで)、3D世界は平坦化され、モニターに表示するために色付きの正方形の点(ピクセル)の2Dグリッドに「撮影」されます。
ハードウェアサブピクセル(RGB)
物理ディスプレイの各ピクセルは、3つの小さなダイオード(赤、緑、青)で構成されています。明るさを変えて光を混ぜ合わせることで、任意の色を作成します。
255
255
0
結果の色(目が見るもの):
時間と動き(フレームレート)
これまでに示したすべて(点、ポリゴン、シェーダー、ピクセル)は、1つの静止フレームのみを形成します。滑らかな動きを作成するには、コンピューターがすべてを消去し、別の角度から完全に再計算する必要があります。理想的には毎秒60回!これをFPS(Frames Per Second)と呼びます。
レンダリング速度(FPS):
60
標準的な滑らかさ(PCゲーム)
