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コンピュータグラフィックスで描写 びょうしゃ された画像 がぞう
コンピュータグラフィックス (英 えい : computer graphics、略称 りゃくしょう : CG )は、コンピュータ を用 もち いて画像 がぞう を生成 せいせい する科学 かがく 技術 ぎじゅつ 、及 およ びその技術 ぎじゅつ によって生成 せいせい される画像 がぞう のことである。
表現 ひょうげん 手段 しゅだん としてのCGは、鮮 あざ やかな色彩 しきさい 、編集 へんしゅう の容易 たやす さ、非 ひ 現実 げんじつ 的 てき な映像 えいぞう などを提供 ていきょう することができる。映画 えいが 、アニメ 、テレビコマーシャル 、イラストレーション 、漫画 まんが などの画像 がぞう ・映像 えいぞう コンテンツ制作 せいさく や、ゲーム 、バーチャル・リアリティ などのインタラクティブコンテンツ制作 せいさく に用 もち いられる一般 いっぱん 的 てき な手段 しゅだん として定着 ていちゃく している。実写 じっしゃ による映像 えいぞう 表現 ひょうげん においても、CGを合成 ごうせい することによる効果 こうか (VFX )を加 くわ えることがある。
また医療 いりょう 、建築 けんちく 、プロダクトデザイン、可視 かし 化 か などの分野 ぶんや でもCGは要素 ようそ 技術 ぎじゅつ として用 もち いられている。
作成 さくせい プロセスによる分類 ぶんるい [ 編集 へんしゅう ]
CGの作成 さくせい プロセスは、主 おも に3D CG(3次元 じげん コンピュータグラフィックス ) と2D CG(2次元 じげん コンピュータグラフィックス ) に大別 たいべつ される。
3Dにおいては、視点 してん の変更 へんこう の容易 たやす さ、滑 なめ らかなアニメーション などを特徴 とくちょう とする。3DCGの制作 せいさく プロセスは、形状 けいじょう データを定義 ていぎ ・作成 さくせい するモデリング と、形状 けいじょう データから最終 さいしゅう 的 てき な画像 がぞう を出力 しゅつりょく するレンダリングに大別 たいべつ され、レンダリング技術 ぎじゅつ にはスキャンライン 、レイ・トレーシング 、ラジオシティ などがある。
英語 えいご 圏 けん でCGと言 い えば、3DCGを指 さ し、2Dのイラストはドローイングと呼 よ ばれ区別 くべつ されている[要 よう 出典 しゅってん ] 。一方 いっぽう 、日本 にっぽん では2DCGも3DCGと同様 どうよう にCGと呼 よ ばれるため、区別 くべつ するためにCGイラストなどといった用語 ようご が定着 ていちゃく している。そのため英語 えいご 圏 けん において2DCGを指 さ して「CG」「コンピュータグラフィックス」などと言 い うと訝 いぶか しがられることもあり注意 ちゅうい が必要 ひつよう である。
2D、3Dの区分 くぶん は方法 ほうほう 論 ろん としての区分 くぶん (作成 さくせい のプロセスによる区別 くべつ )で、作品 さくひん としてのCGは2D、3Dのどちらかで創 つく られたと単純 たんじゅん に大別 たいべつ はできず、3Dの手法 しゅほう で創 つく られた画像 がぞう を2Dの手法 しゅほう で加工 かこう したり、2Dで描 えが いた絵 え の上 うえ に3Dで作 つく った画像 がぞう を合成 ごうせい するといったことは頻繁 ひんぱん に行 おこな われている。
写実 しゃじつ 性 せい による分類 ぶんるい [ 編集 へんしゅう ]
またCGはフォトリアリスティック とノンフォトリアリスティック に分 わ かれる。前者 ぜんしゃ は限 かぎ りなく精密 せいみつ で写真 しゃしん と見紛 みまが うようなリアルなものを追求 ついきゅう し、後者 こうしゃ は逆 ぎゃく に鉛筆 えんぴつ や絵具 えのぐ で描 えが いたような画像 がぞう を作 つく る。ノンフォトリアリスティックな画像 がぞう 生成 せいせい は1998年 ねん 頃 ころ からSIGGRAPH (シーグラフ)で流行 はや りだした。一方 いっぽう 、従来 じゅうらい から研究 けんきゅう されているフォトリアリスティックな画像 がぞう 生成 せいせい では、近年 きんねん は実写 じっしゃ と上手 じょうず に合成 ごうせい するイメージベースドレンダリング、レイ・トレーシング法 ほう を改良 かいりょう したフォトンマッピング などがさらに研究 けんきゅう が進 すす められている。
立体 りったい 的 てき な表現 ひょうげん であっても、ドローイングの編集 へんしゅう ソフト(Corel Painter やAdobe Photoshop 等 ひとし )で制作 せいさく した画像 がぞう はドローイングとされるが、3DCGとして制作 せいさく し出力 しゅつりょく された画像 がぞう を上記 じょうき ソフトウェア等 とう で編集 へんしゅう することもよく行 おこな われる。
ドローイング (drawing)は「単純 たんじゅん にコンピュータを使 つか って描 えが く絵 え 」で、主 おも に「ペイント系 けい 」、「ドロー系 けい 」の二 ふた つに分類 ぶんるい される。ペイント系 けい ソフトはフリーハンド描画 びょうが や写真 しゃしん 修整 しゅうせい に適 てき した画素 がそ ベースのラスタ形式 けいしき とも呼 よ ばれ、ドロー系 けい ソフトはロゴデザインや設計 せっけい ・製図 せいず などに適 てき したベクタ形式 けいしき とも呼 よ ばれる。
アプリケーションの中 なか で二 ふた つの表現 ひょうげん 形式 けいしき が混在 こんざい しているケースもあり、さらにペイント系 けい アプリケーションは、伝統 でんとう 的 てき な筆 ふで や画材 がざい をコンピューター上 じょう で再現 さいげん したように手 て で描 えが くペイントグラフィック と、従来 じゅうらい 暗室 あんしつ などで行 おこな っていたような写真 しゃしん の修整 しゅうせい や合成 ごうせい を主 おも とするフォトレタッチ の二 ふた つに大別 たいべつ される。ドローイングで扱 あつか われる技術 ぎじゅつ は、イラストレータや漫画 まんが 家 か の効率 こうりつ 化 か と表現 ひょうげん の拡大 かくだい に貢献 こうけん している。
詳細 しょうさい は2次元 じげん コンピュータグラフィックス の記事 きじ を参照 さんしょう 。
3DCG はコンピュータに物体 ぶったい の形状 けいじょう 、カメラの向 む きと画 が 角 かく と位置 いち 、光源 こうげん の強度 きょうど と位置 いち などの情報 じょうほう を入力 にゅうりょく して、コンピュータ自身 じしん にプログラムで画像 がぞう を計算 けいさん ・生成 せいせい させる手法 しゅほう を言 い う。人間 にんげん が手 て で描 えが く必要 ひつよう がなく、カメラの位置 いち を少 すこ しずつ変 か えたり、物体 ぶったい の位置 いち を変 か えたりするだけで、いったん作 つく った情報 じょうほう から異 こと なる画像 がぞう を大量 たいりょう に作 つく り出 だ すことが出来 でき るため動画 どうが 制作 せいさく に向 む いており、近年 きんねん の映画 えいが のリアリティ向上 こうじょう に多大 ただい な貢献 こうけん をしている。またゲームなどでは主人公 しゅじんこう に360度 ど の視界 しかい を持 も たせることができるなど利点 りてん が多 おお いため多用 たよう されている。3DCGの最終 さいしゅう 的 てき な出力 しゅつりょく 先 さき であるディスプレイやスクリーンなどは二 に 次元 じげん (2D)だが、3DCGは作成 さくせい 時 じ に持 も っている情報 じょうほう が三 さん 次元 じげん (3D)である。
詳細 しょうさい は3次元 じげん コンピュータグラフィックス の記事 きじ を参照 さんしょう 。
CAD きゃど (Computer-aided design)はコンピュータを用 もち いて設計 せっけい をすること。あるいはコンピュータによる設計 せっけい 支援 しえん ツールおよびそれらを統合 とうごう したシステムのこと。建築 けんちく 物 ぶつ や工業 こうぎょう デザインなどの分野 ぶんや でそれぞれに専門 せんもん 化 か したソフトウェアが使用 しよう される。二 に 次元 じげん CAD きゃど と三 さん 次元 じげん CAD きゃど に大別 たいべつ されるが、設計 せっけい 図 ず を作成 さくせい する目的 もくてき に特 とく 化 か しているので、設計 せっけい の技術 ぎじゅつ や知識 ちしき を持 も っていることが使用 しよう の前提 ぜんてい となる。レンダリング等 とう のいわゆる3DCGとしての出力 しゅつりょく には別 べつ のソフトの支援 しえん を要 よう する場合 ばあい が多 おお い。
ムービー(movie)とは動画 どうが のことである。Adobe社 しゃ のプレミア 、Corel社 しゃ のビデオスタジオ などの動画 どうが を扱 あつか う専用 せんよう ソフトで編集 へんしゅう する。特殊 とくしゅ 効果 こうか には同 おな じAdobe社 しゃ のアフターエフェクト などがよく使用 しよう される。
本格 ほんかく 的 てき にCGが映画 えいが に採用 さいよう されたのは、1982年 ねん の『トロン 』からだと言 い われている[1] が、技術 ぎじゅつ 的 てき ・予算 よさん 的 てき な制約 せいやく により、実際 じっさい には大半 たいはん のシーンではCGに似 に せた手描 てが きのアニメーションや光学 こうがく 合成 ごうせい を使用 しよう していた。日本 にっぽん でも1980年代 ねんだい 始 はじ めに大阪大学 おおさかだいがく 工学部 こうがくぶ 大村 おおむら 皓 あきら 一 いち 助教授 じょきょうじゅ (当時 とうじ )の研究 けんきゅう する並列 へいれつ 処理 しょり コンピュータ「LINKS-1」を使 つか ったメタボール によるモデリングを利用 りよう した『ゴルゴ13 』などで比較的 ひかくてき 古 ふる くから活用 かつよう されていた。『オレたちひょうきん族 ぞく 』のオープニングやアニメ・『タイムボカン 』のタイムスリップのシーン[注釈 ちゅうしゃく 1] なども有名 ゆうめい である。1985年 ねん に開催 かいさい された科学万博 かがくばんぱく では各 かく パビリオンで多 おお くのCGが使用 しよう され、世界 せかい 初 はつ の全 ぜん 天 てん 周 しゅう 立体 りったい 映画 えいが 『ザ・ユニバース』が上映 じょうえい された。1990年 ねん に開催 かいさい された花 はな の万博 ばんぱく では液晶 えきしょう シャッター式 しき のカラーの全 ぜん 天 てん 周 しゅう 立体 りったい 映画 えいが 『ザ・ユニバース2』が上映 じょうえい され、幕張 まくはり では2000年代 ねんだい 初頭 しょとう には『エンカウンター』が上映 じょうえい された。
初期 しょき には制作 せいさく コストが高 たか かったために、CG風 ふう の斬新 ざんしん なイメージを求 もと めて実写 じっしゃ 合成 ごうせい などを行 おこな ったものも多 おお く存在 そんざい した。例 れい として1981年 ねん の『ニューヨーク1997 』では、グライダーが夜間 やかん 飛行 ひこう をするシーンのモニタ映像 えいぞう は3DCG風 ふう ではあるが、実 じつ はリスフィルムによる撮影 さつえい と光学 こうがく 合成 ごうせい を駆使 くし した実写 じっしゃ 合成 ごうせい である。この手法 しゅほう はテレビコマーシャルなどでも多用 たよう された。黎明 れいめい 期 き ならではのできごとである。
映画 えいが におけるCGは1990年代 ねんだい 前半 ぜんはん に飛躍 ひやく 的 てき な進歩 しんぽ を遂 と げた。まず、1991年 ねん の『ターミネーター2 』におけるVFX で注目 ちゅうもく を集 あつ める。続 つづ いて1993年 ねん の『ジュラシック・パーク 』では、CGが従来 じゅうらい のストップモーション・アニメーション に全面 ぜんめん 的 てき に取 と って代 か わった。そして、1995年 ねん の『トイ・ストーリー』はフル3DCGで作成 さくせい された初 はつ の劇場 げきじょう 用 よう 長編 ちょうへん と銘打 めいう って公開 こうかい された。2000年代 ねんだい に入 はい ると、多 おお かれ少 すく なかれほとんどの映画 えいが で使 つか われるようになる。現在 げんざい では、時間 じかん とお金 かね さえかければ作 つく れないシーンはないとまで言 い われている。
かつてはSGI などの高性能 こうせいのう ワークステーション や専用 せんよう のレンダリングサーバ、時 とき としてスーパーコンピュータなどを用 もち いてレンダリング処理 しょり を行 おこな っており、大変 たいへん コストがかかるものであった。その後 ご パソコンの高性能 こうせいのう 化 か に伴 ともな い、安価 あんか で高性能 こうせいのう なパソコンを使 つか って分散 ぶんさん レンダリングを行 おこな う方法 ほうほう が主流 しゅりゅう となってきている。安価 あんか なパソコンをレンダリング専用 せんよう にクラスター化 か したものをレンダーファーム と呼 よ び、大手 おおて プロダクションでは数 すう 百 ひゃく 台 だい 規模 きぼ のパソコンをクラスター化 か する例 れい が多 おお くなっている。普段 ふだん はレンダリング以外 いがい の業務 ぎょうむ 用 よう に使 つか われるパソコンを就業 しゅうぎょう 時間 じかん 後 ご にレンダーファームに組 く み込 こ んでレンダリングに転用 てんよう することで効率 こうりつ 化 か を図 はか っている例 れい も有 あ る(例 たと えば「タイタニック 」や「ジュラシック・パーク 」など)。
レンダリングによりあらかじめ一 いち 枚 まい 一 いち 枚 まい の画像 がぞう を作 つく り、それらを繋 つな げて映像 えいぞう 化 か したものをプリレンダリング映像 えいぞう という。現在 げんざい の映画 えいが はすべてこの方法 ほうほう によるものであるが、ゲーム機 き ではリアルタイムのレンダリングによる映像 えいぞう の提供 ていきょう も進 すす んでいる。
一 いち 枚 まい ずつセルに絵具 えのぐ (アニメカラー)で彩色 さいしき する工程 こうてい を踏 ふ んでいたアニメーション 制作 せいさく にもコンピュータ彩色 さいしき (閉 と じたエリアに色 いろ を流 なが し込 こ む)を導入 どうにゅう することで効率 こうりつ 化 か が図 はか られているが、日本 にっぽん では1983年 ねん のNHKアニメーション「子鹿 こじか 物語 ものがたり 」が最初 さいしょ とされる。
特殊 とくしゅ 効果 こうか (VFX)にCGを使用 しよう することは一般 いっぱん 的 てき に行 おこな われており、以前 いぜん は専用 せんよう の機材 きざい を用 もち いて主 おも にCGは特撮 とくさつ 、SF映画 えいが で使用 しよう されていたが、汎用 はんよう で安価 あんか なPCの発達 はったつ により、現在 げんざい では一般 いっぱん の映画 えいが (または、映画 えいが 並 な みの特殊 とくしゅ 効果 こうか が要求 ようきゅう される連続 れんぞく ドラマ)でも多用 たよう されており、街 まち 全体 ぜんたい を仮想 かそう 的 てき なセットとして作 つく るような目的 もくてき では、一見 いっけん しただけではCGであることを意識 いしき させない作品 さくひん も多 おお い。
日本 にっぽん でパソコンCGが一般 いっぱん 化 か する契機 けいき となったのは、1985年 ねん に発売 はつばい されたNECのPC-9801VM(PC-9800シリーズ )あたりからで、640×400画素 がそ ながら4,096色 しょく 中 ちゅう の16色 しょく をインデックスカラー で表示 ひょうじ できるというスペックで、特 とく にコンピュータゲーム の表現 ひょうげん 力 りょく の向上 こうじょう に貢献 こうけん した。
日本 にっぽん 国内 こくない のパソコンはまだグラフィックデザイン の分野 ぶんや で実用 じつよう するには貧弱 ひんじゃく なものであったが、1987年 ねん に最初 さいしょ のカラー仕様 しよう のMacintosh II(640×480画素 がそ 、ソフトウェアによるインデックスカラーでの256色 しょく 同時 どうじ 表示 ひょうじ )が登場 とうじょう してからは、次第 しだい にグラフィックデザインの分野 ぶんや でMacintoshが浸透 しんとう していった。本格 ほんかく 的 てき な普及 ふきゅう はその数 すう 年 ねん 後 ご 、カラーイメージスキャナやカラープリンタなどの周辺 しゅうへん 機器 きき が充実 じゅうじつ し始 はじ めた頃 ころ からである。Macintoshは早 はや い時期 じき からWYSIWYG の考 かんが え方 かた を導入 どうにゅう していた点 てん も、グラフィックデザインにCGを導入 どうにゅう するには重要 じゅうよう な点 てん であった。
1980年代 ねんだい は様々 さまざま な企業 きぎょう がデザインへの応用 おうよう を目的 もくてき としたCGシステムを発表 はっぴょう している。服飾 ふくしょく メーカーのJUN は4D-BOX (512×512画素 がそ 、16,777,216色 しょく 中 ちゅう 256色 しょく 同時 どうじ 表示 ひょうじ )を開発 かいはつ 、今 いま ではパソコン周辺 しゅうへん 機器 きき メーカーとして知 し られるアイ・オ あいお ー・デ で ータ機器 たきき も、ほぼ同様 どうよう なスペックの西陣織 にしじんおり デザインシステムを開発 かいはつ した。また日本 にほん ビクター ではCGアニメーション専用 せんよう システムを発売 はつばい 、ヤマハ もYIS シリーズがデザイナーから注目 ちゅうもく を浴 あ びた。
アニメにおいては、1983年 ねん 公開 こうかい の映画 えいが 『ゴルゴ13 』[2] や、1983年 ねん NHK総合 そうごう テレビ放送 ほうそう の『子鹿 こじか 物語 ものがたり THE YEARLING 』、1984年 ねん 公開 こうかい の映画 えいが 『ドラえもん のび太 た の魔界 まかい 大 だい 冒険 ぼうけん 』以降 いこう にCGが使用 しよう された。その後 ご 、1993年 ねん からNHK教育 きょういく テレビ の『天才 てんさい てれびくん 』内 ない で放送 ほうそう されたバーチャル3部 ぶ 作 さく において、アニメや実写 じっしゃ と共 とも にCGが使 つか われている。アルファブレンディングなどを使 つか った光線 こうせん や爆発 ばくはつ の表現 ひょうげん を得意 とくい とする一方 いっぽう 、手 て を抜 ぬ くと容易 ようい に質感 しつかん や量感 りょうかん の乏 とぼ しいまるでプラモが飛 と び回 まわ っているような絵 え になってしまう。重厚 じゅうこう 感 かん を出 だ す部分 ぶぶん は、CGを下地 したじ にしていても、未 み だ手 しゅ 作業 さぎょう に頼 たよ る部分 ぶぶん が多 おお い。
その他 た 、ゲームにおいて、OPやイベント等 とう にCGアニメが使 つか われている。
1973年 ねん にワイアーフレーム表示 ひょうじ の3D迷路 めいろ を使 つか ったMaze War が、その翌年 よくねん には宇宙 うちゅう を舞台 ぶたい にしたSpasim が登場 とうじょう している。アーケードにおいてExidyが1978年 ねん にSTAR FIREを、アタリが1980年 ねん にワイアーフレーム表示 ひょうじ のバトルゾーン、1983年 ねん にI, RobotやSTAR WARS、セガが1982年 ねん に擬似 ぎじ 3Dシューティングのズーム909や潜水艦 せんすいかん ゲームのサブロック3Dを出 だ している。Apple II において、Sirius Software が1981年 ねん に擬似 ぎじ 3DシューティングのEPOCHやHADRONを出 だ している。PC-6001 において、アスキー出版 しゅっぱん が1982年 ねん にOLIONを出 だ している。Atari 8ビット・コンピュータ において、1984年 ねん にBallblazer、1985年 ねん にRescue on Fractalus等 とう の擬似 ぎじ 3D処理 しょり を使 つか ったソフトが登場 とうじょう している。ファミリーコンピュータ において、1987年 ねん に3D迷路 めいろ を使 つか ったデジタル・デビル物語 ものがたり 女神 めがみ 転生 てんせい が出 で ている。1988年 ねん にはAtari 7800 においてF-18 Hornet等 とう のソフトが出 で ている。スーパーファミコン においては、1991年 ねん のパイロットウイングス 等 ひとし に使 つか われたDSP-1による擬似 ぎじ 3D処理 しょり や、1993年 ねん のスターフォックス 等 ひとし に使 つか われた3DアクセラレータのスーパーFXチップ が存在 そんざい した。1992年 ねん アーケードゲームの基板 きばん においてセガが3D描画 びょうが 機能 きのう のあるMODEL1 を開発 かいはつ 、翌 よく 1993年 ねん に初 はつ の3D格闘 かくとう ゲームバーチャファイター が登場 とうじょう する。その後 ご 、1994年 ねん にスーパー32X 、セガサターン 、プレイステーションが出 で て以降 いこう 、3Dのゲームが増 ふ えることとなった。ファイナルファンタジーにおいては、1997年 ねん のFF7 以降 いこう 3Dに、ドラゴンクエストにおいてはDQ7 以降 いこう 3Dになっている。
CGを主軸 しゅじく に置 お いたゲームとしてはせがれいじり (1999年 ねん )や半熟 はんじゅく 英雄 えいゆう 対 たい 3D (2003年 ねん )等 とう が存在 そんざい する。
水口 みずぐち 哲也 てつや はクリエイターとしてのキャリア初期 しょき である1989年 ねん の段階 だんかい からバーチャルリアリティ推 お しであったと伝 つた わり、セガの採用 さいよう 面接 めんせつ でも「ゲームではなく未来 みらい のエンターテインメントというか、もっとすごいものを作 つく りたい」とこれについて表現 ひょうげん したという[3] 。
国内 こくない CGプロダクション[ 編集 へんしゅう ]
黎明 れいめい 期 き (1980年代 ねんだい )において、CGは主 おも にアニメの一部 いちぶ やCM、ニュースのOP等 とう に使 つか われた。
^ 『タイムボカン』では「スキャニメイト 」という技術 ぎじゅつ で作 つく られたアナログCGが用 もち いられた。