[CGクロニクル #15] 次世代のキャンバス:WebGPUとリアルタイムレイトレーシングが切り開く未来
WebGPUによるGPU計算の解放と、現実の光をシミュレートするリアルタイムレイトレーシングの衝撃。技術の特異点に立つ現代の描画哲学と、これからの光の記憶について考察します。
WebGPUによるGPU計算の解放と、現実の光をシミュレートするリアルタイムレイトレーシングの衝撃。技術の特異点に立つ現代の描画哲学と、これからの光の記憶について考察します。
Webブラウザがいかにして3Dキャンバスへと変貌を遂げたのか。WebGLとThree.jsが切り開いた、特別な環境を必要としない3D表現の民主化の歴史と、個人のための描画環境について解説します。
連載第13回は、現代の3D描画における標準となったPBR(物理ベースレンダリング)を解説。ハックによる質感を捨て、エネルギー保存則や微細形状の物理学に基づき「真実の光」を記述する数理的アプローチを辿ります。
CGの歴史を紐解く連載第12回。ランス・ウィリアムズによるシャドウマップの発明から、シャドウアクネやピーターパン現象といった技術的課題、そしてレイマーチングを用いた数式制御のソフトシャドウの仕組みについて詳しく解説します。
第11回はプログラマブルシェーダーの誕生について。ハードウェアの固定された機能から、ピクセル一つひとつの振る舞いを数式で直接プログラムする時代へ。極限の並列計算がもたらす構築の悦びと、ポリゴンを捨てたレイマーチングの世界を解説します。
Voodooや初代GeForceが活躍した固定機能パイプラインの時代。4x4行列による座標変換と、限られたハードウェアの制約の中で極限の最適化を楽しんだ当時のエンジニアたちの知的好奇心に迫る連載第10回。
形状を変えずに「影」だけで質感を偽装する。ポリゴンの呪縛から視覚を解放したジム・ブリンの魔法と、バンプマッピングの数理を紐解く。
CGクロニクル第8回。映画『TRON』の制作現場から生まれたパーリンノイズと、フラクタル(fBM)による自然界の模倣について解説。GLSLによる一分間の数式美「ノイズが織りなす無限の雲海」も収録。
連載第7回。ローカルイルミネーションの限界を超え、反射と屈折が交錯する真のグローバルイルミネーションへ至る道程。光の追跡アルゴリズムを司る数式と、GLSLによる無限反射の実装を通じて、レイトレーシングの深淵に迫る。
CGにおける曲面の歴史。ピエール・ベジェとポール・ド・カステリョによる曲線の発明から、ユタ・ティーポットを形作るベジェパッチ、そしてGLSLでのSDF描画までを解説します。
連載第5回。グーロー・シェーディングの欠点を克服し、ピクセルごとに法線を補間して鋭いハイライト(鏡面反射)を描き出すBui Tuong Phongの反射モデルと、その背後にある数式に迫ります。
連載「CGクロニクル」第4回。フラットシェーディングの限界を打ち破り、少ないポリゴンで滑らかさを表現したアンリ・グーローの革命的な手法を解説。頂点での光の計算、線形補間という魔法、そしてマッハバンドという限界についてGLSLのコードと共に振り返ります。
画家のアルゴリズムによるZソートと、交差ポリゴンの破綻。そしてメモリが高価だった時代のZバッファの発明。深度(Depth)計算の基礎を紐解く。
1960年代、離散的なピクセル空間にいかにして連続した直線を引くか。浮動小数点演算を避け、整数演算のみで世界を描き出したブレゼンハムのアルゴリズムの哲学と、ジャギー(Jaggies)の美しさを考察します。
全15回連載「CGの深淵を遡る」第1回。1960〜70年代のCG黎明期における形状表現の制約と、数式のみで定義されるカタチの美しさに迫る。