Computer Graphics 第10回 レンダリング（4） マッピング

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1 Computer Graphics 第10回 レンダリング（4） マッピング
I’ll get started with Introduction and Conventional works around our study, then mention our motivation and goal. Next, I’ll explain our 3D Face Modeling Method and its medical application. Finally, I’ll conclude this presentation with some future works.

2 マッピング(1) （４-6, p.146-） 3次元物体面や曲面上に様々なパターンや模様をマッピング（写像）し，表示を行う手法
模様や凹凸などを効率的に表現 マッピング手法 ２Ｄ平面上で定義される画像や関数を3次元物体面や曲面上にマッピング テクスチャマッピング，バンプマッピング　等 3次元空間で定義されるパターンや関数を3次元物体にマッピング ソリッドテクスチャリング 2006/7/3 Computer Graphics

3 マッピング（２） 画像を用いた,写実性の高いCG画像を生成するための補助的な役割をする技術
特にハードウエアの性能が低い場合に有効 (ただし画像を蓄えておくためのテクスチャメモリが別途必要) 通常のレンダリング技術と組み合わせて用いる テクスチャマッピング＋シェーディング　等 2006/7/3 Computer Graphics

4 テクスチャマッピング ２Ｄテクスチャを3次元物体面や曲面などに貼り付けて表示する手法 貼り付ける模様・画像： テクスチャ，テクスチャマップ
貼り付ける模様・画像：　テクスチャ，テクスチャマップ テクスチャ画像 写実画像（デジカメ，スキャナ等使用） コンピュータ生成画像（ペイントソフト等使用） 2006/7/3 Computer Graphics

5 テクスチャマッピングの活用例 実物体の表面上の細かな凹凸変化 直接ポリゴンでモデル化するのは手間・効率悪い → テクスチャで簡易に表示！
→　テクスチャで簡易に表示！ 2006/7/3 Computer Graphics

6 テクスチャ座標の計算 ■三次元形状の各頂点に1対1対応する二次元座標を定義 → テクスチャ座標 (UV座標) ■テクスチャ座標の計算
3次元形状 ■三次元形状の各頂点に1対1対応する二次元座標を定義 → テクスチャ座標 (UV座標) ■テクスチャ座標の計算 　・円筒・球マッピング 　・平面マッピング テクスチャ 2006/7/3 Computer Graphics

7 円筒（球）マッピング 形状を覆う円筒(球)を定義 円筒の表面上の点がテクスチャ座標に相当 形状の各頂点から円筒へ光線を延ばし,円筒の表
面との交点をその点におけるテクスチャ座標とする 適用できる形状の種類に制限がある 2006/7/3 Computer Graphics

8 円筒マッピングの実例 ＋ 顔３Ｄ形状 顔全周テクスチャ画像 マッピング後の画像 2006/7/3 Computer Graphics

9 3次元形状とテクスチャを同時取得する計測装置
レーザースキャナ レーザー測距による奥行き測定 テクスチャを同時取得 距離画像とテクスチャは完全に対応 静止物体の高精度な計測に向く ステレオカメラ ２眼カメラによる３次元計測 対応点探索が必要 画像解像度が計測精度に大きく影響 モーションキャプチャとしても利用可能 2006/7/3 Computer Graphics

10 平面マッピング テクスチャ座標を計算により求める (パラメータ化) ある評価関数を最小にするようにテクスチャ座標を計算 2006/7/3
テクスチャ座標を計算により求める (パラメータ化) ある評価関数を最小にするようにテクスチャ座標を計算 2006/7/3 Computer Graphics

11 バンプマッピング 物体の凹凸を擬似的に表現 法線ベクトルを凸凹に応じて傾かせる 法線マップ (Normal Maps)
各画素につき法線ベクトルが定義されるような画像 2006/7/3 Computer Graphics

12 ディスプレースメントマッピング 高さマップ(グレースケール画像のようなもの)を使ったマッピング バンプマッピングとの違い
法線マップは一つの画素につき三つのスカラー値により決定 高さマップは一つの画素につき一つのスカラー値により決定 2006/7/3 Computer Graphics

13 比較（バンプ vs ディスプレースメント） 形状モデル自体を操作するかどうか？ 画像の違いはどこ？ 2006/7/3
形状モデル自体を操作するかどうか？　画像の違いはどこ？ 2006/7/3 Computer Graphics

14 環境マッピング 反射による周囲の映り込みをマッピングにより擬似的に表現する手法 物体を取り囲む球や立方体を設置
内面に周囲の環境のテクスチャを貼る 物体面上で反射した例と仮想球との交点を求め，テクスチャ上から対応点の色を取得してマッピング 2006/7/3 Computer Graphics

15 ソリッドテクスチャリング 表面のみのマッピングでは，境界部分の不連続性が問題 ３次元空間でテクスチャを定期，様々な形状に切り出して表示
特に大理石や木材など，複雑なテクスチャのケース ３次元空間でテクスチャを定期，様々な形状に切り出して表示 ３Ｄテクスチャ→３次元空間で定義される関数 乱数などにより揺らぎを与えて自然な模様を作る 2006/7/3 Computer Graphics