テクスチャマッピング

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テクスチャマッピング (Texture mapping) とは、3次元コンピュータグラフィックスで作成された3Dモデル表面に質感を与えるための手法。テクスチャ (texture) とは元来、織物の質感を意味する。

[編集] 概要

左は400万ポリゴンの3Dモデル。中央はそれを500ポリゴンに削減したもの。右は500ポリゴンの3Dモデルにテクスチャマッピングを施したもの。その絶大な効果がわかる。

テクスチャマッピングの技法は1962年、エヴァンス・アンド・サザランド社 (Evans and Sutherland) の産業用シミュレーションCGの製作に携わっていた、ユタ大学のエド・キャットマル (Edwin Catmull)らによって開発された。

テクスチャは3Dオブジェクトの表面に壁紙のように貼り付けられ、ノン・テクスチャ・モデルとは比べものにならないほど質感の向上をもたらす。たとえば岩肌のテクスチャを不均等な多面体に適用すれば、多くの凸凹にポリゴンを使うことなく、現実感のある岩山を表現できる。実物を3Dモデル化する場合、細かな凹凸までモデリングしていたのでは、非効率的であるし不経済でもあるため、テクスチャマッピングが多くの場面で利用され、ポリゴン数の削減とパフォーマンスの向上に寄与している。なお、表面の凹凸を再現するのにもっとも適したマッピング手法は「バンプマッピング」である。

テクスチャには繰り返しパターンをもった模様、もしくは1枚絵が使われる。マッピング方法は投影とUVとに分けられる。前者はX,Y,Zの3軸方向のいずれかから平行にテクスチャを投射することで3Dモデルに質感を与える方法であるが、ワールド座標系の場合、3Dモデルにモーションが付与されるとマッピングにズレが発生してしまうため、基本的に静止画でしか用いることが出来ない。マッピングにローカル座標（3Dモデル単体に適用される座標系）を用いれば投影マッピングでもテクスチャがずれることはないが、一方向から模様を投射するだけであるのでテクスチャ自体がいびつな形で貼り込まれてしまう。3DオブジェクトがポリゴンではなくNURBS、スプラインなどの曲面で構成されている場合は、球状、円筒状でマッピングする手法もある。

UVマッピングとはテクスチャのUV値とポリゴンの頂点とを個別に対応づけることで、ポリゴン単位で正確な図形をマッピングすることが出来る手法である。UVとはXY座標と区別するために用いられているもので、特に何かの略であるとかいうものではない。UVマッピングを用いればノッペラボーの3Dモデルに目や口が描かれたテクスチャを正確に貼り付けることが可能であるため、人物や動物などの3Dモデル作成には必要不可欠な技術となっている。

テクスチャのマッピング手法

投影━┳━X軸
　　　┣━Y軸
　　　┗━Z軸
円筒
球
UV

[編集] さまざまなマッピング

• テクスチャマッピング …… テクスチャと呼ばれる模様や画像を貼り付ける
• バンプマッピング …… 表面に擬似的な凹凸を持たせる
• ディスプレイスメントマッピング
• 環境マッピング …… 擬似的に周囲の写り込みを再現する
• 透過マッピング …… 部分あるいは全体に透明のパターンを持たせる
• 法線マッピング

[編集] 関連項目

• 3次元コンピュータグラフィックス

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