グラフィックス変換パイプライン

グラフィックス変換パイプラインとは

グラフィックス変換パイプラインは、3D オブジェクトをシーン内の最終的なレンダリング位置に変換する連続的なプロセスを指し、正確な視覚表現のためにワールド、ビュー、投影マトリックスを通じて空間変換を管理します。

グラフィックス変換パイプラインのしくみ

この基本的なレンダリングフレームワークは、オブジェクト、視聴者、表示面の間の空間関係を確立する複数の数学的変換を通じて幾何学的データを処理します。最初に、ローカル座標系で定義されたオブジェクトが、意図された配置に従ってグローバルシーン空間内で位置と方向を決定するワールド変換を受けます。

次に、ビュー変換がワールド座標をカメラ相対位置に変換し、現在の視点から見えるものを効果的に確立します。最後に、投影変換が三次元カメラスペース座標を二次元平面にマッピングし、深度の錯覚を生み出す透視効果を適用します。

グラフィックス変換パイプラインの使い方

Unity のような開発環境は、直感的なインターフェースを通じてほとんどの実装の詳細を抽象化し、クリエイターが基礎となるマトリックス数学を直接管理せずにオブジェクトやカメラを操作できるようにします。

ただし、カスタムレンダリング技術を実装したり、特定の可視化要件のパフォーマンスを最適化したりする際には、これらのプロセスを理解することが重要です。基本的なパイプラインは、仮想現実、拡張現実、従来のディスプレイを含むさまざまなアプリケーションで類似していますが、没入型技術は、各目のために別々の変換結果を生成する必要がある立体視レンダリングなどの追加の考慮事項を導入します。