ゲーム制作者になるための3Dグラフィックス技術 改訂3版

著者名：西川善司

インプレス（2019/12発売）

• ISBN：9784295007869

内容説明

※この商品は固定レイアウトで作成されており、タブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字列のハイライトや検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。

ゲーム開発者を目指す人は必携の3DCG基礎解説技術書！

2013年に刊行の『増補改訂版（第2版）』をさらに改訂！！
2013年以降のゲームグラフィックス技術情報も網羅してアップデート。新規追加章「トゥーン・シェーディング」では、今注目のテレビアニメ調表現技術を解説！

ゲーム開発において必須となる3Dグラフィックスの基礎知識から、新旧のゲーム開発向け3Dグラフィックス技術の概要までを広く浅く学べる1冊。本文中には実際のゲーム画面や開発画面・図版を多数掲載しており、開発初心者の人や学生でも分かりやすく解説しています。

★2021年5月：第1版第2刷相当へデータ更新済★

▼目次▼
Chapter 1　リアルタイム3Dグラフィックス技術の進化の系譜
Chapter 2　3Dグラフィックスの概念とレンダリングパイプライン
Chapter 3　微細凹凸表現の基本形「法線マップ」とその進化形
Chapter 4　動的影生成の主流「デプスシャドウ技法」とその進化形
Chapter 5　ジオメトリシェーダとは何か
Chapter 6　DirectX 11のテッセレーション
Chapter 7　HDRレンダリング
Chapter 8　水面表現の仕組み
Chapter 9　人肌表現の仕組み
Chapter 10　大局照明技術
Chapter 11　トゥーン・シェーディング

目次

表紙
■表紙画像について
まえがき
Contents
Chapter 1　リアルタイム3Dグラフィックス技術の進化の系譜
1980年代後半から1990年代前半　～フラットシェーディングからテクスチャマッピング時代へ
1990年代中期～家庭用ゲーム機が切り開いた民生向けリアルタイム3Dグラフィックス
1990年代後期～DirectXの急速進化の歴史
2000年～プログラマブルシェーダアーキテクチャの幕開け。GPUメーカー淘汰のDirectX 8 時代
2002/2003年～プログラマブルシェーダ2.0と第一期DirectX 9時代
2004/2005/2006年～プログラマブルシェーダ3.0と第二期DirectX 9時代
2007年～プログラマブルシェーダ4.0とDirectX 10時代の始まり
DirectX 10/SM 4.0はWindows Vista専用。厳密なバージョンコントロールで亜流バージョンはなし
統合型シェーダアーキテクチャと未来のDirectX
2008 年以降～Windows Vista SP1と共に登場した「DirectX 10.1」
2009 年以降～Windows 7 と共に提供された「DirectX 11」
2012 年以降～Windows 8 と共に提供された「DirectX 11.1」
2013 年以降～Windows 8.1と共に提供された「DirectX 11.2」
2015 年以降～Windows 10 と共に提供された「DirectX 12」
Column：DirectX 11とDirectX 12のパフォーマンス相違
DirectX 12の提供と共にDirectX 11.3が登場
DirectX 12.0とDirectX 12.1～DirectX 11の機能レベルとDirectX 12の機能レベルの関係性
CPUとGPUの融合とGPGPUの台頭
未来の3Dグラフィックスの進化の方向性は？
Column：リアルタイムレイトレーシング導入後もラスタライズ法は継続利用されていく
Chapter 2　3Dグラフィックスの概念とレンダリングパイプライン
3Dグラフィックスのパイプラインの模式図
CPUが担当する3Dグラフィックス処理部分＝ゲームエンジン!?
頂点パイプラインと頂点シェーダ～座標系ってなに？
頂点シェーダのもう1つの仕事～頂点単位の陰影処理
テッセレーション～ポリゴンの分割とモデル形状の変形
ジオメトリシェーダ　～頂点の増減ができるすごい機能
頂点パイプラインの最終処理
ピクセル単位の仕事へ分解発注するラスタライザ
ピクセル単位の陰影処理を行うピクセルシェーダ　～テクスチャは画像テクスチャだけではない
レンダリング最終工程　～レンダーバックエンド
DirectCompute　～待望のWindows環境下のGPGPUプラットフォーム
DirectX Raytracingのパイプライン
Chapter 3　微細凹凸表現の基本形「法線マップ」とその進化形
法線マップ技術の台頭
法線マッピングの先にあるもの
Column：最先端の3Dゲームグラフィックスにおける法線マップ利用事例
Chapter 4　動的影生成の主流「デプスシャドウ技法」とその進化形
影生成の進化の系譜
改良型デプスシャドウ技法
影生成技法に万能な方法はなし？
Column：最新3Dゲームに見る影生成のテクニック
Chapter 5　ジオメトリシェーダとは何か
ジオメトリシェーダの2つの活用法
ジオメトリシェーダのアクセラレーション的活用（1） ～ステンシルシャドウボリューム技法の影生成を加速する
ジオメトリシェーダのアクセラレーション的活用（2）　～ファーシェーダを加速する
ジオメトリシェーダを活用した新表現　～モーションブラー
Chapter 6　DirectX 11のテッセレーション
現在の主流ゲームエンジンにおける3Dモデルの取り扱いの「無駄」とは何か
テッセレーション技術の美点とは？
DirectX 11のテッセレーション技術
DirectX 11のテッセレーションを活用した実例
DirectX 11のテッセレーションを活用した実例
Column：代表的な3つのテッセレーションメソッド
Chapter 7　HDRレンダリング
HDRレンダリングとは？
HDRレンダリングの第一の効能　～陰影がよりリアルになる
HDRレンダリングの第二の効能　～露出のシミュレーションが行える
HDRレンダリングの第三の効能　～まぶしさの表現が可能になる
HDRレンダリングの歴史と動向
HDRレンダリングのプロセス
HDR対応テレビ/ディスプレイ時代のトーンマッピング
Column：PS3におけるHDRレンダリングのトレンド
Chapter 8　水面表現の仕組み
さざ波表現に見る水面表現の歴史
動的なさざ波　～ベルレ積分によるフルインタラクティブな動的なさざ波
水面のライティング（1）　～フレネル反射
水面のライティング（2）　～反射と屈折
水に色を付ける
大きな波　～ジオメトリレベルの波
水面表現の進化の方向性
Column：最先端の3Dゲームグラフィックスにおける水面表現は？
Chapter 9　人肌表現の仕組み
Half-Life 2で採用された疑似スキンシェーダ「ハーフ・ランバート・ライティング」
コーエーテクモゲームスが採用した軽量型の疑似スキンシェーダ
表面下散乱によるスキンシェーダ
ゲーム実装向けの画面座標系の表面下散乱手法
SSSSと曲率依存型疑似スキンシェーダの軽量型ハイブリッド手法「PSS」
重要性を増してきた顔面アニメーションへの取り組み
眼球の表現の重要性
Column：最先端の3Dゲームグラフィックスにおける顔面表現は？
Chapter 10　大局照明技術
大局照明の基礎
静的PRT
実際のゲームで採用された大局照明技術
画面座標系の大局照明技術
事前計算なしのリアルタイム大局照明技術
Chapter 11　トゥーン・シェーディング
NPRレンダリングの基本形～アニメ調表現：トゥーン・シェーディングとは?
輪郭線の描画
Column：手描きテレビアニメ風を再現するためにあえてフレームを抜いた「リミテッドアニメーション」とは?
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