隠線消去と隠面消去の見える範囲の決め方
基本情報技術者試験 平成29年度秋期 午前 問25 ／ 情報メディア › マルチメディア応用
過去問にチャレンジ
3次元CGのレンダリングにおける，隠線消去及び隠面消去の説明はどれか。
- ア
光源の位置と対象物体への光の当たり具合とを解析し，どのような色・明るさで見えるのかを決定する。
- イ
指定された視点から見える部分だけを描くようにする。
- ウ
生成された画像について，表示する画面に収まる部分だけを表示する。
- エ
物体の表面だけでなく物体の内部や背後に隠れた部分の形状も，半透明表示などによって画像として生成する。
会話形式の解説
講師この問題では、何を基準に線や面を描かないと決めるのかに注目します。
受験者光が当たらない部分を描かない処理かと思いました。光源を調べる説明が気になります。
講師光源の位置と光の当たり方から色や明るさを決めるのは、陰影をつけるシェーディングです。ここで問われているのは、視点から見えるかどうかです。
受験者では、ほかの物体に隠れた線や面は描かず、見える部分だけを描くということですか。
講師そのとおりです。物体の裏側も、その視点からは見えません。したがって、指定された視点から見える部分だけを描く説明が正解です。
受験者画面に収まる部分だけを表示する説明も、一部を描かない点では似ています。
講師それはクリッピングです。表示する範囲の外かどうかで切り取ります。隠面消去は、ほかの面に隠れて見えないかどうかで判断します。
受験者半透明にして内部や背後を見せる説明は、隠れた部分も描くので当てはまりませんね。
講師はい。隠れた部分を見せる表現なので、隠線消去・隠面消去とは逆です。
受験者光ならシェーディング、画面の範囲ならクリッピング、視点から隠れるかどうかなら隠線消去・隠面消去、と区別できます。
講師その整理で判断できます。関連する手法のZバッファ法では、画素ごとに奥行きを比べ、手前の面を残します。
まとめ
隠線消去・隠面消去は、指定された視点から見えない線や面を描かない処理です。光の当たり方から色や明るさを決めるのはシェーディング、画面の表示範囲で切り取るのはクリッピングです。内部や背後の形状を半透明で見せる説明も、隠れた部分を描かない処理には当てはまりません。
解答・解説
正解はイです
この問題のテーマ
3次元CGのレンダリングで使う処理のうち、隠線消去・隠面消去が何をする処理なのかを問う問題です。シェーディングやクリッピングとの区別もあわせて確認します。
解き方の考え方
隠線消去・隠面消去は、名前のとおり「隠れている線や面を消す」処理です。視点を決めると、他の物体の陰になる面や物体の裏側は見えなくなるので、それらを描かずに済ませます。各選択肢がどの処理の説明になっているかを考え、「視点から見えるかどうか」で描く部分を決めている説明を選びます。
選択肢ごとの解説
- ×ア 光源の位置と対象物体への光の当たり具合とを解析し，どのような色・明るさで見えるのかを決定する。光源の位置と光の当たり方から、面の色や明るさを決める処理の説明です。これはシェーディングで、陰影をつける処理です。見える部分と見えない部分を分ける隠面消去とは別の処理です。
- ○イ 指定された視点から見える部分だけを描くようにする。指定した視点から見える部分だけを描くという説明です。他の物体に隠れた線や面、物体の裏側の面を描かないことと同じ意味なので、隠線消去・隠面消去の説明として当てはまります。
- ×ウ 生成された画像について，表示する画面に収まる部分だけを表示する。画面に収まる部分だけを表示する処理の説明で、これはクリッピングです。クリッピングは表示する範囲で切り取る処理です。物体どうしの前後関係から見えるかどうかを判定する処理ではないので、隠面消去とは目的が違います。
- ×エ 物体の表面だけでなく物体の内部や背後に隠れた部分の形状も，半透明表示などによって画像として生成する。内部や背後に隠れた形状まで、半透明表示などで画像にするという説明です。隠れた部分を見せる表現なので、隠れた部分を描かない隠線消去・隠面消去とは逆の考え方になります。
補足
クリッピングも隠面消去も「一部を表示しない」処理なので混同しやすいです。何を基準に表示しないかで区別します。画面の範囲の外かどうかで決めるのがクリッピング、他の面に隠れているかどうかで決めるのが隠面消去です。
POINT
- 隠線消去・隠面消去は、視点から見えない線や面（他の物体に隠れた面や物体の裏側）を描かない処理です。
- 光源と光の当たり方から色や明るさを決める処理はシェーディングです。
- 表示する範囲に収まる部分だけを切り取って表示する処理はクリッピングです。
- 隠面消去の代表的な手法にZバッファ法があります。画素ごとに奥行きを比べて、手前の面を残します。