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IT Text コンピュータグラフィックスの基礎

IT Text コンピュータグラフィックスの基礎

理工系の学生にとって必要なコンピュータグラフィックスの基礎理論と技術をコンパクトに解説。

理工系の学生にとって必要なコンピュータグラフィックスの基礎理論と技術をコンパクトに解説した教科書です。
コンピュータグラフィックスは急激な進歩を遂げていますが、理工系の学生がコンピュータグラフィックスに取り組むうえで基礎となる部分は変わっていません。しかし、解説を平易に行うことが難しく、その理解が大きなハードルです。
本書では、コンピュータグラフィックスの原理・しくみを、理工系の学生の皆様を対象にわかりやすく解説しています。

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第1章 コンピュータグラフィックスの概要
1.1 ディジタルカメラモデル
1.2 グレースケール画像とカラー画像
演習問題

第2章 座標変換
2.1 2次元の図形
2.2 2次元の幾何変換
2.3 2次元のアフィン変換
2.4 2次元の同次座標
2.5 3次元の幾何変換
2.6 直交座標系の変換
2.7 変換の合成
2.8 オイラー変換
演習問題

第3章 3次元図形処理
3.1 3次元図形表示の手順
3.2 クリッピング処理とビューポート変換
3.3 隠面消去処理
演習問題

第4章 3次元形状表現
4.1 3次元立体の表現
4.2 ポリゴンメッシュの表現
4.3 エッジベースデータ構造
4.4 自由形状の表現
4.5 細分割曲面
4.6 ポリゴンメッシュのレンダリング
4.7 形状の生成と加工
4.8 ボリューム表現
演習問題

第5章 自由曲線・自由曲面
5.1 自由曲線と自由曲面
5.2 ベジェ曲線
5.3 ベジェ曲線のアルゴリズム
5.4 B-スプライン曲線
5.5 有理曲線
5.6 自由曲面
演習問題

第6章 質感付加
6.1 テクスチャマッピング
6.2 法線マッピング
6.3 環境マッピング
演習問題

第7章 反射モデル
7.1 双方向反射率分布関数
7.2 反射の種類
7.3 拡散反射
7.4 フォン反射モデル
7.5 トランス・スパロウ反射モデル
7.6 異方性反射モデル
7.7 表面下散乱
演習問題

第8章 照明計算
8.1 光源の種類
8.2 影の計算
8.3 大域照明
8.4 イメージベースドライティング
演習問題

第9章 レイトレーシング
9.1 レイトレーシング法の概要
9.2 レイと形状の交点計算
9.3 完全鏡面反射・屈折
9.4 レイの追跡
9.5 パストレーシング
9.6 フォトンマッピング
演習問題

第10章 アニメーション
10.1 アニメーションの原理
10.2 キーフレームアニメーション
10.3 階層構造
10.4 ボーンを使ったキャラクタアニメーション
10.5 柔軟体のアニメーション
10.6 流体のアニメーション
演習問題

付 録
A コンピュータグラフィックスの歴史と最新動向
B 行 列