基本情報 平成24年度 春期 問27｜テクノロジ系に関する問題

答えは c です。

3D（立体）の絵をコンピュータで作るとき、小さな多角形（三角形や四角形）をたくさん組み合わせて立体の形を作ります。この小さなパーツがポリゴン。

たとえばサッカーボールは五角形と六角形でできていますよね。あんな感じで、キャラクターやモノを多角形の集まりで表現します。

👉 覚え方：「ポリゴン＝ポリ（多）＋ゴン（角）＝多角形のパーツ」。

ほかの選択肢：a はモーフィング（モノを別のモノに変形）／b はレンダリング（3Dを2Dの絵にする処理）／d はテクスチャマッピング（表面の柄貼り）。

なぜこれが正解か

正解は c。ポリゴン（polygon）は3DCGで立体形状を構成する基本要素（プリミティブ）で、多角形（多くは三角形）の集まりで物体表面を近似する。曲面も多数のポリゴンの組合せで近似表現される。

各選択肢の解説

• a 物体Aから物体Bへ滑らかに変化 → モーフィング。
• b モデルをディスプレイ用に2次元化 → レンダリング（投影・隠面消去・陰影処理）。
• d 物体表面に柄や模様を貼り付ける → テクスチャマッピング。

覚え方・ひっかけ注意

3DCGの工程は「モデリング（形を作る：ポリゴン）→ テクスチャ → ライティング → レンダリング」。各工程の用語を区別。ポリゴン数が多いほど精細だが処理負荷増。実務ではLOD（Level of Detail）で距離に応じてポリゴン数を切り替える最適化が一般的。

理論的背景

3DCGにおける物体表現は (1) サーフェスモデル（多角形=ポリゴンメッシュ、ベジエ曲面、NURBS曲面）と (2) ソリッドモデル（CSG、ボクセル）に大別。ポリゴンは三角形が主流で、理由は3点で必ず1平面が定まり、GPUのハードウェアアクセラレーションに最適だから。OpenGL/DirectX/Vulkan/Metalなどグラフィクス API は三角形プリミティブをハードウェアパイプラインで処理：頂点シェーダ → ジオメトリシェーダ → ラスタライザ → フラグメントシェーダ。

実務での使われ方

ゲームエンジン（Unity、Unreal Engine）、3DCGソフト（Blender、Maya、3ds Max）、CAD（AutoCAD、Fusion 360）はポリゴンメッシュベースが主流。映画用CGはサブディビジョンサーフェス（OpenSubdiv）で滑らかな曲面を実現。VR/AR・自動運転（点群処理）・建築BIM・医療画像（CT/MRIのサーフェス再構成）など応用範囲は広い。リアルタイム性能のためLOD、オクルージョンカリング、インスタンシング描画などの最適化が重要。

試験での位置づけ

FEマルチメディア分野で頻出。レンダリング技法（ラスタライズ、レイトレーシング、ラジオシティ）、シェーディング技法（フラット、グーロー、フォン）、隠面消去（Zバッファ、ペインタアルゴリズム）と併せて押さえる。応用情報・エンベデッドではGPU並列処理、CUDA、OpenCLまで踏み込む。

関連技法・発展補足

モーフィング（a）は2Dではキーフレーム間の中割り生成、3Dではブレンドシェイプ（顔表情アニメーション等）で実装。レンダリング（b）にはリアルタイムレンダリング（ゲーム、60fps以上）とプリレンダリング（映画CG、1フレーム数時間の品質追求）があり、近年は両者の境界がレイトレーシングGPU（NVIDIA RTX）で接近。テクスチャマッピング（d）は派生技法が豊富：バンプマッピング（凹凸表現）、ノーマルマッピング（法線情報で詳細表現）、変位マッピング（実際に頂点をずらす）、環境マッピング（反射表現）など。