3D・映像メディアの応用

3D (3 次元) は、縦と横に 奥行き を加えて、物体を立体として表す表現方法である。

コンピュータで描く 3D (3DCG) では、物体の形を奥行きまで含めた 形状データ として持ち、見る位置や光の向きから見え方を計算して画面に描く。形そのものを持っているので、視点を変えたり空間の中を動き回ったりする表現ができる。この性質が、後に出てくるシミュレーターやゲームの土台になる。

たとえ紙に描いた家の絵は裏側を見られないが、粘土で作った家の模型は手に取って回せば裏側も屋根の上も見られる。

覚え方D は Dimension (次元) の頭文字で、3D は「3 つの次元」を指す。

シミュレーター は、現実の装置や出来事をコンピュータ上で 模擬的に再現 し、操作の訓練や結果の検証に使う仕組みである。

本物を使うと危険が大きい、費用がかかる、めったに起きない状況を作りにくい、といった場面で使われる。3D の映像で操縦席や周りの景色を再現し、利用者の操作に応じて状態を変えることで、本物に近い体験を安全に繰り返せる。例えば航空機や自動車の運転の訓練、機械が故障したときの対応の確認などに使われる。

たとえ本番の舞台の前に、同じ大道具を並べた稽古場で何度も通し稽古をするのと同じ考え方である。

覚え方英語の simulate (まねる) から来た語。

ゲーム は、3D や CG を 娯楽 に使った身近な応用で、利用者の操作に合わせて画面をその場で描き直す。

3D のゲームでは、キャラクターや背景を立体の形状データとして持ち、操作を受けるたびに見え方を計算して表示する (リアルタイム描画)。利用者の入力が次の画面を決めるので、同じ場面でも遊ぶ人ごとに違う映像になる。

たとえ決まった順に進む紙芝居とは違い、聞き手が「右へ行く」と言えばその場で次の絵を描いてくれる語り手のようなもの。

4K は、横方向の 画素 数がおよそ 4,000 (代表的には 3,840 × 2,160) の高精細映像の規格である。

画素とは、画面を作っている色の点 1 つ 1 つのことで、同じ大きさの画面なら画素が多いほど細かい映像になる。4K の代表的な画素数は、フルハイビジョン (1,920 × 1,080) の縦と横をそれぞれ 2 倍にしたもので、画素の総数は約 4 倍になる。

たとえ同じ広さの床に、大きなタイルではなく一回り小さなタイルを敷き詰めると、模様の曲線がなめらかに見えるのと同じである。

覚え方K はキロ (千)。4K = 横に約 4 千個の点が並ぶ。

8K は、横方向の画素数がおよそ 8,000 (代表的には 7,680 × 4,320) で、4K より細かい映像を表せる高精細映像の規格である。

画素が細かいので、大きな画面に近づいて見ても点の粒が目立ちにくい。その分、1 枚の画面を表すデータ量も大きくなり、撮影・伝送・表示の機器にも高い性能が求められる。

たとえ4K のタイル張りの床を、縦も横も半分の大きさのタイルで張り直すようなもの。同じ床に、さらに細かい模様を描けるようになる。