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3D・映像メディアの応用

低頻約 16 分マルチメディア応用

概要

本ユニットでは、平面のCGを発展させた3次元グラフィックス(3D)の応用領域と、高精細映像規格を学びます。3Dを実用に落とし込んだシミュレーターやゲームといった代表例と、4K・8Kという解像度規格の違いが中心です。マルチメディア技術の応用目的や特徴を問う、応用分野の基礎として押さえるべきテーマです。

用語5

3D

奥行きを持たせて立体的に表現する3次元グラフィックスの技術。

3D(3次元)は、縦・横に奥行きを加え、物体を立体的に表現する技術です。コンピュータ上で立体形状を計算し、光や影をつけて現実に近い映像を作り出します。 平面で表現する2D(2次元)のCGに対し、視点を回転させたり、奥行きのある空間を移動したりできる点が特徴です。試験では、3Dが2Dを拡張した立体表現であること、後で学ぶシミュレーターやゲーム、VRなどの応用の基盤となる概念であることを押さえることが重要です。

たとえ紙に描いた絵が2Dなら、3Dは粘土でつくった模型のようなもの。前後左右どこから見ても立体として成り立ち、視点を変えて眺められます。

記憶フック3Dといえば奥行きを加えた立体表現の3次元グラフィックス

シミュレーター

現実の事象を模擬的に再現し、訓練や検証に使う仕組み。

シミュレーター(シミュレータ)は、現実に起こる事象をコンピュータ上で模擬的に再現する仕組みです。3DグラフィックスやCGを使って現実に近い環境を映し出し、操縦や操作の訓練、危険や費用の大きい実験の代替として使われます。 代表例に、飛行機の操縦訓練を安全に行うフライトシミュレーターがあります。実機を使わずに繰り返し練習でき、事故のリスクやコストを抑えられる点が利点です。試験では、3D・CGの代表的な応用例として、訓練・検証の用途で使われることを押さえます。

たとえゲームセンターの運転体験コーナーのようなもの。本物の車を使わずに、画面の中で何度でも運転の練習ができ、失敗しても安全です。

記憶フックシミュレーターといえば現実を模擬再現する訓練・検証の仕組み

ゲーム

3D・CG技術を娯楽に応用した代表的なコンテンツ。

ゲームは、3DグラフィックスやCGを娯楽分野に応用した代表的なコンテンツです。立体的なキャラクターや背景をリアルタイムに描画し、利用者の操作に応じて画面が変化する点が特徴です。 シミュレーターと同じく3D・CGの身近な応用例ですが、目的が訓練・検証ではなく娯楽である点が異なります。近年はVR(仮想現実)などと組み合わせて、より没入感の高い体験を提供するものも増えています。試験では、3D・CGの代表的な応用分野の一つとして押さえておきます。

たとえ立体の人形劇を、自分の操作で自由に動かせるようにしたようなもの。画面の中の立体世界を、プレイヤーの操作に合わせてその場で動かして楽しみます。

記憶フックゲームといえば3D・CGを娯楽に応用した代表コンテンツ

4K

横方向に約4000画素を持つ高精細映像の解像度規格。

4Kは、横方向の画素数が約4000(4K=およそ4000)である高精細映像の解像度規格です。代表的な4Kテレビでは横3840×縦2160画素で、従来のフルハイビジョン(1920×1080)の約4倍の画素数を持ちます。 画素が多いほどきめ細かく鮮明な映像になります。試験では、4Kがフルハイビジョンより高精細であること、そして次に学ぶ8Kより画素数が少ない=解像度が低い側の規格であるという、世代・解像度の順序を押さえることが重要です。

たとえ同じ大きさの画面を、より細かいタイルで敷き詰めるようなもの。タイル(画素)が多いほど絵がなめらかで、近づいても粗が目立ちません。

記憶フック4Kといえば横約4000画素の高精細映像規格

8K

横方向に約8000画素を持つ4Kの上位の高精細映像規格。

8Kは、横方向の画素数が約8000(8K=およそ8000)である、4Kをさらに上回る高精細映像の解像度規格です。代表的な8Kでは横7680×縦4320画素で、4K(3840×2160)の約4倍、フルハイビジョンの約16倍の画素数を持ちます。 画素数が多いほど映像はより精細になり、8Kは現行の代表的な規格の中で最も高解像度です。試験では、解像度の大小を4Kと対比して、8Kが4Kの上位規格(より高精細)であるという順序関係を理解することがポイントです。

たとえ4Kのタイル絵を、さらに細かいタイルで敷き直したようなもの。タイル数が増えた分だけ、大画面でも一枚一枚が見えず、より自然で精細な絵になります。

記憶フック8Kといえば4Kの上位で横約8000画素の最高精細規格

フルHD 1920x1080

4K 3840x2160

8K 7680x4320

まとめ

要点

  • 3Dは2DのCGに奥行きを加えた立体表現で、シミュレーターやゲーム、VRなど多くの応用の基盤となる。
  • シミュレーターは現実の事象を模擬再現し、フライトシミュレーターのように訓練や検証に使われる(安全・低コスト)。
  • ゲームは3D・CGを娯楽に応用した代表例で、シミュレーターと用途(娯楽か訓練か)で区別する。
  • 4K・8Kは横方向の画素数(約4000・約8000)に由来する高精細映像の解像度規格で、画素が多いほど精細になる。
  • 解像度はフルHD<4K<8Kの順に高くなり、8Kはフルハイビジョンの約16倍の画素数を持つ。

記憶フック一覧

  • 3D: 3Dといえば奥行きを加えた立体表現の3次元グラフィックス
  • シミュレーター: シミュレーターといえば現実を模擬再現する訓練・検証の仕組み
  • ゲーム: ゲームといえば3D・CGを娯楽に応用した代表コンテンツ
  • 4K: 4Kといえば横約4000画素の高精細映像規格
  • 8K: 8Kといえば4Kの上位で横約8000画素の最高精細規格

関連の過去問演習は今後のアップデートで追加予定です。