CG（コンピュータグラフィックス）

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CGとは

CG（コンピュータグラフィックス）とは、コンピュータの計算によって画像や映像を作り出す技術のことです。カメラで撮影するのではなく、形・色・光などの情報を数値で表し、計算で絵を生み出します。

CGには大きく2種類あります。
・2DCG：平面的な絵（イラスト・ロゴ・図など）
・3DCG：奥行きを持つ立体物を作り、視点や光を計算して描く

身近な例で考えると、粘土細工を写真に撮る過程に似ています。立体の形を作り（粘土）、色や模様を付け、照明を当てて、最後にカメラで1枚の写真にする──この「最後の写真にする計算」がCGの中心になります。上の図解の4段階で、その流れを見ていきましょう。

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レンダリングパイプライン

3DCGが1枚の画像になるまでには、決まった工程を順番にたどります。これをレンダリングパイプライン（処理の流れ作業）と呼びます。
・① モデリング：立体の形を作る（多くは三角形＝ポリゴンの集まり）
・② テクスチャ：物体の表面に色や模様の画像を貼る
・③ ライティング：光源を置き、明暗や影を計算する
・④ レンダリング：視点から見た最終的な2次元の画像に変換する

レンダリングとは「立体データを計算して1枚の絵に焼き付ける」最終工程のことです。光の当たり方や物の重なり（手前のものが奥を隠す）を計算するため、ここが最も時間のかかる重い処理になります。

上の図解の「形を作る → 模様を貼る → 光を当てる → 画像にする」という流れは、まさに工場の生産ラインと同じ考え方です。各工程を順に通すことで、白い立体が本物らしい絵に仕上がっていきます。

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用途(映画・ゲーム等)

CGは映像やデザインの幅広い分野で使われています。代表的な用途は次のとおりです。
・映画・アニメ：実写では撮れない場面やキャラクターを作り出す
・ゲーム：操作に合わせてその場で画像を作る（リアルタイムレンダリング）
・建築・製品設計：完成前の建物や製品の見た目を確認する
・医療・教育：体内や分子など、目に見えにくいものを可視化する

同じCGでも、用途によって作り方が分かれます。映画は時間をかけて高品質な絵をじっくり計算します（プリレンダリング）が、ゲームは操作のたびに一瞬で描き直す必要があるため、計算を軽くする工夫が重視されます。

この「重い計算をどれだけ速くこなせるか」を支えるのがGPU（画像処理に特化した装置）です。たくさんの計算を同時に行うのが得意で、リアルなCGをなめらかに表示するために欠かせません。

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練習問題