目次

表紙
■表紙画像について
まえがき
Contents
Chapter 1　リアルタイム3Dグラフィックス技術の進化の系譜
1980年代後半から1990年代前半　?フラットシェーディングからテクスチャマッピング時代へ
1990年代中期?家庭用ゲーム機が切り開いた民生向けリアルタイム3Dグラフィックス
1990年代後期?DirectXの急速進化の歴史
2000年?プログラマブルシェーダアーキテクチャの幕開け。GPUメーカー淘汰のDirectX 8 時代
2002/2003年?プログラマブルシェーダ2.0と第一期DirectX 9時代
2004/2005/2006年?プログラマブルシェーダ3.0と第二期DirectX 9時代
2007年?プログラマブルシェーダ4.0とDirectX 10時代の始まり
DirectX 10/SM 4.0はWindows Vista専用。厳密なバージョンコントロールで亜流バージョンはなし
統合型シェーダアーキテクチャと未来のDirectX
2008 年以降?Windows Vista SP1と共に登場した「DirectX 10.1」
2009 年以降?Windows 7 と共に提供された「DirectX 11」
2012 年以降?Windows 8 と共に提供された「DirectX 11.1」
2013 年以降?Windows 8.1と共に提供された「DirectX 11.2」
2015 年以降?Windows 10 と共に提供された「DirectX 12」
Column：DirectX 11とDirectX 12のパフォーマンス相違
DirectX 12の提供と共にDirectX 11.3が登場
DirectX 12.0とDirectX 12.1?DirectX 11の機能レベルとDirectX 12の機能レベルの関係性
CPUとGPUの融合とGPGPUの台頭
未来の3Dグラフィックスの進化の方向性は？
Column：リアルタイムレイトレーシング導入後もラスタライズ法は継続利用されていく
Chapter 2　3Dグラフィックスの概念とレンダリングパイプライン
3Dグラフィックスのパイプラインの模式図
CPUが担当する3Dグラフィックス処理部分＝ゲームエンジン!?
頂点パイプラインと頂点シェーダ?座標系ってなに？
頂点シェーダのもう1つの仕事?頂点単位の陰影処理
テッセレーション?ポリゴンの分割とモデル形状の変形
ジオメトリシェーダ　?頂点の増減ができるすごい機能
頂点パイプラインの最終処理
ピクセル単位の仕事へ分解発注するラスタライザ
ピクセル単位の陰影処理を行うピクセルシェーダ　?テクスチャは画像テクスチャだけではない
レンダリング最終工程　?レンダーバックエンド
DirectCompute　?待望のWindows環境下のGPGPUプラットフォーム
DirectX Raytracingのパイプライン
Chapter 3　微細凹凸表現の基本形「法線マップ」とその進化形
法線マップ技術の台頭
法線マッピングの先にあるもの
Column：最先端の3Dゲームグラフィックスにおける法線マップ利用事例
Chapter 4　動的影生成の主流「デプスシャドウ技法」とその進化形
影生成の進化の系譜
改良型デプスシャドウ技法
影生成技法に万能な方法はなし？
Column：最新3Dゲームに見る影生成のテクニック
Chapter 5　ジオメトリシェーダとは何か
ジオメトリシェーダの2つの活用法
ジオメトリシェーダのアクセラレーション的活用（1） ?ステンシルシャドウボリューム技法の影生成を加速する
ジオメトリシェーダのアクセラレーション的活用（2）　?ファーシェーダを加速する
ジオメトリシェーダを活用した新表現　?モーションブラー
Chapter 6　DirectX 11のテッセレーション
現在の主流ゲームエンジンにおける3Dモデルの取り扱いの「無駄」とは何か
テッセレーション技術の美点とは？
DirectX 11のテッセレーション技術
DirectX 11のテッセレーションを活用した実例
DirectX 11のテッセレーションを活用した実例
Column：代表的な3つのテッセレーションメソッド
Chapter 7　HDRレンダリング
HDRレンダリングとは？
HDRレンダリングの第一の効能　?陰影がよりリアルになる
HDRレンダリングの第二の効能　?露出のシミュレーションが行える
HDRレンダリングの第三の効能　?まぶしさの表現が可能になる
HDRレンダリングの歴史と動向
HDRレンダリングのプロセス
HDR対応テレビ/ディスプレイ時代のトーンマッピング
Column：PS3におけるHDRレンダリングのトレンド
Chapter 8　水面表現の仕組み
さざ波表現に見る水面表現の歴史
動的なさざ波　～ベルレ積分によるフルインタラクティブな動的なさざ波
水面のライティング（1）　～フレネル反射
水面のライティング（2）　～反射と屈折
水に色を付ける
大きな波　～ジオメトリレベルの波
水面表現の進化の方向性
Column：最先端の3Dゲームグラフィックスにおける水面表現は？
Chapter 9　人肌表現の仕組み
Half-Life 2で採用された疑似スキンシェーダ「ハーフ・ランバート・ライティング」
コーエーテクモゲームスが採用した軽量型の疑似スキンシェーダ
表面下散乱によるスキンシェーダ
ゲーム実装向けの画面座標系の表面下散乱手法
SSSSと曲率依存型疑似スキンシェーダの軽量型ハイブリッド手法「PSS」
重要性を増してきた顔面アニメーションへの取り組み
眼球の表現の重要性
Column：最先端の3Dゲームグラフィックスにおける顔面表現は？
Chapter 10　大局照明技術
大局照明の基礎
静的PRT
実際のゲームで採用された大局照明技術
画面座標系の大局照明技術
事前計算なしのリアルタイム大局照明技術
Chapter 11　トゥーン・シェーディング
NPRレンダリングの基本形?アニメ調表現：トゥーン・シェーディングとは?
輪郭線の描画
Column：手描きテレビアニメ風を再現するためにあえてフレームを抜いた「リミテッドアニメーション」とは?
画像出典一覧
index
本書の初出について／書き下ろしについて／スタッフリスト
奥付

著者プロフィール

• 西川 善司（著者）

  西川 善司（にしかわ・ぜんじ）
  テクニカルジャーナリスト。東京工芸大学特別講師（現職）および工学院大学特任教授（2020年4月より）。PC、ゲーム機、映像デバイス、自動車のハードウェア技術動向のほか、ゲーム開発、AI・ディープラーニングなどのソフトウェア関連技術の記事執筆を手掛ける。2005年よりマイクロソフト Most Valuable Professional AwardのEntertainment-XNA／Xbox／DirectX部門を15年連続受賞。
  著書にインプレス刊『3Dゲームファンのためのグラフィックス講座』（単著）、『VRコンテンツ開発ガイド 2017』（共著）などがある。また、インプレスWatch、4Gamer.netなどで多数のWEB記事を連載中。