球体マッピングとは

コンピューターグラフィックスでは、球体マッピングは、3次元（3D）球体に画像または手順テクスチャを適用するために使用される2つの方法のいずれかを参照できます。 一般に、球体マッピングを使用して、2次元（2D）ラスタライズ画像を球体の表面に適用し、形状の極座標に一致するように平面画像を歪めます。 球体マッピングは、球体が球体のような環境を反映しているように見えるように球体の表面にマッピングされたシーンの事前レンダリング画像を使用する環境マッピングの形式を記述するためにも使用されます完全に反射する金属で作られています。 環境マッピングは球面投影マッピングとは異なる方法で画像を歪めますが、両方のタイプの球マッピングは、表面にテクスチャが適用された3次元の球になります。

球体の形状にテクスチャを適用するために使用すると、球体マッピングは2D画像を取得し、テクスチャ化されている球体の表面に投影します。 画像は球体の座標系に従います。表面上の各頂点は、地球上の経度線と緯度線の交点に非常によく似ています。 これは、画像が上下の球体の極に到達すると、画像が単一の頂点に向かって圧縮を開始し、画像を効果的に歪めることを意味します。 適切に作成されたテクスチャイメージの多くの場合、これにより、キューブマッピングまたはシリンダーマッピングを使用するのではなく、球体により自然な外観が与えられます。 この手法は、海洋や大陸の衛星画像を使用して、惑星地球などのテクスチャ球のグラフィックとアニメーションを作成するために使用されます。

環境マッピングで使用される場合、球体マッピングは、鏡面を持っているように見えるオブジェクトを作成するための高速な方法です。 このプロセスは、球の表面からの光のベクトルを計算し、そのベクトルは2D画像内の色を見つけるために使用される座標に変換されます。 投影球マッピングとは異なり、反射バージョンは画像をわずかに異なる方法で歪めます。

環境球マッピングを使用する利点の1つは、シーン内のオブジェクトに基づいて反射を動的に計算するレイトレーシングなどの他の方法と比較して非常に高速であることです。 反射は実際には事前にレンダリングされた画像なので、この方法は高速です。 これは、環境の動的な変更、またはシーン内で動いているオブジェクトが反射に表示されないため、この手法にいくつかの複雑さをもたらします。 さらに、知覚される反射は静的であるため、マッピングを受け取る凹形はそれ自体を反射せず、時々混乱する視覚効果を引き起こします。