2008 年05 月18 日
KAGE 3D 手作り立体映像 理論？編
理論編といっても、もともと直感的に思いついたものなので、後付けの説明にすぎない。科学大賞に応募するのに、もっともらしい理論的裏付けがあったほうがいいかなとでっちあげたものなので間違っているかも。自分ではＣＧ作ったことがないのでもっともらしいこと言ってるだけ。コンピュータグラフィックスのレンダリング技法のひとつにレイトレーシング法というのがある。
現実世界では光線が眼にはいってきてものが見えているわけだが、レイトレーシング法では逆に眼から視線が出て、その視線がものに当たった時、そのものが見えていると考える。カメラや眼などの一点から視線が出て、物体に当たり、スクリーン上のピクセルに落ちる。この視線をピクセルごとに計算することによって画像を作るわけだ。
これは眼の位置に光源があって、物体の影がスクリーン上にできるのと同じことだといえる。
ワイヤーフレームで実物模型を作り、点光源でスクリーンに影を落とせば、その像はＣＧのワイヤーフレーム映像となんら変わりがないはず。いちいち模型を作らなければならないのが大変だが、ＣＧだってモデルをつくらなければ計算できないのは同じだ。
まったくコンピュータを使わず、描画はＣＧより速い光速リアルタイムだ。勝った。
右目用光源と左目用光源を並べて、色を変えて投影すれば視差をもった映像が二重に映り、アナグリフ映像としてメガネで分離してみれば立体に見える。スクリーンに投影すると模型と影とが重なってしまい見にくいので右光源と左光源の間隔を狭くしてやると、視差が小さくなり、こびとの視線のように巨大化し遠近感が強調され、影と模型が違う位置に見えるので見やすくなる。宇宙戦艦とか惑星とか恐竜とか巨大なものの表現に絶大な効果がある。また、光源を小さくできるので、支持棒の先にとりつけることによって、模型の中に光源を入れることができる。つまり映像の中に入っていくこともできるわけ。トンネルをくぐったり、結晶構造の中に入っていったりする映像が簡単に作れるのだ。
模型が見えないようにするには半透明スクリーンで後から投影すればいい。
床に投影すれば遠山式・ファントグラムのようにななめに見下ろす立体映像になる。
壁や天井やドームに投影すれば全天周立体映像になる。
国立天文台の4D2Uが自由な視点移動と没入感でこれに近く、しかもカラーなわけだが予算が５桁以上違うし、素人に作れるものでもない。
KAGE 3D は簡単でしかも立体感・没入感は大きく、大人から子供まで楽しめる映像だ。
実際いつもプラネタリウムと立体映像両方やるのだが、立体映像のほうが人気がある。感想を書いてもらうと３Ｄが面白かったというのが９割。
こんな簡単な立体映像がいままで発明されていなかったのが不思議だ。
絶対誰かが70年くらい前にすでに発明しているだろうと思っていた。
学研科学大賞優秀賞受賞はこれが新しい考えであることを証明してくれたわけだ。
投稿者：ヒゲキタ
at 22 :11| 日記
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◆コメント
ドームの中で生活していたからこそ湧いてきたアイディアでは。
そういえばドーム内にある本などを外側に押しやるとき「宇宙の外側」などと言っていましたね。このネタは、プラネタリウムの解説中にトイレに立つお客さんがいると「あ、今ひとり宇宙の外へ出て行かれました」などと、今でも使わせていただいておりますm(__)m
投稿者： むろいし ： at 2008 /05 /22 06 :08
◆コメント
たしかにドームに住んでいたんだけど、そんなにながい間ではないはず。２年くらい？ その後のほうがずっとながいんだがな。
でもやっぱりドームに住んでいたから思いついたんだろうね。
思いついてすぐ試せたのも小さなドームがあったからだし。
投稿者： ヒゲキタ ： at 2008 /05 /22 21 :32