コンピュータグラフィックス第2回

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えつまあかさか
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1 コンピュータグラフィックス第 2 回 CG 発展の歴史理工学部兼任講師藤堂英樹

2 導入の補足評価方法出席点 (30%) レポート (70%) レポート課題について課題 1 (25%): 授業第 1-5 回の内容課題 2 (25%): 授業第 6-10 回の内容課題 3 (20%): 授業第回の内容 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 2

3 導入の補足授業用ホームページ Oh-o! Meiji の利用について授業用ホームページと同じ内容を掲載しますレポート課題の提出 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 3

4 講義資料に関して授業用ホームページ, Oh-o! Meiji でスライド資料, デモプログラム等を配布します : 著作物を含む箇所は授業のみの公開となります 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 4

5 受講にあると良い基礎知識線形代数 ( ベクトル, 行列演算 ) 拡大縮小 : x y 幾何学 ( 高校数学 +α) = s x 0 x 0 s y y 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 5

6 アンケート CG のどこに興味がありますか? 基礎理論システム実制作の過程産業応用プログラミング基礎理論を重視することは変わりませんが, 授業の進め方とレポート課題の参考にします 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 6

7 本日の講義内容 CG 発展の歴史 1940~1960:CG の誕生 1970~1980:CG 技術製品の実用化 1980~ 現在 :CG による映画制作 1980~ 現在 :CG の様々な応用 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 7

工具の動きをコンピュータで制御 CAD: 設計の過程をコンピュータで支援グラフィックディスプレイモーターとペンで CG

8 CG の誕生 : 1940~1960 CG の基礎軍事技術の開発がルーツ 1955: SAGE プロジェクト半自動防空管制システムコンピュータ CG 人間 CAD/CAM の誕生軍事用に工作機械の開発 CAM: 工具の動きをコンピュータで制御 CAD: 設計の過程をコンピュータで支援グラフィックディスプレイモーターとペンで CG を直接紙にハードコピー SAGE The MITRE Corporation IBM2250 グラフィックディスプレイ 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 8

9 CG の誕生 : 1940~1960 アイヴァンサザーランド 1963: Sketchpad システムライトペンでモニター上に図形を描く CG アートジョンウィットニーモーショングラフィックス第 1 次コンピュータアートブームコンピュータアートコンテスト万国博での作品上映 CG の展覧会 Sketchpad システム Ivan Sutherland Arabesque John Whitney 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 9

10 CG 技術の実用化に向けて :1970 年代前半ユタ大学 CG グループ 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 10

11 ユタ大学 CG グループスキャンライン (Gary Watkins) Z バッファ (Edwin Catmull, Lance Williams) テクスチャマッピング (Edwin Catmull) 細分割曲面 (James Clark, Edwin Catmull) スムーズシェーディング (Bui Tuong Phong) 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 11

12 CG 技術の実用化に向けて :1970 年代前半レイトレーシングの誕生光の反射, 屈折, 影を扱える技術 1980: ターナーウィッテッドによる基礎技術の発表今日でも多くの改良が行われ, 実用化が進んでいる初期のレイトレーシング Turner Whitted Optix Ray Tracing Engine Julia set 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 12

13 CG 製品の確立と実用化 :1970 年代後半 ~ ドロー系システムの誕生 Adobe 社の活躍 1985: PostScript ( ページ記述言語 ) 1987: Illustrator ( ドローソフト ) 1988: Photoshop ( 画像加工ソフト ) クラウドシステム Illustrator Photoshop 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 13

14 CG 製品の確立と実用化 :1970 年代後半 ~ グラフィックスワークステーションリアルタイムに 3DCG 制作を行うための PC 1984: シリコングラフィックス社 IRIS 400 CPU:10MHz メモリ : 1.5MB ハードディスク : 72MB 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 14

15 CG 製品の確立と実用化 :1970 年代後半 ~ グラフィックスワークステーションリアルタイムに 3DCG 制作を行うための PC 1984: シリコングラフィックス社 IRIS : ゲーム用途の PC が高スペック CPU:4.2 GHz メモリ : 8GB ハードディスク : 2TB ALIENWARE Aurora DELL 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 15

16 CG 製品の確立と実用化 :1970 年代後半 ~ アニメーションのデジタル化エドウィンキャットマル 1974: ユタ大学卒業フル 3D による映画やテレビ番組の制作アートとエンタテインメント指向をもった研究 Disney, Pixar の現社長 Walt Disney Animation Studios Pixar Animation Studios 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 16

17 CG 製品の確立と実用化 :1970 年代後半 ~ 映画業界のデジタル化ジョージルーカススターウォーズ, インディジョーンズの映画監督 1980: 音響編集 CG のプロジェクトチームをつくる CG プロジェクトにキャットマルも参加高品質で写実的なレンダリングシステムスターウォーズエピソード 4 Lucasfilm Ltd. スターウォーズエピソード 3 Lucasfilm Ltd. 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 17

18 CG による映画制作 : 1980~ CG が TV や映画で応用され始めるトロン Disney バックトゥザフューチャー Universal Pictures ターミネーター 2 TriStar Pictures ジュラシックパーク Universal Pictures 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 18

19 実写 +CG による映像制作実写 : 身近な物実物をそのまま撮影できる人間などは実写の方が向いている CG: 実写では撮影が難しい物制作には労力がかかる存在しない物も表現できる人間の再現は難しい実写 CG ターミネーター 2 TriStar Pictures 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 19

20 実写 +CG による映像制作実写 : 身近な物実物をそのまま撮影できる人間などは実写の方が向いている CG: 実写では撮影が難しい物制作には労力がかかる存在しない物も表現できる人間の再現は難しい実写 CG ジュラシックパーク Universal Pictures 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 20

21 実写 +CG による映像制作実写 : 身近な物実物をそのまま撮影できる人間などは実写の方が向いている CG: 実写では撮影が難しい物制作には労力がかかる存在しない物も表現できる人間の再現は難しい CG 実写ライフオブパイ 2014 Twentieth Century Fox Film Corporation 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 21

22 フル CG 映画の制作全ての映像を CG だけで制作する試みトイストーリー (1995), シュレック (2001), ファイナルファンタジー (2001), モンスターズインク (2002), アナと雪の女王 (2014) トイストーリー Disney Pixar アナと雪の女王 2014 Disney Enterprises, Inc. 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 22

23 実写と CG の融合 CG によるリアルな人物の表現イメージベースドレンダリング実際の計測データの利用によるリアルな表現マトリックス Warner Bros. Pictures 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 23

24 3D 映画 ( 立体視 ) の登場 : 2009~ 偏光式, 液晶シャッター式による高画質な 3D 映像アバター (2009), アリスインワンダーランド (2010), バイオハザード 4(2010), トランスフォーマー 3(2011), ゼログラビティ (2013), トランスフォーマー 4(2014) アバター 20th Century Fox ゼログラビティ Warner Bros. Pictures 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 24

25 CG の様々な応用 : 1980~ エンタテインメント主導の CG 研究映画の視覚効果技術ゲームコンテンツ一般的な産業分野デザインシミュレーション可視化 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 25

26 CG の様々な応用 : 1980~ ゲームファミコン任天堂スーパーファミコン任天堂プレイステーション Sony プレイステーション 2 Sony Wii U 任天堂 Xbox One XBox 年代はハードの発売年 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 26

27 CG の様々な応用 : 1980~ Web 3D: Web 上で 3 次元モデルを利用する技術 VRML / X3D x3dom.org WebGL 3 Dreams of Black Google Unity Web Player Butterfly Demo Unity Technologies 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 27

28 CG の様々な応用 : 1980~ ヴァーチャルアイドル CG で作られたアイドル実際のタレント同様に TV, CM で活躍テライユキくつぎけんいち初音ミククリプトンフューチャーメディア THE IDOLM@STER バンダイナムコゲームス 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 28

29 3DCG ソフトウェア映像産業で普及しているソフトウェア Autodesk Maya ( 元エイリアス社, 1998~) Autodesk Softimage XSI ( 元 Softimage 社, 1986~) Autodesk 3Ds Max ( 元 Kinetix 社, 1990~) LightWave 3D(NewTek 社, 1994~) Maya Autodesk Softimage XSI Autodesk 3Ds Max Autodesk 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 29

30 次回 CG システム 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 30

コンピュータグラフィックス

コンピュータグラフィックス第 2 回 CG 発展の歴史理工学部兼任講師藤堂英樹本日の講義内容 CG 発展の歴史 1940~1960:CG の誕生 1970~1980:CG 技術製品の実用化 1980~ 現在 :CG による映画制作 1980~ 現在 :CG の様々な応用 2014/9/29 コンピュータグラフィックス 2 CG の誕生 : 1940~1960 CG の基礎軍事技術の開発がルーツ