基本情報技術者 2010年 秋期 午前（科目A） 問28

3次元グラフィックス処理におけるクリッピングの説明はどれか。【午前2 解説】

要点まとめ

• 結論：表示領域（ウィンドウ）内にある見える部分だけを取り出す処理がクリッピングであり、不要な描画を削減します。
• 根拠：クリッピングは投影やビューポート変換と並ぶパイプライン処理で、フラスタムやウィンドウ外のプリミティブを切り落とす役割だからです。
• 差がつくポイント：クリッピングは「切り落とす」処理で、テクスチャ貼り付けや陰付け（シェーディング）と目的が異なる点を明確に区別してください。

正解の理由

よくある誤解

• クリッピングとカリングを混同する：カリング（例：バックフェイスカリング）は描画不要なポリゴン全体を無視する手法で、クリッピングはビューの境界でポリゴンを切断する処理です。
• クリッピング＝最終描画ではない：クリッピングは描画（ラスタライズ）前の段階で行う事が多く、テクスチャ貼付けや陰付け（シェーディング）は別工程です。
• ウィンドウとビューポートを混同：ウィンドウは表示領域の論理的領域、ビューポートは画面上の物理領域（ピクセル）への写像で、クリッピングは主にウィンドウ（または正規化ビュー体積）に対して行われます。

解法ステップ

1. 問題文のキーワード「画像表示領域」「ウィンドウ」「見える部分」を確認する。
2. クリッピングの基本概念を念頭に「切り取る」「取り出す」という動詞を探す。
3. 各選択肢を処理の目的で分類する（描画生成 / 切り取り / テクスチャ / 陰付け）。
4. 「切り取り」に該当する選択肢を正解と判定する（この問題ではイ）。

選択肢別の誤答解説

• ア：CG映像作成の最終段階として「物体をディスプレイに描画できるように映像化する処理」はラスタライズやレンダリング全体の説明であり、クリッピング固有の説明ではありません。誤りです。
• イ：画像表示領域にウィンドウを定義し、その内側だけを取り出すという説明はクリッピングそのものの定義です。よって正解は イ。
• ウ：物体の表面に柄や模様を貼り付ける処理はテクスチャマッピング（UVマッピング）に関する説明であり、クリッピングとは別の工程です。誤りです。
• エ：物体の表面に陰付けを行う処理はシェーディングやライティングの説明であり、クリッピングの説明ではありません。誤りです。

補足コラム

• 代表的なクリッピングアルゴリズム：線分のためのCohen–SutherlandやLiang–Barsky、凸多角形の切り抜きに用いるSutherland–Hodgmanがあります。
• 3Dパイプラインではクリッピングは通常、射影変換後のクリップ空間（正規化デバイス座標）で行い、視錐台の6面（左右／上下／近／遠）で切断します。切断点が生じると新しい頂点を生成してポリゴンを分割します。
• クリッピングとビューポート変換の順序：投影→クリッピング（クリップ空間）→正規化デバイス座標→ビューポート変換（画面座標への写像）が一般的です。

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