基本情報技術者 2012年 春期 午前(科目A) 問27
問題文
3次元コンピュータグラフィックスに関する記述のうち、ポリゴンの説明はどれか。
選択肢
ア:ある物体Aを含む映像aから他の形状の異なる物体Bを含む映像bへ、滑らかに変化する映像
イ:コンピュータ内部に記録されているモデルを、ディスプレイに描画できるように2次元化した映像
ウ:閉じた立体となる多面体を構成したり、2次曲面や自由曲面を近似するのに用いられたりする基本的な要素(正解)
エ:モデリングされた物体の表面に貼り付ける柄や模様などの画像
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ポリゴン(多面体)構成要素【午前解説】
正解の理由
正解: ウ
ウは「閉じた立体となる多面体を構成したり、2次曲面や自由曲面を近似するのに用いられたりする基本的な要素」と説明しており、ポリゴンの定義と用途(ポリゴンメッシュで立体を表現し、曲面を近似する)に合致します。ポリゴンは平面多角形であり、これらを組み合わせて3Dの表面や閉じた多面体を表現します。
ウは「閉じた立体となる多面体を構成したり、2次曲面や自由曲面を近似するのに用いられたりする基本的な要素」と説明しており、ポリゴンの定義と用途(ポリゴンメッシュで立体を表現し、曲面を近似する)に合致します。ポリゴンは平面多角形であり、これらを組み合わせて3Dの表面や閉じた多面体を表現します。
解法ステップ
- 問題文のキーワード「ポリゴン」「多面体」「2次曲面」「近似」を確認する。
- 各選択肢で「形状表現(面を構成する要素)」「画像や描画」「映像変換」などの役割を分類する。
- 「多面体や曲面の近似」という表現と一致する選択肢を選ぶ(ウが一致)。
- 残りの選択肢がそれぞれ「モーフィング」「投影/レンダリング」「テクスチャ」に対応していることを確認して除外する。
選択肢別の誤答解説
- ア:ある物体Aを含む映像aから他の形状の異なる物体Bを含む映像bへ滑らかに変化する映像
- 誤り。これはモーフィング(映像や形状の変形・遷移)の説明であり、ポリゴンの定義ではありません。
- イ:コンピュータ内部に記録されているモデルを、ディスプレイに描画できるように2次元化した映像
- 誤り。これは投影・レンダリングやビュー変換の説明で、ポリゴン自体(形状の構成要素)とは異なります。
- ウ:閉じた立体となる多面体を構成したり、2次曲面や自由曲面を近似するのに用いられたりする基本的な要素
- 正解。ポリゴンは平面多角形で、メッシュとして集合し立体や曲面の近似に使われます。
- エ:モデリングされた物体の表面に貼り付ける柄や模様などの画像
- 誤り。これはテクスチャ(テクスチャマッピング)の説明であり、ポリゴンはその貼り付け先の面です。
よくある誤解
- 「ア(滑らかに変化する映像)」をポリゴンと混同する誤解:アはモーフィングなど映像変換の説明であり、ポリゴンの定義ではありません。
- 「イ(コンピュータ内部モデルの2次元化)」をポリゴンと思う誤解:イは投影やレンダリングの結果(画面表示)であり、ポリゴンそのものの説明ではありません。
- 「エ(表面に貼る柄)」をポリゴンの定義と考える誤解:エはテクスチャ(テクスチャマッピング)で、ポリゴンはその貼り付け対象となる面です。
補足コラム
- 三角形ポリゴン(トライアングル)は常に平面を保証するため、レンダリングやGPUで最も扱いやすい基本単位です。四角(クワッド)はモデリング時に扱いやすく、最終的には三角化されることが多いです。
- 曲面表現にはNURBSやサブディビジョンサーフェスなどのパラメトリック手法もあり、ポリゴンメッシュより滑らかな表現が可能ですが、表示時には最終的にポリゴンに変換されることが一般的です。
- テクスチャ(エ)はUV座標によってポリゴン面に貼り付けられ、見た目(色情報)を与える役割を担います。
FAQ
Q1: ポリゴンとポリゴンメッシュはどう違いますか?
A1: ポリゴンは単一の平面多角形を指し、ポリゴンメッシュは多数のポリゴンが頂点や辺で繋がって3D表面を構成したデータ構造です。
A1: ポリゴンは単一の平面多角形を指し、ポリゴンメッシュは多数のポリゴンが頂点や辺で繋がって3D表面を構成したデータ構造です。
Q2: なぜ三角形が多く使われるのですか?
A2: 三角形は常に一意の平面を定めるため、凸凹やねじれがなくハードウェアで安定して扱えるからです。
A2: 三角形は常に一意の平面を定めるため、凸凹やねじれがなくハードウェアで安定して扱えるからです。
Q3: テクスチャとポリゴンの関係は?
A3: テクスチャは画像情報で、ポリゴン面にUV座標でマッピングして見た目を詳細化します。テクスチャ自体はポリゴンではありません。
A3: テクスチャは画像情報で、ポリゴン面にUV座標でマッピングして見た目を詳細化します。テクスチャ自体はポリゴンではありません。
関連キーワード: ポリゴン、ポリゴンメッシュ、三角形ポリゴン、テクスチャマッピング、モーフィング、レンダリング、投影、サブディビジョンサーフェス、ノーマル、UV展開、3Dモデリング、三角化

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