基本情報技術者 2015年 春期 午前(科目A) 問25
問題文
テクスチャマッピングを説明したものはどれか。
選択肢
ア:光源からの反射や屈折、透過を計算し描画していく。
イ:光源と物体の形状などに基づいて、表示するときに陰影をつける。
ウ:表示画面からはみ出す箇所をあらかじめ見つけ、表示対象から外す。
エ:物体の表面に画像を貼り付けることによって、表面の質感を表現する。(正解)
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テクスチャマッピング【午前解説】
正解の理由
エは「物体の表面に画像を貼り付けることによって、表面の質感を表現する」と述べています。これはテクスチャマッピングの本質です。テクスチャマッピングでは、2次元画像(テクスチャ)をオブジェクト表面の座標(UV座標)にマッピングして、ピクセルごとの色を決めることでディテールや模様を付与します。したがってエが正解です。
解法ステップ
- 問題文のキーワードを確認:「テクスチャマッピング」「表面に画像を貼り付け」などがヒント。
- 各選択肢の要点を短く置き換える(例:ア=反射/屈折、イ=陰影付け、ウ=クリッピング、エ=表面に画像)。
- テクスチャの定義(画像を面にマッピングして色・模様を与える)と照合して最も一致するものを選ぶ。
- 残り選択肢は別技術(シェーディング、レイトレーシング、クリッピング)なので除外する。
選択肢別の誤答解説
- ア: 光源からの反射や屈折、透過を計算し描画していく。→ これはレイトレーシングや光学モデルの説明であり、テクスチャではありません。
- イ: 光源と物体の形状などに基づいて、表示するときに陰影をつける。→ これはシェーディング(ライティング)や陰影付けの説明で、テクスチャとは役割が異なります。
- ウ: 表示画面からはみ出す箇所をあらかじめ見つけ、表示対象から外す。→ これはクリッピングやビューイング空間の処理であり、テクスチャとは無関係です。
- エ: 物体の表面に画像を貼り付けることによって、表面の質感を表現する。→ テクスチャマッピングの定義そのものなので正解です。
よくある誤解
- テクスチャ=陰影と考える誤解:陰影(ライトの当たり具合や陰)はシェーディング/ライティング処理の結果で、テクスチャはその上に載せる画像による色情報です。
- テクスチャ=物理的反射・屈折と考える誤解:反射や屈折はレイトレーシングや反射モデルの話で、テクスチャは基本的に表面の色情報を与えます。
- クリッピング(画面外を切る処理)と混同する誤解:クリッピングは描画対象の範囲判定であり、テクスチャとは目的が異なります。
補足コラム
- テクスチャマッピングはUVマッピングとセットで扱われます。UV座標でテクスチャのどのピクセルをどの面に対応させるかを決めます。
- 見た目のリアリズム向上には、単純なカラー(ディフューズ)テクスチャのほかにノーマルマップやバンプマップ(法線を変えることで凹凸感を表現)、ディスプレイスメント(実際にメッシュを変形)などが利用されます。
- 実装上はテクスチャフィルタ(ニアレスト、バイリニア、トリライリニア)、ミップマップ、タイル・ラップ設定が重要で、遠距離でのちらつき防止や性能改善に寄与します。
FAQ
Q: テクスチャとバンプマップは同じですか?
A: 異なります。テクスチャは色情報を与える画像で、バンプマップは見かけ上の凹凸を擬似的に表現するための法線変更情報です。
A: 異なります。テクスチャは色情報を与える画像で、バンプマップは見かけ上の凹凸を擬似的に表現するための法線変更情報です。
Q: テクスチャはライティングに影響しますか?
A: 直接のライト計算はシェーディングが行いますが、テクスチャの色は最終的なピクセル色に影響するので、結果的に見た目は変わります。
A: 直接のライト計算はシェーディングが行いますが、テクスチャの色は最終的なピクセル色に影響するので、結果的に見た目は変わります。
Q: テクスチャマッピングは2Dだけですか?
A: 基本は2D画像を3D表面に貼る手法ですが、プロシージャルテクスチャ(計算で作る)やボリュームテクスチャなど多様な手法があります。
A: 基本は2D画像を3D表面に貼る手法ですが、プロシージャルテクスチャ(計算で作る)やボリュームテクスチャなど多様な手法があります。
関連キーワード: テクスチャマッピング、UVマッピング、バンプマップ、ノーマルマップ、ミップマップ、シェーディング、レイトレーシング、クリッピング、レンダリング

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