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グラフィック

大量の点群から 3DCG を描画、従来の 10 万倍の精度 58

ストーリー by reo
モデリングが大変そうなのだが 部門より

eggy 曰く、

3D コンピュータグラフィックス企業の豪 Euclideon が、極小な粒子の集合を使用することで細部にいたる描写を無制限に盛り込むことのできる 3D グラフィックス技術を開発したとのこと。Euclideon によれば従来のシステムより 10 万倍も精度が高いのだという (AusGamers.com の記事本家 /. 記事Unlimited Detail Technology より) 。

従来の技術ではポリゴンを組み合わせることで 3D グラフィックスを生成してきたが、新技術では粒子の集合からグラフィックスを作り出し、より滑らかでリアルな映像を実現することができるのだそうだ。一つ問題なのが、同技術は膨大な演算処理を必要とするため、スクリーン上に表示される物体が多いとコンピュータの処理速度が遅くなってしまうこと。

現在のところはまだゲームに対応できるレベルには至っていないという。だが数ヶ月後には、ゲーム開発者用にこの新技術を使った SDK が用意されるとのこと。

この議論は賞味期限が切れたので、アーカイブ化されています。 新たにコメントを付けることはできません。
  • by Sam.Mem (42350) on 2011年08月05日 13時14分 (#1998196)

    >「この映像に対して『Minecraft』の作者として知られるMarkus Persson氏が「これは詐欺だ」と苦言を呈しました。」
    http://gs.inside-games.jp/news/291/29179.html [inside-games.jp]

    実用されるまでは色々言われそう。

  • by nenaaki (37609) on 2011年08月05日 12時23分 (#1998156)

    細かい粒子というから、多分砂っぽいのだろうと思ったら案の定な表現力だった。
    三角形の場合、隣接する頂点と言う概念を持ちやすいから、滑らかな描画が可能だけど。
    粒子には隣接する粒子という概念を持たせてないと思われるので、滑らかではないのかな。

    しかし、これは既存の技術と併存可能に思える。
    使い方、使いどころを選べば表現の選択肢を増やせそう。

    • by TarZ (28055) on 2011年08月05日 12時44分 (#1998179) 日記

      頂点演算性能がキモになりそうな技術ですね。ポリゴンを小さくしてモデルのリアリティを追及するなら、このような点のほうがストレートなアプローチではありそうです。

      テクスチャマッピングは、点の位置に応じて色を変えるような感じなのかな。フォンシェーディングみたいな表現をやりたい場合はどうするんだろう。点のままでは物体表面の傾きの情報は得られないので、別に計算するのかな?

      親コメント
      • by Anonymous Coward
        ポリゴンで描いた上に部分的にこれで上書きする。
  • by Anonymous Coward on 2011年08月05日 12時23分 (#1998157)
    T/O
    • コマンチ!
    • by Anonymous Coward
      ユーザーの持ってるディスプレイのピクセル数以上の高解像度は無駄だ
      やたらオブジェクトの数を増やしても、目で見分けられるのはディスプレイの画素数以下
      (開発者の自己満足は止めてくれ)
  • "AusGamers.com の記事"のリンク先が本家/.になってます。

  • つまりは (スコア:2, すばらしい洞察)

    by DesKwa (35996) on 2011年08月05日 12時43分 (#1998175)

    分子(細胞)を擬似的に表示させようとしている、と云う事かな。

    けどこれよりも大き目のポリゴンの三角形を組み合わせれば
    この技術よりは処理が軽くて滑らかになるからいいんでね?
    と思うのだがどうだろうか。

  • 単体では役に立たないかもだが、将来は何かと組み合わさって
    花開くのかもしれませんね。

    昔、スプライトの拡大縮小回転をハードで行えるようになって、
    何に使えるのか試行錯誤でした。出た当初は技術的には面白いけど
    実用上には使いみちがなく使えない感じでした。

    ところが、いつしか『3Dポリゴン』と組み合わさって
    『テクスチャーマッピング』となって花開いた例もあります。

    • by Anonymous Coward

      のっけからF-ZEROやパイロットウイングスという「3D空間を表現する」
      エポックメイキングがありましたが。

  • 点だと面と違って法線が無いので反射計算をするときに結局周囲の点からポリゴンを作る必要が出てしまいそうです。
    デモ動画にはやはり直接光による影も出ていませんし、リフレクションやGIレンダリングも辛いんじゃないですかね。
    SIGGRAPHで技術詳細を語ったりしないのでしょうか。

    • by Anonymous Coward
      >点だと面と違って法線が無いので

      この技術はどうか知りませんが、点でも法線を持つことができますよ。
      以下のURLは3Dスキャンした点群をメッシュ化するチュートリアルですが、法線を作り直してメッシュを張る方向を決めています。

      http://wiki.makerbot.com/makerscanner-meshing [makerbot.com]

      • by Anonymous Coward

        そもそもポリゴンモデルだって点の集合+補間なわけで。
        ノーマルマップやディスプレイスメントマップは、
        そのマップとなるピクセル量で頂点を増やしていると言える。
        大量点群って、結局ハイポリゴンモデルと何も変わらん。
        それによってレンダリングやコリジョン判定の高速化とかできるなら話は別だが。

        • 点と点を繋ぐ情報をもって多角形平面にしたものがポリゴンですから、補完するに当たっての頂点同士の結線情報こそがポリゴンの本質といえますし、すると、この技術でポリゴンでは無いといっている以上は結線情報が無いのだろうという事が言いたかったわけです。

          結線情報があればその時点でポリゴンですからね。

          結線情報があることで点ではなく面となり、面だからこそ二次元平面とのマッピングが出来るわけです。
          そういった観点では大量点群はハイポリゴンとは明確に違うといえる訳です。3Dスキャナなどで取得した頂点群は、今までの常識的な技術では、隣接点をうまいこと繋ぐことでポリゴンにしているわけです。

          事前にポリゴンにしないで、リアルタイムでポリゴンにしているとしても、そりゃただのポリゴンなので、結局ポリゴンでは無いという説明にはならないので、一体全体なんだろうという話になります。

          サイトには「ボクセルでも無い」と書いてありますが、ノッチさんは見た感じボクセルだろこりゃと突っ込んでいるわけですね。

          で、私の言ったシェーディング云々は、面で無い点の状態では、光の反射方向が決定できないので、明暗を決める計算が出来ませんがどんな風なやり方をしてるんだろねっていう話です。
          隣接点から面の方向を作っちゃうと、やっぱりそりゃポリゴンだろって話になっちゃいますしね。

            (#1998242)のように、点に法線を別途もたせてあるという方法も興味深いですが、違うような気がします。

          SIGGRAPH直前のこのタイミングで、学会論文もなしに微妙なゲーム画面との比較映像だけ出すというのがどうにも投資詐欺の類に見えてしまいます。

          親コメント
          • > 面だからこそ二次元平面とのマッピングが出来るわけです。

            どうしてこう言えるのですか?
            点を数学的に厳密な点(大きさなし)と解釈するとそうですが、CGの場合は最終的に表示する場合に
            大きさのあるピクセルに書くわけですから、点は大きさを持っていても問題ない(というか計算誤差に埋もれる)ので
            レンダリングは出来ますよね。

            > 隣接点から面の方向を作っちゃうと、やっぱりそりゃポリゴンだろって話になっちゃいますしね。
            > (#1998242)のように、点に法線を別途もたせてあるという方法も興味深いですが、違うような気がします。

            点が法線方向を持つには隣接点を使わない方法は難しいはずなので、隣接情報は使ってるかも知れませんが、
            それだけでポリゴンだと言われると、ちょっと定義を拡大しすぎかなとも思います。
            単純に、ポリゴンのサイズを点と区別する必要がなくなるまで小さくしているのだという解釈は成り立つのでは
            と思います。それはポリゴンだろと言われるとそうかもしれません。
            が、さすがに点から面を作ってその後は従来のポリゴンのアルゴリズムそのままではないような気がしますが、
            詳細は分かりません。そうだったら、ポリゴンと言っても構わないと思います。

            今回のネタと関係あるか分かりませんが、surfel(点と法線と円の半径情報を持つ)といった方法があります。
            http://www.merl.com/projects/surfels/ [merl.com]
            これは、法線情報を持つ点を有限な大きさの円盤としてレンダリングするものです。
            ポリゴン的に考えると面同士のつながり情報の無い面の集合のような感じです。

            親コメント
            • > > 面だからこそ二次元平面とのマッピングが出来るわけです。
              >どうしてこう言えるのですか?
              あくまでも、テクスチャマッピングについては、面が必要だという指摘がしたかったわけです。
              二次元平面と3次元空間上の面をマッピングするという文字通りの話です。
              点が様々な手法でレンダリングできるというのには異論はありません。

              > 単純に、ポリゴンのサイズを点と区別する必要がなくなるまで小さくしているのだという解釈は成り立つのでは
              > と思います。それはポリゴンだろと言われるとそうかもしれません。
              それだと昔からREYESのマイクロポリゴンと同じなので、やはりポリゴン以外の何者でも無い気がします。
              最近はDirectX11のテセレーションが盛り上がってるわけですし、その上でポリゴンではないと言うわけですから、どういうことなのかとても気になりますね。
              これであとからやっぱりランタイムでポリゴン生成をしてるとかいう話だったらガッカリします。

              親コメント
              • > それだと昔からREYESのマイクロポリゴンと同じなので、やはりポリゴン以外の何者でも無い気がします。
                それはどちらかというとポリゴン -> 点群(マイクロポリゴン)変換をしていると考えるとどうでしょう?
                ポリゴン->点群はコストが安くできるので、ポリゴン形式でに点群形式でもどちらの方法でデータを持っても
                かまわないってことにならないでしょうか?

                > これであとからやっぱりランタイムでポリゴン生成をしてるとかいう話だったらガッカリします。
                逆に、点群->ポリゴンのコストはそんなに安くないので、それがうまくできるなら別の方向でいい感じな気もします。

                親コメント
          • by Anonymous Coward on 2011年08月05日 22時27分 (#1998461)

            > 面で無い点の状態では、光の反射方向が決定できない

            既存のCG技術に毒されています.

            まず反射方向は,点を球と考えれば,簡単に計算できます.つまり反射方向=球の法線ベクトルです.

            そもそも原子レベルで考えると,実世界は微小な球の集合です.その球に光があたって反射した結果が我々の目に届くと,その部分が見えた,ということになります.
            ポリゴンとかその接続順序なんてものは存在しません.フォンとかフラットシェーディングみたいな近似計算もまったく不要です.

            今のCG技術は,この物理現象を,計算しやすいようにポリゴン(パッチ)という平面を使って近似して,
            更にはマテリアルとかテクスチャを使って光の干渉等を近似しているだけです.本質を見失わないように.

            親コメント
            • by Anonymous Coward on 2011年08月05日 23時45分 (#1998495)

              > > 面で無い点の状態では、光の反射方向が決定できない
              > 既存のCG技術に毒されています.
              > まず反射方向は,点を球と考えれば,簡単に計算できます.つまり反射方向=球の法線ベクトルです.

              えー?
              その理論だと、水平においた平面を構成するある点の法線(上方向と期待される)と、
              垂直な平面を構成するある点の法線(横方向と期待される)は、
              いずれも常に入射する光源の方向になるので再帰性反射になりますよ。
              元コメのように周囲の点との関係性の情報が必要です。

              > そもそも原子レベルで考えると,実世界は微小な球の集合です.その球に光があたって反射した結果が我々の目に届くと,その部分が見えた,ということになります.
              > ポリゴンとかその接続順序なんてものは存在しません.フォンとかフラットシェーディングみたいな近似計算もまったく不要です.

              原子の大きさの球点群に光が当たってその反射光が見えるとか、
              ものすごい単純化された幾何光学のモデルですね・・・。
              そのモデルでの回折とか透明物体の解釈をお聞きしたいところ。

              追加すると、十分密な点群を用意できればある程度計算できるだろうけど、
              疎な場所を光線が通過する場合が現実的には発生するので、
              点群間の接続情報なしにその場合をどう処理するのかが気になるところ。

              何かしらの知識で接続情報を補っているのだろうけど、それだと結局面を一度張ることと等しいので、
              最終的なレンダリング方法は既存のボクセルやポリゴンの延長でしかなさそうで、
              「詐欺っぽい」といわれるのもわかる気はする。

              親コメント
            • > そもそも原子レベルで考えると,実世界は微小な球の集合です.その球に光があたって反射した結果が我々の目に届くと,その部分が見えた,ということになります.
              少なくとも可視光の波長では、光を反射しているのは最外殻(付近の)電子のはずですので、むしろ原子レベルで観たほうが、多くの物質は滑らかな平面なんじゃないでしょうか。

              親コメント
              • 原子レベルで面の反射になるのは干渉効果だから、光線としか計算しない場合は面反射が実現できない。(点による反射はすべて拡散反射になる)
                干渉計算なしでの面反射のためには法線情報が必要。
                隣接点と構成された平面を使うとポリゴンだから、周囲点の平均でも使うのか?

                --
                the.ACount
                親コメント
              • 現実の物質と、この点ベースモデリングとの比較をした親コメントに対し、前半の間違いを指摘しただけで、このモデリング・レンダリングに関してコメントしたわけではありません。

                こちらは門外漢ですが、レンダリングの際に法線上が必要なら、各点に法線ベクトル情報を持たせれば良いのではないでしょうか。

                親コメント
          • by Anonymous Coward

            ハイポリゴンモデル(+ノーマルマップ+ディスプレイスメントマップ)では、
            結線情報なんて情報量としてほとんどないです。
            近傍点で間を補完したら、ポリゴンモデルとやっていることは同じだと思います。

  • by Anonymous Coward on 2011年08月05日 12時32分 (#1998162)
    パーティクルを使ったCGと何が違うの?
  • by quaternion (18655) on 2011年08月05日 12時34分 (#1998166) 日記
    QSplat [stanford.edu]とかUCSDの [calit2.net]とか.
    • Re:関連研究 (スコア:2, 興味深い)

      by s02222 (20350) on 2011年08月05日 13時43分 (#1998216)
      密度ベースでレンダリングというイメージ的には、メタボール [wikipedia.org]とかも近い気がします。

      あと、CGとは違いますが、取り扱いにくい空間的に広がる確率的な事象・密度を離散的な点の集合として扱うパーティクルフィルタ [wikipedia.org]なんてのも花盛りですね。

      扱う対象が複雑になってくると、同じぐらいのクオリティの計算結果を得るのに、できる限り物理現象に即した精密なモデリングをしてなるべく正確に計算する真面目な手法より、雑な割り切りをしてしまった大ざっぱな仕組みの方がコストが低くなると言う、しばしば見られるパターンの1つでしょうかね。
      親コメント
  • ボクセルスペース?

  • 利点? (スコア:1, 参考になる)

    by Anonymous Coward on 2011年08月06日 10時19分 (#1998670)
    とりあえず http://unlimiteddetailtechnology.com/description.html [unlimitedd...nology.com] の How does it work? を見たところ,以下のように理解した.3D技術は素人なんで,間違ってたらスマン.指摘してくれると嬉しい.

    ポリゴンベースの描画だと以下のようなループを回すことになる.

    foreach (ポリゴン) {
      (ポリゴンが隠されていないなら) ポリゴンが表示される領域のピクセルを塗る
    }

    で,今回の手法は以下のようになる,らしい

    foreach (画面のピクセル) {<br>
      ピクセルの視点方向に対応する,最も近い点を探して色を決定する<br>
    }

    で,彼らは「点の数が増えても,『最も近い点を探す』処理は(リニアに計算時間が増えるわけではないので,)(大量のポリゴンを使う場合に比べて,)高速だ」と言っている.(nearest neighborを探すアルゴリズムの変形だろうか?)

    他の人達も上げているけど,疑問点は以下のような感じかな.

    1. 具体的なデータがないので,同程度のジオメトリで,本当にポリゴンやボクセルより高速なのか判断不能
    2. 既存の3D CGで使われている手法 (テクスチャだとか影生成とか? 素人なので良く分からん) が適用できるのか
    3. 点の密度が低いと,視線がオブジェクトを通り抜けちゃうけど,どう対処するのか
    4. このままでは半透明オブジェクトを取り扱えない気がする
    5. (いくらなんでも Unlimited ってのは大袈裟過ぎ)
    6. (点を探すって説明に,Google だの Bing だのを援用してるのが嘘臭い)
  • by Anonymous Coward on 2011年08月05日 12時18分 (#1998153)

    モデルそのものの精度と光の挙動の精度を高めていけば
    モルフォ蝶の羽の輝きだろうが玉虫色だろうが特別な記述なしに再現できるってことですか

    なんか特別な記述の方がすげえ簡単な気がしますがそこはソレ

  • by Anonymous Coward on 2011年08月05日 12時26分 (#1998158)

    モデルを細かくすれば実写に近づく頭の隅で誤解していた部分があって、
    そういう意味では、どこまで精細になっても実写ではなくCGなのだなと。
    これと組み合わせてレイトレーシングを高速化する画期的な技術が生まれたら、
    たぶん世の中はどうなってしまうんだと仰天するんだろうな。

    • by Anonymous Coward
      おかしいな。論理的には実写に近づくはず。
      なんでも、すでに彼女らの顔は粒子で表現されているらしいのです。
      なんだか高名なSF作家がタイトルにしてたっぽいですけど、現実の話です。
  • by Anonymous Coward on 2011年08月05日 12時41分 (#1998172)
    AusGamers.com の記事 [slashdot.org] のリンク先が 本家 /. 記事 [slashdot.org] と同じですよー。
    正しくはこれ [ausgamers.com]ですよね?
  • by Anonymous Coward on 2011年08月05日 13時33分 (#1998209)
    こういう場合デモ版とかベータ版みたいなSDKといった物が同時に公開されるのが一般的だと思うんだけど、現状公開されてるのは解説動画といくつかの画像だけ。
    これじゃジョークサイトと言われても現状では区別が付かないな。
  • by Anonymous Coward on 2011年08月05日 13時41分 (#1998214)
    動かない背景専用?ものすごい限定された利用法の割に負荷が高すぎるね
  • そもそも論だけど、3D空間をポリンゴンで表現しなきゃならない理由は無い
    ポリゴンで表現すると便利だなって、言うことでここ20年走って来たけども。
    んで、ポリゴンで3Dを表現するっていう数学的な意味を理解してない人は
    この部分が似てるからポリゴンと一緒とか、ちょっとずれた批判していると。

    判ってる人が、ポリゴンより有利になる部分が見えないと批判してるんだけど、
    こういう本物の議論を行えないのが、スラドの現状って事かな?
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※ただしPHPを除く -- あるAdmin

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