シェーディング

シェーディングでは、3DCGの面を構成するポリゴンに色がつけられ、色の濃淡の具合などによって立体感が再現される。 色や濃淡は座標計算によって行われる。 計算の際には、モデルに対する光源の位置はもちろん、モデルそのものの色や起伏、表面の質感、あるいは、周囲からの光の反射や回り込み、映り込みといったさまざまな要素が含まれる。 そのため、高精度のシェーディングを行おうとすると非常に多量の計算を行う必要がある。 シェーディングの方式としては、主にフラットシェーディングとスムーズシェーディングに分類することができる。 スムーズシェーディングは、さらにグローシェーディングとフォンシェーディングに分類することができる。 フラットシェーディングは、ポリゴンの重心の位置で計算を行い、ポリゴンの面を単一色で塗りつぶす手法を指す。 比較的単純な計算で済むために高速な描画を実現するが、ポリゴンの継ぎ目で色が変わるため、やや角張ったような印象の表現となる。 スムーズシェーディングは、ポリゴンごとに色や法線を補完することで、それぞれのポリゴンの面の色を滑らかに変化させる手法である。 フラットシェーディングに比べて、より曲面らしい表現が可能となる。 スムーズシェーディングの一種であるグローシェーディングは、ポリゴンの頂点ごとに、元の曲線の法線から色を計算し、ポリゴン内の色を各頂点から補間して求める方法である。 各頂点の色を決める際には、基の曲面の法線を利用する。 また、同じくスムーズシェーディングの一種であるフォンシェーディングは、ポリゴンの頂点ごとに、元の曲線の法線から、ポリゴン内のピクセルごとの法線を補完して求めた上で、各ピクセルの色を計算する方法である。 グーローシェーディングと比較すると計算量が増えて計算に時間がかかるが、より自然な陰影を再現することができる。