幾何モデルとは？初心者でも分かる基礎と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

幾何モデルとは？初心者にも分かる基本の説明

このページでは、幾何モデルについて、初心者の方にも分かりやすい言葉で解説します。幾何モデルは、現実の形をコンピュータの中で表現する土台となる考え方です。

まずは定義から。幾何モデルとは、点と辺と面の組み合わせで三次元の形を表現するしくみのことです。私たちが見る3Dの映像やゲームのキャラクターも、すべてこの幾何モデルを組み合わせて作られています。

なぜ幾何モデルが必要なのか

現実の物体は複雑ですが、コンピュータは数学的な単純さを好みます。幾何モデルは、その複雑な形を多角形の集まりとして表すので、計算が早く、動かしやすいのです。例として、球を正確な丸で表すのは難しいですが、多くの三角形で近似することで滑らかに見えます。

基本の要素と作り方

要素	説明	例
点	空間の位置を表す最小の情報	P
辺	点と点を結ぶ直線の集合	e
面	辺の集まりでできる平らな領域	f
ポリゴンメッシュ	多くの三角形や四角形の集まり	メッシュ

実務では、ポリゴンの数が多いほど表現が細かくなり、見た目は滑らかに近づきますが、計算量は増えます。したがって、3Dモデリングでは「どのくらいの細さで近似するか」を設計します。

日常に見る幾何モデルの例

ゲームのキャラクター、映画の特殊効果、建築の設計図、スマホのARアプリなど、私たちの周りには多くの幾何モデルが使われています。3Dプリントで出力される物体も、内部では同じ考え方を使って形を作っています。

初心者向けの練習として、身の回りの物を思い描くと良いでしょう。例えば、立方体は6つの正方形の面でできており、これがルールに従って組み合わさると、箱のような形になります。実際のソフトウェアでは、これを「メッシュ」と呼ぶことが多く、三角形に分割して扱うことが一般的です。

まとめと次の一歩

幾何モデルは、現実の形をコンピュータに伝える土台です。点・辺・面といった基本要素から出発し、ポリゴンメッシュで複雑な形を作ります。もし興味があれば、簡単な3Dモデリングソフトを使って、立方体や球、円柱を作るところから始めてみましょう。絵を描くのと同じように、形を分解して組み立てる練習を繰り返すと、3Dの世界が理解しやすくなります。

幾何モデルの同意語

幾何学的モデル: 幾何学の法則に基づき、点・線・面・体などの幾何要素を用いて物体や現象を表現するモデル。
ジオメトリックモデル: Geometry に由来する表記で、形状・空間配置を幾何プリミティブで表現したモデル。
図形モデル: 図形（形状）を中心に幾何的要素で表現するモデル。
形状幾何モデル: 物体の形状を幾何学的性質で表現するモデル。
幾何形状モデル: 幾何学的な形状情報をデータとして表現するモデル。
幾何体モデル: 幾何学的な“体”の形状を表現するモデリング用のモデル。
幾何情報モデル: ジオメトリ情報を体系化して表すモデル。地理情報や建築情報などで使われることが多い。
CADモデル: CAD（Computer-Aided Design）で作成・利用される、幾何情報を含む3Dモデル。
ジオメトリデータモデル: 頂点・辺・面などの幾何データを表現・管理するデータモデル。

幾何モデルの対義語・反対語

非幾何モデル: 幾何的な要素（形状・座標・空間的位置）を前提とせず、統計・代数・抽象的な手法で表現するモデルのこと。
代数モデル: 幾何要素を前提とせず、代数的な関係式・方程式を軸にしたモデルのこと。空間の形や図形より式の関係性を重視する場面で使われることがある。
抽象モデル: 具体的な形状や空間要素を排除し、概念的・普遍的な枠組みで表現したモデル。実世界の図形や位置情報に依存しない場合に用いられる。
非空間モデル: 空間（位置・距離・図形）を前提としないモデル。統計・アルゴリズム的手法など、空間情報を扱わない場合に使われることがある。
統計的モデル: データの分布や関係性を確率・統計的手法で表現するモデル。幾何的な形状を前提としないことが多い。
数理最適化モデル: 目的関数と制約を用いて最適解を探す枠組みのモデル。幾何情報を必須としない抽象的・数理的表現で扱われることが多い。
トポロジカルモデル: 位相的な性質（連結性・開集合など）を中心に扱うモデル。距離や図形の正確な形状より、構造的性質を重視する点で幾何モデルとは異なるアプローチ。