深度テクスチャとは?初心者のための基礎と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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深度テクスチャとは?初心者のための基礎と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
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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)


深度テクスチャとは何か

深度テクスチャ とは、3Dグラフィックスで使われる特別な画像のことです。各画素に対応する深度情報、つまりカメラからその点までの距離を格納します。通常のカラー画像が色を表すのに対して、深度テクスチャは距離を表すグレースケール画像のようなものです。

この情報は物体の前後関係を判断したり、特定のエフェクトを適用する際に役立ちます。深度テクスチャは描画の過程で機械的に作られるもので、私たちが直接見るカラー画像とは別の役割を持ちます。

深度テクスチャはどこで作られるのかというと、3D描画のパイプラインの中で生成されます。まずカメラの視点で世界を描くとき、画面上の各ピクセルについてカメラからの距離を記録します。その結果として深度情報を格納する専用のバッファが作られ、後の処理で参照されます。OpenGLやDirectXといったグラフィックAPIでは、深度フォーマットを持つテクスチャを作成し、フレームバッファにアタッチして描画します。

深度テクスチャの主な用途はシャドウマッピング被写界深度効果などの表現です。シャドウマッピングでは、光源の視点からの深さ情報とカメラ視点からの深さ情報を比較して、光が届くかどうかを判断します。被写界深度では、近くの物体はくっきり、遠くの物体はぼかすといった現実的な画づくりが可能になります。

実際の使い方は描画パスを2つに分けるパターンが多いです。最初のパスでシーンを描画して深度テクスチャを生成します。次のパスで、シェーダからこの深度テクスチャをサンプリングして現在ピクセルの深さと比較します。例えば、距離が近いほど影を濃くする、あるいは遠い部分をぼかすといった処理です。

データ形式は一般にDepth Component で表現され、浮動小数点形式が使われることが多いです。OpenGL なら GL_DEPTH_COMPONENT、DirectX なら DXGI_FORMATD32_FLOAT などのフォーマットが使われます。深度は非線形に格納される場合が多く、近くの深度ほど高精度で遠くは精度が落ちることに注意が必要です。

正しく使うには深度の非線形性とウィンドウサイズ近くと遠くの深度の精度差を理解することが重要です。深度値の扱い方には線形化や補正が必要になることもあります。プラットフォーム依存の挙動にも注意してください。

以下は深度テクスチャの基本的な特徴を整理した表です。

特徴説明
用途シャドウマッピング、被写界深度効果、ポスト処理の基礎
データ形式Depth Component、GL_DEPTH_COMPONENT などのフォーマット
生成元レンダリング時に深度情報を格納したテクスチャとして出力
使い方シェーダでサンプリングして深度値を比較・処理
注意点深度の非線形性、精度の差、プラットフォーム依存の挙動

このように深度テクスチャは描画の品質とリアリティを高める強力な道具です。初めは難しく感じるかもしれませんが、基礎を押さえれば応用の幅が広がります。


深度テクスチャの同意語

深度テクスチャ
深度情報を格納するテクスチャ。本来はカメラからの距離などの奥行きデータをピクセルごとに記録し、レンダリング時に物体の前後関係や陰影計算に使われます。
深度マップ
ピクセルごとの深さを格納したグレースケール画像。3Dシーンの奥行きを表す代表的なデータ形式で、レンダリングやエフェクト処理に用いられます。
奥行きテクスチャ
深さ(奥行き)情報を格納するテクスチャ。視点からの距離を取得するのに使われます。
奥行きマップ
奥行き情報を格納したマップ。各画素の距離を表すデータで、深度テクスチャと同義に使われます。
深さテクスチャ
深さ(距離)のデータを格納するテクスチャ。文脈によっては“深度”と同義で使われます。
深さマップ
深さ情報を格納したマップ。視点からの距離をピクセル単位で表すデータです。
Zマップ
深さをZ座標として表すマップ。Z値を格納することで奥行き情報を扱います。
Zテクスチャ
Z値(深さ情報)を格納するテクスチャ。デプスとも呼ばれることがあります。
デプスマップ
Depth Mapの日本語表記の一つ。深さ情報を格納する画像データのこと。
デプス・テクスチャ
Depth Textureをカタカナ表記にした語。深さ情報を含むテクスチャという意味。
距離マップ
画素ごとに視点との距離(奥行き)を格納したマップ。深度データの別名として使われることがあります。
距離テクスチャ
距離情報を格納するテクスチャ。奥行き情報とほぼ同義で用いられます。

深度テクスチャの対義語・反対語

カラーテクスチャ
深度テクスチャの対義語として、色情報を格納するテクスチャ。RGB/RGBA などの色データを含み、距離情報ではなく色を表現します。
色テクスチャ
色データを格納するテクスチャの表現。深度情報を扱わず、ピクセルごとのカラー値を保持します。
非深度テクスチャ
深度情報を含まないテクスチャの総称。カラー、ノーマル、グレースケールなど深度以外のデータを格納します。
2Dカラー情報テクスチャ
2次元のカラー情報を格納するテクスチャ。深度テクスチャとは別のデータ種を扱います。
カラー情報テクスチャ
色情報を格納するためのテクスチャ。深度テクスチャの対義語として使われることがあります。
表面カラー情報テクスチャ
表面の色を表現するデータを格納するテクスチャ。物体表面の見た目を決定する色データです。
浅度テクスチャ
深度の反対語として、比較的近い距離の情報を格納するイメージの表現。実運用では珍しいが、対義語として使われることがあります。
浅さテクスチャ
浅い距離情報を格納することを意味する表現。深度情報の対義語として用いられることがあります。

深度テクスチャの共起語

深度マップ
画面上の各ピクセルがカメラからの距離を表す、グレーの濃淡で深さを表す画像データ。
深度値
ピクセルごとに格納された深さ情報そのもの。距離や正規化深度として使われることが多い。
Z値
Z軸方向の距離を示す深度の値。深度テクスチャで用いられる基本データ。
Zバッファ
レンダリング時に深度を格納するバッファ。後続の処理で参照される。
デプスパス
深度情報だけを描画するパス。後段のエフェクトやマッピングで活用される。
レンダーテクスチャ
画面の一部または全体をテクスチャとして取り出す仕組み。深度情報と組み合わせて使われることが多い。
深度テクスチャ
深度情報を格納する専用のテクスチャ。シャドウマッピングや被写界深度の計算に用いられる。
シャドウマッピング
影を描く際に深度情報を利用する技法。深度テクスチャが中核になることが多い。
SSAO
スクリーン・スペース・アンビエント・オクルージョン。深度情報を使って物体間の接触陰影を表現する手法。
Gバッファ
Deferred Shading で使用される、色・法線・深度などを格納する複数のテクスチャ群。
被写界深度
被写体の前後の距離によってピントの合う範囲を決める効果。深度情報を基に計算される。
DOF
Depth of Field の略。ピントが合う範囲を決め、それ以外をぼかすエフェクト。深度情報を元に計算される。
シェーダー
GPU 上で実行されるプログラム。深度テクスチャを扱う処理にも使われる。
フォグ
距離に応じて画面の見え方を薄くする霧状の効果。深度情報を使って距離を決定する。
ポストエフェクト
レンダリング後の画像に対して追加のエフェクトを適用する処理群。深度情報を利用するものが多い。
UnityのDepthTextureMode
Unity でカメラが深度テクスチャを出力する設定。

深度テクスチャの関連用語

深度テクスチャ
深度情報を格納するテクスチャ。シェーダーやポスト処理で奥行きを再利用するために使われる。
深度バッファ
レンダリング時に奥行きを格納する専用のバッファ。Z値を比較してピクセル描画の優先順位を決定する。
深度値
各画素がカメラからどれだけ離れているかを示す数値。通常は正規化深度として0〜1の範囲で格納される。
Z値
深度値の別名。Z軸方向の距離を表す数値。
深度テスト
ピクセルを描画するかどうかを深度比較で決定する処理。
デプスマップ
光源から見た深度情報の地図。シャドウマッピングで使用される。
シャドウマッピング
光源視点の深度を用いて、画面上のピクセルが光を受けられるかを判定する陰影技法。深度テクスチャを活用。
深度フォーマット
深度テクスチャやデプスバッファの格納形式の規定。例: GL_DEPTH_COMPONENT24、DEPTH24_STENCIL8 など。
フレームバッファオブジェクト
描画ターゲットを切り替える仕組み。深度テクスチャをアタッチして深度をレンダリングできる。
レンダーターゲット
描画結果を書き出す先。通常はフレームバッファや深度テクスチャを含む。
深度ステンシル
深度とステンシルの両方を格納するテクスチャフォーマット。DEPTH_STENCIL の形式など。
深度アタッチメント
FBOに深度テクスチャを接続して深度出力を得る設定。
深度バイアス
描画時に深度値を微小ずらす補正値。Zファイト対策などに使われる。
Zファイト
深度値がほぼ同じか等しい場合に生じる描画の競合現象。バイアスや解像度調整で対処する。
PCF (Percentage Closer Filtering)
シャドウマッピングで深度を複数サンプルしてソフトな影を作る手法。
Depth peeling
半透明オブジェクトの正確な描画のため、複数の深度層を順に描画して重ね合わせる技法。
オフスクリーンレンダリング
画面外のテクスチャとして結果を描画する手法。深度テクスチャ生成にも用いられる。
スクリーン空間深度
スクリーン空間で扱う深度情報。DOFやSSAOなどのエフェクトで利用。
正規化深度値
深度値が0〜1の範囲に正規化されて格納されること。一般的な表現。
デプス比較モード
テクスチャの深度比較を行うモード。シャドウマッピングなどで使われる。
デプスピーリング
Depth peeling の日本語表現。複数の深度層を順にレンダリングして半透明物体を正しく描く手法。

深度テクスチャのおすすめ参考サイト


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