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ジオメトリ パイプラインによって実行されるようなモデリング プリミティブの幾何学的操作は、幾何学モデルに基づいて画像生成を実行するコンピュータ グラフィックスシステムの第一段階です。ジオメトリ パイプラインはもともとソフトウェアで実装されていましたが、特に1980 年代初頭の超大規模集積回路(VLSI) の出現以降、ハードウェア実装に非常に適したものになりました。1981 年頃にスタンフォード大学のジム クラークとマーク ハンナによって開発されたジオメトリ エンジンと呼ばれるデバイスは、現代の画像合成ラスター表示システムでますますコモディティ化される機能の分岐点となりました。[1] [2]
幾何学的変換は、従来の幾何学ベースのグラフィック イメージレンダリングパイプラインの最初の段階の一部として、ポリゴンの頂点、またはモデリング プリミティブとして使用されるその他の幾何学的オブジェクトに適用されます。幾何学的計算は、ポリゴンを変換したり、表面法線を修復したりするために適用され、その後のレンダリングで使用される 照明とシェーディングの計算を実行することもできます。
歴史
ジオメトリ パイプラインのハードウェア実装は、初期のEvans & Sutherland Picture System で導入されましたが、後にSilicon Graphics (SGI)によって導入された幅広いグラフィックス システム製品に適用されたときに、より広く認識されるようになりました。当初、SGI ジオメトリ ハードウェアは、すべての照明とシェーディングを別のハードウェア実装ステージで処理して、モデル空間からスクリーン空間への 表示変換を簡単に実行しました。その後、 RealityEngineなどのはるかに高性能なアプリケーションでは、レンダリング サポートの一部を実行するためにも適用されるようになりました。
最近では、おそらく 1990 年代後半から、非常に複雑なシーンの操作とレンダリングを実行するために必要なハードウェア サポートが消費者市場で利用可能になりました。NvidiaやAMD Graphics (旧ATI ) などの企業は、現在この分野を代表するハードウェア ベンダーの 2 社です。NvidiaのGeForceシリーズのグラフィックス カードは、消費者向け PC 市場でOpenGLとDirect3D のハードウェア ジオメトリ処理を完全にサポートした最初の製品であり、Rendition Verite などの初期の製品には、独自のプログラミング インターフェイスを通じてハードウェア ジオメトリ処理が組み込まれていました。全体として、3DfxやMatroxなどの初期のグラフィックス アクセラレータは、ジオメトリ処理を CPUに依存していました。
この主題は、現代のコンピュータ グラフィックスの技術的基礎の一部であり、コンピュータ サイエンス教育の一環として学部レベルと大学院レベルの両方で教えられる包括的なトピックです。
参照
参考文献
- ^ Clark, James (1980 年 7 月). 「特集: グラフィックス用 VLSI ジオメトリ プロセッサ」.コンピュータ. 13 (7): 59–68. doi :10.1109/MC.1980.1653711. S2CID 2428227.
- ^ Clark, James (1982 年 7 月) 。「ジオメトリ エンジン: グラフィックス用 VLSI ジオメトリ システム」。第 9 回コンピュータ グラフィックスおよびインタラクティブ技術に関する年次会議の議事録。pp . 127–133。CiteSeerX 10.1.1.359.8519。doi : 10.1145 /965145.801272。