Loading article…
コンピュータグラフィックスにおいて、ラスタライズ（イギリス英語）またはラスタライズ（アメリカ英語）とは、ベクターグラフィックス形式（シェイプ）で記述された画像を、元の画像を表すラスタ画像に変換する作業のことです。 [ 1 ] [ 2 ]ラスタライズされた画像は、コンピュータディスプレイ、ビデオディスプレイ、プリンタに表示したり、ビットマップファイル形式で保存したりできます。ラスタライズは、 3D モデルを描画する技術、またはポリゴンや線分などの2Dレンダリングプリミティブをラスタライズ形式に変換することを指す場合があります。
「ラスタライズ」という用語は、ドイツ語のRaster 「グリッド、パターン、図式」とラテン語のrāstrum「スクレーパー、熊手」に由来する。[ 3 ] [ 4 ]
ブレゼンハムの線アルゴリズムは、線をラスタライズするために使用されるアルゴリズムの一例である。
中点円アルゴリズムなどのアルゴリズムは、ピクセル化されたキャンバス上に円を描画するために使用されます。
ポリゴンは、デジタル3Dモデルを表現する一般的な方法です。ラスタライズを行う前に、個々のポリゴンは三角形分割されます。したがって、3Dラスタライズにおける典型的な問題の一つは、三角形のラスタライズです。
三角形ラスタライズアルゴリズムに通常求められる特性は、隣接する2つの三角形（つまり、辺を共有する三角形）をラスタライズする際に、以下の点が満たされることです。
これにより、上記の条件を保証するためのラスタライズ規則を確立することになります。そのような規則の1つはトップレフト規則と呼ばれ、ピクセルがラスタライズされるのは、以下の条件を満たす場合のみであると規定しています。
上辺とは、完全に水平で他の辺の上にある辺のことで、左辺とは、水平ではなく三角形の左側にある辺のことです。
このルールは、境界上のピクセルがどの三角形に属するかを決定します。これはDirect3D [ 5 ] [ 6 ]およびOpenGLで実装されています (ただし、ここでの仕様では一貫したルール[ 7 ]のみを要求しています)。
ラスタライズは、3Dモデルをレンダリングする代表的な手法の一つです。レイトレーシングなどの他のレンダリング手法と比較すると、ラスタライズは非常に高速であるため、ほとんどのリアルタイム3Dエンジンで使用されています。しかし、ラスタライズはシーンのジオメトリからピクセルへのマッピングを計算するプロセスに過ぎず、ピクセルの色を計算する特定の方法を規定するものではありません。各ピクセルの具体的な色は、ピクセルシェーダー（最新のGPUでは完全にプログラム可能）によって割り当てられます。シェーディングでは、光源の位置、その近似値、あるいは純粋に芸術的な意図といった物理的な効果を考慮に入れることができます。
3D モデルをコンピュータ画面に表示するための 2D 平面にラスタライズするプロセス(「スクリーン空間」) は、グラフィックス パイプライン内の固定機能 (プログラム不可能) ハードウェアによって実行されることが多い。これは、レンダリング時に使用されるラスタライズ技術を変更する動機がなく[ 8 ]、専用システムによって高い効率が得られるためである。
ラスタライズの品質は、滑らかなエッジを作成するアンチエイリアシングによって向上させることができます。サブピクセル精度は、ピクセルグリッドよりも細かいスケールで位置を考慮する方法であり、プリミティブの端点が同じピクセル座標に位置する場合でも異なる結果を生成することができ、より滑らかな動きのアニメーションを生成します。PlayStation 1などの単純なまたは古いハードウェアでは、3D ラスタライズにサブピクセル精度がありませんでした。[ 9 ]