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====== 透視投影 ======

===== 概要 =====

透視投影は、3次元空間の点から視点または投影中心へ向かう投射線を使い、[[cg:fundamentals:plane_of_projection|投影面]]上に像を作る投影方法である。遠いものほど小さく描かれるため、人間の視覚やカメラ写真に近い遠近感が得られる。映画やゲームのように自然な奥行きを見せたい場面でよく使われる。

{{:cg:figures:chapter01:fig_1_24_perspective_projection_principle.png?600|透視投影の原理}}

===== 詳しい説明 =====

透視投影では、3D空間の各点と視点を結ぶ線を考え、その線が投影面と交わる位置に点を写す。視点から遠い物体は、投影面上では小さく写る。これにより、近いものは大きく、遠いものは小さく見える。現実のカメラや人間の目に近い見え方になるため、写真的な画像や3Dゲームの通常カメラで利用される。

透視投影では、3D空間で平行だった直線群が、投影図上では1点へ集まるように見えることがある。この点が[[cg:fundamentals:vanishing_point|消点]]であり、[[cg:fundamentals:perspective_method|遠近法]]、1点透視、2点透視の理解につながる。一方、[[cg:fundamentals:parallel_projection|平行投影]]では投射線を平行にするため、遠いものも近いものも基本的に同じ大きさで描かれる。この違いを、投射線の向きと遠近感の有無で整理する。

{{:cg:figures:chapter01:fig_1_26_perspective_parallel_projection_comparison.png?600|透視投影と平行投影の比較}}

===== CG制作との関係 =====

CG制作では、カメラらしい自然な見え方を作るために透視投影を使う。背景の奥行き、建物の大きさ、キャラクターとの距離感は、透視投影の性質によって画面上に表れる。画角を変えると、同じ透視投影でも遠近感の強さや構図の印象が変わる。

===== ゲーム開発との関係 =====

ゲーム開発では、一人称視点や三人称視点の3Dカメラで透視投影がよく使われる。プレイヤーの位置から見える世界を自然に表示するためには、遠くのものが小さく見える必要がある。カメラの画角や視野角を調整すると、見える範囲、スピード感、画面酔いのしやすさにも影響する。

===== 制作・実装での例 =====

一人称ゲームでは、遠くの建物や敵が小さく表示され、近づくほど大きく見える。これは透視投影による見え方である。画角を広げると広い範囲が写るが、遠近感が強調される。画角を狭めると望遠レンズに近い見え方になり、狭い範囲を大きく見せやすい。

===== 検定対策ポイント =====

透視投影は、視点または投影中心に向かう投射線を使う投影方法である。遠いものほど小さく描かれ、遠近感が出る。平行投影は投射線が平行で、遠近による大きさの変化が基本的にない。透視投影、平行投影、遠近法、消点の関係をまとめて覚える。

===== 関連用語 =====

  * [[cg:fundamentals:plane_of_projection|投影面]]
  * [[cg:fundamentals:parallel_projection|平行投影]]
  * [[cg:fundamentals:angle_of_view|画角]]
  * [[cg:fundamentals:field_of_view|視野角]]
  * [[cg:fundamentals:perspective_method|遠近法]]
  * [[cg:fundamentals:vanishing_point|消点]]
  * [[cg:fundamentals:projection_transformation|投影変換]]

===== タグ =====

  * CGエンジニア検定
  * 第1章
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