ポリゴン

概要

ポリゴンは、頂点を順に結んでできる多角形であり、3D形状を表す基本要素の一つである。3D CGでは、多数のポリゴンを組み合わせて形状モデルを表すことが多い。ポリゴンは、頂点の座標と、その頂点をどの順序で結ぶかによって表される。頂点、稜線、面と関連するが、それぞれ同じ意味ではない。

3次元CGでは、基本的なモデリング方法として、多角形の集合によって形状を表すことが多い。この多角形がポリゴンである。ポリゴンは、複数の頂点を持ち、その頂点を決められた順序で結ぶことで面として扱える。

4個以上の頂点を持つポリゴンでは、すべての頂点が必ず同一平面上にあるとは限らない。そのため実用上は、3つの頂点で必ず1つの平面を決めやすい三角形ポリゴンが広く使われる。3Dモデルは、多くの場合、三角形ポリゴンや四角形ポリゴンを多数組み合わせて作られる。

CG制作では、モデルの形状を構成する基本要素としてポリゴンが使われる。ポリゴンの数や分割の仕方は、形の滑らかさ、編集しやすさ、レンダリング結果に影響する。ポリゴンが少なすぎると角ばって見え、多すぎるとデータ量や処理量が増える。

ゲーム開発では、3DモデルはGPUで処理しやすいポリゴンデータとして扱われることが多い。ポリゴン数が多いほど細かい形を表現できるが、処理負荷も増えやすい。リアルタイム描画では、見た目と処理速度のバランスを考えてポリゴン数を調整する必要がある。

三角形ポリゴンを多数並べてキャラクターの形状を作る場合、各ポリゴンは頂点座標と頂点順序を持つ。頂点の並び順は面の表裏や描画結果に影響することがあるため、単に頂点の位置だけでなく、どの順に結ぶかも重要である。

ポリゴンは多角形であり、頂点や稜線そのものではない。頂点の座標と頂点を結ぶ順序によって表せる点を押さえる。特に、三角形ポリゴンが広く使われる理由として、3点で平面を扱いやすいこと、描画処理で扱いやすいことを理解しておくとよい。