教育事業 パルテア

特定の視覚効果やシーン内のオブジェクトとのインタラクションをデザインするときに、カメラがどのように動作するかを理解すると役立ちます。 このセクションでは、カメラのビューの性質と、それがどのようにゲームプレイを向上させることができるかについて説明します。

視錐台を理解する

錐台という言葉は、上部が底面と平行に切り取られたピラミッドのように見える固体の形状を指します。 これは、透視カメラで表示およびレンダリングできる領域の形状です。 この理由を説明するには、次の思考実験が役立ちます。

まっすぐな棒 (ほうきの柄や鉛筆など) をカメラに向けて持ち、写真を撮ることを想像してください。 ロッドが写真の中央に、カメラのレンズに対して垂直に保持されている場合、写真上ではその端だけが円として見えます。 他の部分はすべて隠されてしまいます。 上に動かすと下側が見え始めますが、ロッドを上に傾けることで再び隠すことができます。 ロッドを上に動かし続け、さらに上向きに角度を付けると、円形の端が最終的に写真の上端に到達します。 この時点で、ワールド空間でロッドによってトレースされた線より上のオブジェクトは画像上に表示されなくなります。

ロッドは、左、右、下、または水平と垂直の任意の組み合わせに簡単に移動および回転できます。 「隠された」ロッドの角度は、両方の軸における画面の中心からの距離に単純に依存します。

この思考実験の意味は、カメラの画像内の任意の点が実際にはワールド空間の線に対応し、その線に沿った 1 つの点だけが画像内に表示されるということです。 ライン上のその位置の背後にあるものはすべて隠されています。

画像の外側のエッジは、画像の角に対応する分岐線によって定義されます。 これらの線をカメラに向かって逆にたどると、最終的にはすべて 1 点に収束します。 Unity では、この点はカメラの変換位置に正確に位置し、視点の中心として知られています。 画面の上下の中心から遠近の中心に集まる線によって決まる角度は、視野 (FOV と略されることがよくあります) と呼ばれます。

上で述べたように、画像の端の分岐線の外側にあるものはすべてカメラに表示されませんが、レンダリングされる内容については他にも 2 つの制限があります。 近方および遠方のクリッピング平面はカメラの XY 平面に平行であり、それぞれ中心線に沿って一定の距離に設定されます。 ニア クリッピング プレーンよりもカメラに近いもの、およびファー クリッピング プレーンよりも遠いものはレンダリングされません。

イメージの分岐するコーナー ラインと 2 つのクリッピング プレーンは、切頭ピラミッド、つまり視錐台を定義します。

ファー クリッピング プレーンと浮動小数点演算 オブジェクト、ライト、シャドウが遠くにある場合、ちらつくことがあります。 ちらつきは、浮動小数点演算で位置を正確に計算するには距離が大きすぎるために発生します。 各フレームでは、オブジェクト、光、または影の位置がわずかに異なるため、視錐台の内外に移動します。

次のいずれかの方法を使用してちらつきを最小限に抑えます。

オブジェクトの距離が大きくなりすぎて正確な計算ができなくなるのを避けるために、カメラ コンポーネントのファー クリッピング プレーンの距離を減らします。

シーン全体の距離を縮めるために、シーン内のすべてのものを小さくします。

Unity は、ワールド空間の位置を基準点として、たとえば 3D シーンの 0, 0, 0 を使用してライトとシャドウを計算します。 ライトとシャドウがワールド空間の位置から遠く離れている場合、ちらつきが発生します。 ちらつきを最小限に抑えるために、カメラ相対カリングを有効にすると、Unity はカメラの位置を影の計算の相対位置として使用します。 「グラフィック設定」の「カリング設定」を参照してください。