コンピューターの画面上に描画する際には、X-Y軸上の点の座標を指定することで、点、線、四角形、円などが描かれる、ということを前回説明した。
直線、四角形は二つの点の位置で一意に決定する。ひとつの点につきX座標とY座標の２つの値が必要となるので、直線や四角形を描くには合計で４つの値が必要となる。
以上はコンピューターの画面上に２Dのグラフィックスを描く場合の話だった。
では、コンピューターに３Dのグラフィックスを描く場合はどうするのだろうか？
コンピューターの画面に３Dの映像を描くことは不可能である。
それはコンピューターのスクリーンがXとYという二つの軸しか持っていないので当然のことである。
では我々が普段、普通に観ている、いわゆる「３Dグラフィックス」というものは何なのか？
３Dグラフィックスとは、３次元空間にある物体を２次元のスクリーンに”投影”したものである。つまり３Dグラフィックスと言えども本当は２Dのもので、我々はそれを「３Dである」と幻想することで３Dグラフィックスが成立する。
、、、などと野暮なことをわざわざここに書いたのは、誰もがそのことを忘れているからそれを思い出させるため、ということよりも、ここで「３次元空間にある物体を２次元のスクリーンに”投影”する」ということが、３Dグラフィックスのポイントであるからである。
僕はそんなに野暮じゃない。
さて、その投影される対象の３次元空間には、２次元のときのX、Y軸にくわえて、Z軸という新たな軸が登場する。
軸が３つあるから３次元である。
コンピューターグラフィックの場合は、２次元のときのまま、X軸を水平方向、Y軸を垂直方向としたまま、その奥行きに向かう軸をZ軸として考える。
３D空間では、点を表すためにZ座標値も必要となるため、(x, y, z)という３つの値を持つことになる。
各点が値を３つ持つということ以外は２Dの描画と変わらず、直線を描くには２つの点が必要であり、つまり６つの値が必要になる。
２Dの平面にとっての四角形が２つの点で一意に決定できたことに似て、３Dの空間では２つの点を決めるだけで立方体を一意に決定することができる。言い換えれば、２つの点、すなわち６つの値を与えるだけで立方体を描くことができるのである。（各面がいずれもX、Y、Z軸に平行である場合）
ここで描かれた立方体は、対面する辺はいずれも平行に描かれている。
つまり３D空間上の物体がそのまま真っすぐに平行な線で変面に陰を落とし、その陰を描くことで立体を幻想させようとしている。
実際のコンピューターグラフィックでは、３D映像を描く際にはここに遠近法が用いられるので、遠くにあるものほど小さく描かれ、また平行なはずの線は遠くに行くほど近づいているように描かれる。
【今回のまとめ】
・コンピューターのスクリーンはX、Y軸があるだけの２次元なので、３次元を描くことは不可能である。
・ その２次元の画面に３次元空間の物体を描くのが３Dグラフィックスである。
・３次元空間上のある１点は、X、Y、Zの３つの値を持つ。
・２Dグラフィックスと同様、直線は二つの点で一意に決定する。
・立方体についても二つの点で一意に決定する。
・３次元空間に描かれた立体を２次元のスクリーンに投影するのが３Dグラフィックスである。
・投影法にはさまざまなものがあるが、一般的には遠近法を取り入れた透視図法が用いられる。
