こんにちは、おゆかよです。
この記事では「ラジオシティ法」について、やさしく会話形式で学べます。3DCGのリアルな光表現の仕組みがわかります！＾＾
「ラジオシティ法」ってなに？
博士～、コンピュータグラフィックスの勉強してて、「ラジオシティ法」って言葉が出てきたんだけど、なにそれ？
おっ、いいところに目をつけたね。「ラジオシティ法（Radiosity）」っていうのは、3DCGで光の反射をリアルに表現する技術の一つなんだよ。
反射？ レイトレーシングとは違うの？
うん、似てるけど考え方がちょっと違う。レイトレーシングは視点から光を追いかける方法だけど、ラジオシティ法は光源からのエネルギーが、壁とか天井に反射して、他の面に移動する様子をシミュレーションするんだ。
光の“ふんわり”した広がりを表現する！
光が「ふわ～っ」とまわりに広がる感じ？
そうそう！特に、間接光の表現が得意なんだ。たとえば、部屋の中で壁に当たった光が、他の壁や床にまた当たる…みたいな。
たしかに、現実の光って、そんな風にまわりにじんわり回り込むよね！
まさにそれ！このラジオシティ法は、全体の光のエネルギーを「パッチ」と呼ばれる小さな面に分割して、どのパッチからどのパッチへ光が移動するかを計算するんだよ。
数学的には「エネルギー保存の法則」
なんか難しそう。どうやって計算するの？
「エネルギー保存の法則」をもとにして、各パッチごとに「出すエネルギー」と「受け取るエネルギー」を計算していく。しかも、全部のパッチの組み合わせを考えるから、計算量がめちゃくちゃ多い！
それって昔のコンピュータじゃ大変だったんじゃ？
まさにその通り。だから昔は、ラジオシティ法って静止画の高品質なCGにだけ使われてたんだ。でも今では、処理能力も上がってきたから、リアルタイムに近い応用も研究されてるよ。
ゲームや建築CGにも応用！
ゲームとかにも使われてるの？
最近は、「プリコンピューテッド・ラジオシティ」っていう事前計算した光の情報を使う方法で、ゲームにも応用されてるよ。建築CGやインテリアの照明シミュレーションにもピッタリなんだ。
リアルな影とか光の雰囲気って、こういう技術でできてたんだ！
うん、ラジオシティ法を知ると、CGの裏側のリアリズムがわかってくるよね！
まとめ
- ラジオシティ法は、光の拡散反射をリアルに表現する手法。
- 光が物体に当たって「じんわり」広がる様子を再現するのに向いている。
- パッチ単位でエネルギー交換を計算するので、処理が重いけどリアル。
- 建築やインテリア、プリレンダCGなどでよく使われる。
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