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なぜコンピュータの画像はリアルに見えるのか/もくじ
- まえがき
プロローグ ― なぜ視覚が重要視されるのか? †
人間は５つの感覚器を持つ／「直接触れずにわかる」という優位／視覚が特別扱いされるわけ／人間の目、 デジタルカメラの目
第1 章 あなたの目が「見て」いるもの ― 外界についての最強の探知機 †
- 波とは何か？
「動き」が波を生み出す／「何が」動くかで波を区別する／「どのように」動かで波を区別する／人の目に見える「光」と見えない「線」 - 光をとらえる目のはたらき
「目が良い」とは？／網膜は脳の出張所／目の錯覚――脳が映像を「見る」ときのクセ - ヒトの3原色、鳥の4原色
3原色で「見える」しくみ／違うしくみで見ている同じ色／鳥や昆虫には違う世界が見えている／光るものとそれを遮るもの／光の3原色と色の3原色 - 光の進み方のふしぎな性質
光は何もなければまっすぐ進む／反射したり屈折したり／光は最短ルートを通る／物質を変化させる紫外線／熱を運ぶ遠赤外線 - 身の回りにある光についての疑問
光は横からどう見える？／黒点は実際に「黒い」？／メガネが曇ると白くなり、服が濡れると黒くなる／目が大きさを感じるしくみ／見えないものを見る道具(1)―顕微鏡／見えないものを見る道具(2)―望遠鏡／奥行きのある世界を認識する―立体視／星はどれくらい遠くにあるか―年周視差／コンタクトレンズとメガネ／目の大きさが印象を左右する
- Column.1 移す、写す、映す 2．見せるための道具の進化
第2章 碁石を並べて絵を描く ― 絵や文字を見せるためのシステム †
- コンピュータが画像を扱う2つの方向
取り出すCG、入れるCV／英作文と英文読解はゴールが違う／外の世界からコンピュータの中へ／コンピュータの中から外の世界へ - 見せるための道具の進化
砂の上からディスプレイまで／安くて電源不要なディスプレイ―紙／光るブラウン管（CRT）／さえぎる液晶 - 碁石で形を描く ― デジタルな点と線
絵画の世界の2つの描き方／ベクターは物体を描き分ける／ラスターは並べたマス目に色を割り当てる／すべての多角形は三角形の集まり／ラスターとベクターの共存―PDFという成功例／ギザギザのピクセルが目立たないわけ - 光景のメモ道具 ― デジタルカメラ
光のようすをそのまま記録できる大発明／デジタルカメラは何を「撮って」いる？ - 図形問題いろいろ
4色問題とコンピュータの活躍／オイラーの一筆書き／サンタクロース問題／コンパスで円を描いて、相対性理論で補正 ― GPS
- Column.2 光学迷彩
第3章 偉大なるふとん圧縮袋 ― JPEGという画像のルール †
- 限界に挑戦した男シャノン
「ふとん圧縮袋」――意味を保ったままサイズを小さくする／天気を0と1で記録する／天気やサイコロの目の情報量／0と1で信号をどこまで短くできるか?／元に戻らない圧縮データを作る意味 - 現代の魔法JPEG
現代の名工たち／JPEG作りに精魂こめて／かたまりを波として取り出す／細かいことは水に流す／JPEGを超えるには？ - 紙とエンピツで画像処理をやってみる ― フィルタという機能
体験学習の時間です／ぼかしとは周囲に合わせること／モザイク消し機と宇宙の法則／答えではなく手順を記録する／文字を使って絵を表す ― アスキーアート - コンピュータに「目」を持たせる
「見る」とは認識すること／百聞は一見に如かず――画像で画像を探す／小さな写真を集めて、1枚の絵を作る／ないはずの情報をどうにか生み出す ― 超解像／頻出パターンを見抜く ― 量子化／データ圧縮は認識そのもの - 画像は人や社会に何をもたらすか
目は人の顔にとても敏感／画像はどこまで信頼できるか？／プライバシーという問題／著作権や「有害」な画像の扱い
- Column.3 スクリーンセーバ
第4章 ドーナツ形をしたゲーム世界 ― コンピュータの中で生まれる立体 †
- 図形をやわらかく考える
ユークリッド式のきちょうめんさを超えて／三角形の和は本当に180度？／「世界の果て」をプログラムする ― スクロールするゲーム／球体の現実世界とドーナツ形のゲーム世界／つながり方で分類する ― トポロジー／果てあれども境界線は見つからず - 中身か境界か ― 形をデータにする
「ハリボテ」の現実／中身のあるCGはまじめ一徹／ハリボテから中身の詰まったCGへ／3次元スキャナと3次元プリンタ - 人の動きや自然界の形を再現する
キャラクタを思い通りに動かす／CGの人間はなぜか動きが「カタイ」／自然界にあふれるフラクタル図形／「次元」とは何かが増えていくようす／雪の結晶とコッホ曲線／フラクタルで自然の風景に似せる／形をそれらしく見せるルール／形なきものを「見せる」パワー ― 可視化
- Column.4 光と陰から「かたち」を彫り上げる
第5章 光と闇を計算する ― 現代の魔術コンピュータグラフィクス †
- コンピュータに絵を描かせる
材料を、調理して、盛りつける ― CGの3工程／見た目は距離に反比例して小さくなる／奥行きを並べた画像 ― Zバッファ／ここに何を描くか、これはどこに描くか？／コンピュータ進化の方向転換／「光の見え方」をシミュレートする回路 - 雨の晩はクルマが運転しにくい
直進、反射、屈折 ― 光の進み方3パターン／反射現象には2種類ある／反射光の成分を分解する／雨の日の路面が運転しにくいわけ - 光あるところを求めて
影（shadow）と陰（shade）／光の「産地」を追跡する／捜査が迷宮入りするとき - 'いまそこにある奇跡 ― やわらかな光を生み出す''
絵画のような、やわらかな影／「方程式なんか役に立つの？」
- Column.5 CGを見抜くコツ
エピローグ ― コンピュータを見つめる目 †
現代人は本当に優れているのか／すべてがプログラミングに近づく／あなたという人間を見つめる「目」
参考図書 †
- 一般向け／写真・絵画／数学・CGなどの専門書／その他の書籍
- CGで有名な映画