普段肉眼で当たり前のように見えている風景も、コンピュータで表現しようとすると多くの技術が必要になります。今回はその中の一つである被写界深度について解説します。
被写界深度とは
被写界深度とはDOF（Deapth of Field）とも呼ばれます。普段、我々が目で物や風景を見たときには必ずピント（焦点）が存在します。ピントを合わせている部分は、ディテールまでハッキリクッキリ見えますが、ピントを合わせている部分以外はぼやけて見えます。手前の物にピントを合わせると、奥に見える風景はぼやけてうまく認識できなくなります。逆に奥の景色にピントを合わせると、その手前にある様々なものがぼやけてくるのが分かるはずです。
コンピュータでCGをレンダリングするときには基本的にピントという概念は存在しません。コンピュータはあらかじめ指定したある一点から、見えるものすべてをディテールまで正確に精密にレンダリングします。ですからそのままだと普段我々が見ている風景とはまったく違う映像が画面に表示されることになります。
被写界深度を表現するには
被写界深度はカメラのレンズで考えるとわかりやすいかもしれません。カメラはレンズを絞ることで光の通り具合を調節しています。レンズを絞って通る光の量を少なくすると被写界深度は浅くなり、より狭い中央の範囲にピントが合います。逆にレンズの絞りを緩めると、通る光の量が増えて被写界深度は深くなり、ピントの合う範囲を広げることができるようになるのです。この絞り具合を値で表現したものを「F値」といいます。
3Dグラフィックスでこの被写界深度を表現するには2つの方法があります。ひとつはカメラのようにピントを合わせる位置までの距離を設定し、そこまでの距離とF値を計算する方法です。これは常に変化する映像に対して計算し続けなければいけません。もうひとつはある程度の範囲をぼやけさせるためのフィルターを重ねてレンダリングする方法です。この場合、距離などの計算をしない分、パフォーマンスコストがかかりません。
どちらの手法も一長一短です。計算で求める場合は計算コストが非常に大きいですが、より正確でよりリアルな表現が可能になります。フィルターを重ねてレンダリングする方法では計算コストがかからず負荷も小さくなりますが、正確な表現とはいえません。このようにそれぞれの手法の特徴があります。3Dゲームにおいての被写界深度オプションの場合は、計算によるリアルタイム処理を行っていることが多いようです。
被写界深度はオンにしたほうが良い？
被写界深度、つまりピント調節によるブレをひ画面に表示されるオブジェクトまでの距離を計算してエフェクトをかけるため、グラフィック設定の中でも比較的負荷の大きいオプションのひとつです。被写界深度のほかにもグラフィックの見た目をキレイに、迫力あるものにするオプションはいくつかあります。
特に大きいのがアンチエイリアスやアンビエントオクルージョンです。マシンスペックに制限がある中で優先するとすれば、この2つになるでしょう。そのうえでまだパフォーマンスに余裕があればぜひ被写界深度のオプションを有効にしてみてください。ゲームの世界の中に奥行きが生まれ、キャラクターや景色がより一層引き立つようになりますよ。
