メタボールのソースを表示

{{Otheruses||[[アンリ・デュティユー]]の管弦楽曲|メタボール (デュティユー)}}
[[ファイル:Metaballs.gif|thumb|180px|2つのメタボール]]
'''メタボール''' (metaball) は、[[コンピュータグラフィックス]]用語で、複数のオブジェクト同士が接近し、融合し、1つのオブジェクトとなる過程を描く、n 次元の有機的なオブジェクトを表す言葉である。数学的には、陰関数曲面の一種。メタボールを[[レンダリング (コンピュータ)|レンダリング]]するための技術は、[[ジム・ブリン]]によって 1980 年代初期に発明された。ブリンはblobと称したが、独立に大阪大学の[[大村皓一]]らによりこの技術は開発され、大阪大のグループがメタボールと称した。

メタボールは、それぞれ、n 次元の[[関数 (数学)|関数]]（つまり、3 次元なら <math>f(x,y,z)</math>;。3 次元メタボールが最もよく使われる）として定義される。さらに、ソリッド・ボリュームを定義するために[[しきい値]]が選択される。

そして、
:<math>\sum_{i=0}^n \mathrm{metaball}_i(x,y,z) \leq \mathrm{threshold}</math>
により、点 <math>(x,y,z)</math> が、<math>n</math> 個のメタボールによって定義される面に囲まれたボリュームに含まれるかどうかが表される。

メタボールに使われる代表的な関数は、<math>f(x,y,z) = 1 / ((x-x_0)^2 + (y-y_0)^2 + (z-z_0)^2)</math> である。ただし、<math>(x_0, y_0, z_0)</math> はメタボールの中心である。けれども、この式には割算が含まれているので、計算量的には高コストである。したがって、通常は、近似多項式関数が使われる。

メタボールを画面上にレンダリングするためには、さまざまな方法がある。最もよく使われるのは、[[ブルートフォース・レイキャスティング]]、および、[[マーチングキューブ法]]の 2 つである。

{{要出典|1990年の「[[国際花と緑の博覧会]]」の富士通パビリオンで公開された立体映像中に登場する「水滴が飛び散るシーン」が、初めて広く一般向けに公開されたメタボール技術による3D映像である。|date=2016年3月}}

1990年代には、2 次元のメタボールが[[デモ効果]]としてよく使われた。この効果は、[[XScreensaver]] のモジュールにもなっている。

== 文献 ==
*Blinn, James F.&nbsp; "A Generalization of Algebraic Surface Drawing." ''ACM Transactions on Graphics'' 1(3), July 1982, pp. 235&ndash;256.
*T. Nishita, E. Nakamae, "A Method for Displaying Metaballs by using Bezier Clipping," Computer Graphics Forum, Vol.13, No.3, 1994, pp.271-280. 

== 関連項目 ==
*[[大村皓一]] - メタボール理論を実用化した。

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{{DEFAULTSORT:めたほおる}} 
[[Category:コンピュータグラフィックス]]
[[Category:3DCG]]