History and Future of Computer Graphics

世界最初のコンピューターグラフィックス (CG) システムが開発されてから約 50 年を経たこんにち， CG を用いた映像表現は日常的に目にするようになった．本報告では， CG 研究の発展の経緯をたどりながら，基礎的研究から先端的研究までを概説する． CG 研究の歴史は大別して，創成期，成長期，成熟期に分類できる．創成期では，陰面消去や簡単な輝度計算法，影の表示，テクスチャマッピングなど，こんにちまで継続して活用されている基礎的な技術が多数開発された．基本的な表示手法はこの時期に確立されている．その後，成長期には，レイトレーシング法に代表される，よりリアリティの高い映像作成を可能にする技術が開発されている．また，リアリティを追求するだけでなく，イラスト風の映像作成など，新しい表現の追求も行われており，多種多様な技術が開発され， CG の可能性が飛躍的に広げらている．こんにちの CG 研究は，成熟期にあるといえる．創成期と成長期に開発された手法をベースとして，新しい応用研究が盛んに行われている．最近では，計算機性能の向上が著しく向上したため，より複雑かつ大規模な表示物体を扱った手法の開発が多く見られる．　GPU と呼ばれる並列演算チップの登場もその傾向に拍車をかけている．以上のような研究背景を傭撤しながら，今後， CG 研究はどのように発展していくのかを考察する．Almost fifty years have passed since the first system of computer graphics was developed. Recently, we see synthetic images created by using computer graphics techniques everywhere in our daily life. In this report, fundamental and application techniques of computer graphics are reviewed by tracing the history of computer graphics. The history of computer graphics can be classified into three stages: a founding period, a growth period, and a maturity period. In the founding period, most of the fundamental techniques were developed such as the hidden surface removal, basic intensity calculation, display of shadows, and texture mapping. These techniques have been used continuously until today. Next, in the growth period, techniques that enable us to synthesize images with higher realism were developed such as the ray tracing. Methods developed in this period were not only for the realistic image synthesis. Various types of methods, such as illustrative rendering of 3D objects, were developed in order to extend the ability of computer graphics. Nowadays, the computer graphics research is in the period of maturity. Based on the methods developed in the founding and the growth periods, novel application techniques are actively developed. Thanks to the development of high performance computers, methods for displaying complicated and large-scale objects tend to be developed. A low-cost but high-performance parallel processing unit, called GPU, significantly accelerates this research trend. This report provides with a brief study of the past and the future of computer graphics by looking over the history of computer graphics,