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====== 平滑化 ======

===== 概要 =====

平滑化は、画像中の急激な明るさの変化を弱め、なめらかな画像にする処理である。[[cg:image_processing:spatial_filtering|空間フィルタリング]]の代表的な目的の一つで、ノイズを目立ちにくくしたり、細かい凹凸を抑えたりするために使われる。[[cg:image_processing:averaging_filter|平均化フィルタ]]や[[cg:image_processing:gaussian_filter|ガウシアンフィルタ]]などがよく使われる。

===== 詳しい説明 =====

画像のノイズや細かな模様は、近くの画素同士で画素値が大きく変化する部分として現れる。平滑化では、注目画素の周囲の画素を参照し、周辺と近い値になるように出力を調整する。単純な平均を使えば全体をぼかす処理になり、中心に近い画素を重くすれば自然なぼかしになりやすい。ただし、平滑化を強くかけると、[[cg:image_processing:edge_no309|エッジ]]や細部まで失われるため、ノイズ低減と鮮明さのバランスが重要になる。

===== CG制作との関係 =====

CG制作では、テクスチャのざらつき除去、レンダリング画像のノイズ低減、背景画像のぼかしなどに平滑化が関係する。画像を柔らかく見せたい場合には有効だが、細部や輪郭も弱くなるため、目的に応じて強さを調整する必要がある。

===== ゲーム開発との関係 =====

ゲーム開発では、ポストエフェクト、影のぼかし、低解像度画像の補間、ノイズ除去などに平滑化が使われる。処理範囲を広げるほど滑らかになるが、GPU負荷も増えるため、リアルタイム処理では品質と速度の調整が必要である。

===== 制作・実装での例 =====

ぼかし処理を実装するときは、注目画素の周囲を読み取り、平均や重み付き平均を計算する。横方向と縦方向に分けて処理できるフィルタを使うと、計算量を減らせる場合がある。

===== 検定対策ポイント =====

平滑化は、画像をなめらかにする処理である。[[cg:image_processing:edge_extraction_filter|エッジ抽出フィルタ]]のように変化を強調する処理とは目的が逆である。ノイズは減るが、輪郭も弱くなる点に注意する。

===== 関連用語 =====

  * [[cg:image_processing:spatial_filtering|空間フィルタリング]]
  * [[cg:image_processing:linear_filter|線形フィルタ]]
  * [[cg:image_processing:nonlinear_filter|非線形フィルタ]]
  * [[cg:image_processing:averaging_filter|平均化フィルタ]]
  * [[cg:image_processing:weighted_averaging_filter|加重平均化フィルタ]]
  * [[cg:image_processing:gaussian_filter|ガウシアンフィルタ]]
  * [[cg:image_processing:median_filter|メディアンフィルタ]]
  * [[cg:image_processing:edge_no309|エッジ]]

===== タグ =====

  * CGエンジニア検定
  * 第5章
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