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====== GPU ======

===== 概要 =====

GPUは、画像生成や並列計算を高速に行うための演算装置である。正式にはGraphics Processing Unitと呼ばれ、CGでは頂点処理、ラスタ化、シェーディング、テクスチャ処理などに関係する。[[cg:systems:central_processing_unit|CPU]]が汎用的な処理を担当するのに対し、GPUは大量のデータを同時に処理するのが得意であり、リアルタイムCGやゲーム表示に欠かせない。

===== 詳しい説明 =====

GPUは、画面に表示する画像を作るための計算を高速に行う装置である。3Dモデルを画面に描画するときには、多数の頂点や画素を処理する必要がある。これらは似た処理を大量に繰り返すため、並列処理に向いたGPUが活躍する。CGシステムでは、[[cg:systems:central_processing_unit|CPU]]、[[cg:systems:main_memory|内部記憶装置]]、[[cg:systems:bus|バス]]などと連携しながら、レンダリングに必要な計算を担当する。ゲームエンジンでは、GPUにシェーダやテクスチャ、頂点データを渡し、毎フレーム画面を生成する。

===== CG制作との関係 =====

CG制作では、ビューポート表示、プレビュー、GPUレンダリング、リアルタイム表示の速度に影響する。高解像度のモデルや重いシェーダを扱う場合、GPU性能が作業効率に直結することがある。

===== ゲーム開発との関係 =====

ゲーム開発では、GPUはフレームレートと画質に大きく関係する。[[cg:animation:game_engine|ゲームエンジン]]は、モデル、テクスチャ、シェーダ、ライト情報をGPUへ送り、リアルタイムに画面を生成する。

===== 制作・実装での例 =====

DirectXやOpenGLなどでは、CPU側のプログラムが描画命令やデータを用意し、GPU側が頂点処理やピクセル処理を行う。CPUとGPUの役割を分けて考えると、処理負荷の原因を分析しやすい。

===== 検定対策ポイント =====

GPUはCG画像生成に特化した並列演算装置として押さえる。CPUとの違い、レンダリングとの関係、ゲームエンジンでの役割を区別できるようにする。

===== 関連用語 =====

  * [[cg:systems:central_processing_unit|CPU]]
  * [[cg:systems:main_memory|内部記憶装置]]
  * [[cg:systems:bus|バス]]
  * [[cg:animation:game_engine|ゲームエンジン]]
  * [[cg:rendering:rendering|レンダリング]]

===== タグ =====

  * CGエンジニア検定
  * 第9章
  * システム
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