「フラットシェーディング」を編集中

'''フラットシェーディング'''とは、[[3DCG]]の陰影処理技法のひとつで、[[法線]]を[[ポリゴン]]面単位で保持し、[[法線]]はポリゴン面に対して常に垂直なものとして扱うものをいう。１ポリゴンごとに１色で塗りつぶされる。

１[[ポリゴン]]あたり１[[法線]]と[[データ]]量が非常に少なく、非常に高速に処理できるという利点があり、[[リアルタイムレンダリング]]が求められる[[ポリゴン]]を使った初期の[[ゲーム]]でよく用いられた。現在では[[ハードウェアT&L]]や[[プログラマブルシェーダー]]の登場でほぼ見かけることはなくなった。

==GLSL==
[[GLSL]]では[[バーテックスシェーダー]]の出力変数に「flat修飾子」を付けるとフラットシェーディングとなる。<syntaxhighlight lang="glsl">
// 入力
layout (location = 0) in vec3 VertexPosition;
layout (location = 1) ih vec3 VertexNormal;

// 出力（これ）
flat out vec3 Intensity;

// バーテックスシェーダー
void main() 
{
    // フォンシェーディングやグローシェーディングなんかを書いておく
    // 出力変数に「flat out」と書かれていると、ここが頂点1個分しか呼ばれない
}

</syntaxhighlight>この場合、[[バーテックスシェーダー]]に[[フォンシェーディング]]や[[グローシェーディング]]などを[[アルゴリズム]]を書いておいても、[[ポリゴン]]を構成する3つの[[頂点]]のいずれか１つだけが計算され、その結果が[[フラグメントシェーダー]]に渡ってくる。つまりGLSLでは前述の概要で「[[法線]]を面単位で持つ」と書いたが「ポリゴンを構成する[[頂点]]の[[法線]]のいずれか１つが使われる」という内容になっている。

== HLSL ==
[[HLSL]]にはフラットシェーディングを扱う方法がない。このため普通に3頂点を計算して擬似的にフラットシェーディングを実装することになる。見た目がフラットシェーディング風になるだけなので速度的な利点は一切ない。

<syntaxhighlight>
float4x4 World;
float4x4 View;
float4x4 Projection;

float4 AmbientColor = float4(1, 1, 1, 1);
float  AmbientIntensity = 0.1f;

float3 DiffuseLightDirection = float3(1, 0, 0);
float4 DiffuseColor = float4(1, 1, 1, 1);
float  DiffuseIntensity = 1.0f;

texture ModelTexture;
sampler2D textureSampler = sampler_state {
	Texture = (ModelTexture);
	MinFilter = Linear;
    MagFilter = Linear;
    AddressU  = Clamp;
    AddressV  = Clamp;
};

struct VertexShaderInput
{
    float4 Position : POSITION0;
	float4 Normal : NORMAL0;
	float2 TextureCoordinate : TEXCOORD0;
};

struct VertexShaderOutput
{
    float4 Position : POSITION0;
	float4 PositionWorld : TEXCOORD0;
	float2 TextureCoordinate : TEXCOORD1;
};

VertexShaderOutput VertexShaderFunction(VertexShaderInput input)
{
    VertexShaderOutput output;

    float4 worldPosition = mul(input.Position, World);
    float4 viewPosition = mul(worldPosition, View);
    output.Position = mul(viewPosition, Projection);
	output.PositionWorld = worldPosition;

	output.TextureCoordinate = input.TextureCoordinate;

    return output;
}

float4 PixelShaderFunction(VertexShaderOutput input) : COLOR0
{
	float3 Normal = cross(ddy(input.PositionWorld.xyz), ddx(input.PositionWorld.xyz));
	Normal = normalize(Normal);

	float lightIntensity = dot(Normal, DiffuseLightDirection);
	float4 lightColor = lightIntensity * DiffuseColor * DiffuseIntensity + AmbientColor * AmbientIntensity;
	lightColor.a = 1;

	float4 textureColor = tex2D(textureSampler, input.TextureCoordinate);
	textureColor.a = 1;

    return saturate(textureColor * lightColor);
}

technique FlatTextured
{
    pass Pass1
    {
        VertexShader = compile vs_3_0 VertexShaderFunction();
        PixelShader  = compile ps_3_0 PixelShaderFunction();
    }
}

</syntaxhighlight>

==関連項目==

*[[シェーダー]]
*[[フラットシェーディング]]
*[[グローシェーディング]]
*[[フォンシェーディング]]
*[[フォン反射モデル‎]]
*[[ブリン・フォン反射モデル‎]]

[[category: 3DCG]]