2008年07月16日

CG[DTP]

コンピューターグラフィックスDTP



DTP (Desktop publishing、デスクトップパブリッシング)とは、日本語で卓上出版を意味し、本|書籍、新聞などの編集に際して行う割り付けなどの作業をコンピュータ上で行い、プリンターで出力を行うことである。





概要

"Desktop publishing" の言葉は、その嚆矢となったページレイアウトソフト「Adobe PageMaker|PageMaker」の販売開始にあたって、Aldus社(アルダス)の社長ポール・ブレイナードが1986年に提唱した言葉である。同様に、デスクトップ プリプレス(Desktop prepress) をDTPと言う場合もあるが、この場合は版下、製版フィルム、プレートなど印刷工程上の出力、もしくは印刷物を直接出力できる形にまですることである。上記のDTPと区別するためにDTPr、DTPRと呼ぶこともある。(詳細は後述)DTPの分野では、歴史的にMacintoshが多く利用されてきたが、これは当時唯一の実用的なWYSIWYGを実現したシステムであり、ハードウェアやアプリケーションソフトウェア|アプリケーションソフトウェアが先行して充実していたことが理由である。しぁ +$7LdBj$,B?$$$H$5$l$kMicrosoft Windows|Windowsの環境でもアプリケーションの対応は進み、DTPにWindowsが使用される割合も増えてきている。UnixおよびLinuxはDTPの流れの中で主人公ではない。しかし電算写植システムにはUnix上で動いていたものも多く、また1990年代後半からはDTP業務専用のファイルサーバなどの分野で、Linuxが勃興しつつある。現状では小さな動きだが、他の分野と照らし合わせると、将来的には無視できない存在である。



歴史





[ DTP以前 ]

DTPの勃興以前にも、コンピュータ上で編集作業を行う環境にはTeXなどが存在していた。TeXは、レイアウトに関する命令を記述したタグを用いる組版ソフトとして用いられたが、当時はこれをデスクトップパブリシングとは呼ばなかった。以後のDTPとの最大の違いはWYSIWYGではないことである。WYSIWYGでない状態では作業の結果の確認を出力(あるいはプレビュー)といった形によってしかできない。TeXが編集環境として一般化するのに至らなかったのはこれが関連しているとされる。ちなみにTeXをWYSIWYGで使うソフトにGNU TeXmacsなどがあるが日本語の扱いが完全ではないために一般化はしていない。DTP以前の印刷までの作業工程を、デスクトッププリプレスと比較すると、デザイン、版下作成、製版がそれぞれの専門家に分業化されていた。DTPではこれらをすべてコンピュータを操作するただ1人ぁ N:n6He5-$N$I$NJ,Ln$K$D$$$F$b?<$$CN<1$r$b$C$F$$$k$3$H$,MW5a$5$l$k$3$H$H$J$k!#WYSIWYGを不完全ながら最初に実現したのはゼロックス社のXerox Starワークステーションであったが、DTPの用語が誕生するのはその後となる。


[ 3A宣言 ]

DTPの発祥地はアメリカ合衆国である。現在のDTPの萌芽はアメリカの3つの企業で芽生えたが、印字がキレイな文書作成はプロまかせという日本とは異なり、誰もが高性能なタイプライターで文書を自ら印字し、コピーして配布するというDIY印刷文化が下地として存在していた。最初の実用的なDTPアプリケーションを開発したのはアルダス社であった。PageMakerというソフトウェアは、アップル インコーポレイテッド|アップル社のMacintoshプラットフォーム上で動作した。PageMakerは、アドビシステムズ|アドビ社の開発したページ記述言語、PostScript技術を用いて、WYSIWYGを実現したほか、コンピュータとプリンタの組み合わせが変わっても出力結果を維持するという「デバイスインディペンデント」(使用機器に依存しない)な性質を実現していた。出力結果が使用機器に依存しないのは、出力の品質と並んで、印刷物を制作するにあたっては、最も\xA1 =EMW$J$3$H$N0l$D$G$"$k!#$?$H$(%G!<%?<+BN$K8_49@-$,$"$C$?$H$7$F$b!"=PNO5!$,0[$J$l$P=PNO7k2L$,JQ$o$C$F$7$^$&(「機器依存」)ようでは商業ベースの印刷業務に使用するのは難しい。活版印刷や写真植字では当然のこととして実現できていたこの安定性が確保されないことには、DTPの離陸はあり得なかった。プラットフォームをつくりだしたアップル、ページ記述言語を生み出したアドビ、そして実用的なアプリケーションを世に送り出したアルダスによって、DTPはそのスタートを切ったと言える。この3社の頭文字を取って、これを『3A宣言』という。なお、アルダスはその後アドビに買収され、PageMakerはアドビ製品として販売されることとなり、現在に至っている。


[ WYSIWYG の実現]

PostScript(PS)フォントは基本的に、プリンタにインストールするフォント|アウトラインフォントと、作業に用いるコンピュータ(編集機)にインストールする画面表示用のフォント|ビットマップフォントの2種類から構成され、これが同期して働くことによって、確実かつ迅速な作業を約束している。
それに対してTrueType(TT)フォントはプリンタフォントを持たず、編集機からプリンタに各文字の形状の情報を送って印刷する仕様であったため、DTP勃興当時のコンピュータには処理が重すぎるという欠点も抱えていた。これがPSフォントをDTPの主役にした要因の一つである。アウトラインフォントは文字の形に関する情報を持っているだけなので、そのままでは印字に用いることができず、文字の輪郭の内側を「塗りつぶした」面状態のデータに変換する必要がある。これをラスタライズというが、編集機側でラスタライズするTTフォントの場合、当然プリントアウトしている間、編集機はこの処理のために拘束されることになる。それに対してPSフォントは、ラスタライズはPSプリンタで行うため、文字の種類、サイズと位置などのレイアウト情報(実際には画像などの情報が入るため、より複雑だが)をプリンタに転送した時点で編集機は処理から開放される。ただし画面表示がビットマップフォントであることから、そのフォントにあら\xA1 $+$8$aMQ0U$5$l$?I=<(%5%$%:0J30$NJ8;z$O2hLL>e$G%.%6%.%6$N>uBV$GI=<($5$l$k$?$a!"$3$l$O??$N0UL#$GWYSIWYGとは言えなかった。そのため開発されたのがAdobe Type Manager(ATM)で、ATM専用版フォントを編集機側にインストールすることで、ビットマップフォントに代わってアウトライン表示を行うことができるようになった。(コンピュータの処理能力の向上や技術の進展により、その後採用されたOpenTypeフォントはプリンタフォントを持たず、ダイナミックダウンロード(字形も含めて編集機から送信する)する仕様になっている)


[ 日本におけるDTP化 ]

アメリカでは瞬く間にDTP革命が進行し、活版の印刷所を駆逐していったとされるが、日本などではそのようなわけには行かなかった。それは基本的にASCIIコードだけで書籍組版ができる1バイト言語の英語と違い、日本語は多数の漢字を抱える2バイト言語(カナも2バイト)であったことが理由として挙げられる。当時のデスクトップマシンの処理能力、記憶容量では、多数の2バイトフォントを搭載して自由自在に組版する、というわけにはいかなかった上に、そもそも搭載して利用できるフォント自体が限られていたためである。マニュアル写真植字、電算写植において、多彩なフォントの発展や、精密な組版の成果が既に定着していた日本では、そのようなシステムはときに机の上の玩具として横目で見られることもあった。*1985年、キヤノンから「EZPS」シリーズという、ゼロックス社のXerox Starと似たGUIを有するワークステーションが発売された。A4版縦サイズと同じペーパーホワイトディスプレイを備え、レーザープリンタとセットで300 B!A700万円もする高価なシステムであったが、主にマニュアルなど図形の多い印刷物の編集に重宝され用いられた。ノンフィクション作家の山根一眞も自著「DTPの仕事術」でEZPSについて紹介している。多数の漢字を抱える日本語では、フォント1書体あたりのデータ量が多いことなどもあり、DTP黎明期においてはかつての活字や初期の写真植字が事実上そうであったのと同様に、明朝体とゴシック体、それぞれ1書体しか使えなかった。また、その価格も極めて高額であったが、文字通り、机上で実際の仕上がりに近いものが確認できることからグラフィックデザイナーなどの間で支持され、地歩を固めていった。2書体しか使えないというのはデザインの観点からは大きな制約であったが、写真植字と併用するなど、それぞれのデザイナーが競い合うようにして、アイディアを凝らした作品を制作していた。この当時の2書体とはモリサワのリュウミンと中ゴシックで、これが同社の投入した、そして日本で最初の和文PostScriptフォ\xA1 %s%H$G$"$C$?!#%9%?!<%H%@%C%7%e$NAa$5$+$i!"F1

[「Mac組版」の興隆]

印刷・出版業界、特に日本の業界においては、QuarkXPressがデファクトスタンダード|事実上の標準(デファクトスタンダード)であったことから、「Macintosh|マックで組む」という言葉は、「QuarkXPressで組む」という意味であることが多かった。前述の通り、最初に発売され、利用が進んでいたのはPageMakerであったが、Quark (XPress)は、早い段階でカラー対応を果たしたほか、扱いやすい操作性と軽快な動作などが受け入れられ、その価格(最も普及した日本語版3.3は約20万円)にも拘わらず、市場を席巻していった。Macintoshによる組版は、仕上がりをその場で確認できることや、文字通り机上で、ぎりぎりまでデータ修正が可能なことなどのアドバンテージを持っていたが、上述したように当初は扱える書体が少なかった。だが活字・写植機向けに書体を開発していたベンダーや、あるいはDTP時代から書体開発を始めた新興勢力が次々と参入し、和文PostScriptフォントのラインナップを豊富なものにしていった。
そしてMacintosh対応のイメージセッターの発展や、印刷会社、あるいは製版専門の会社などにおいて対応がなされたことで足場が整い、また製作コストを下げたいという出版社の需要の中で、次第にDTPへの移行がなされていった。


[ カラーマネージメント ]

前述したWYSIWYGとも関連するが、カラー対応とその後の進化においてDTPを普及させた、そして現在その特徴のようにも捉えられているもののひとつに、色空間|カラーマネージメント(色の管理)がある。ディスプレイ画面の出力の色彩と、プリンタ出力の色彩、そして最終的な印刷物の色彩に整合性を持たせることは、極めて困難なことであった。第一には、それらの出力機器の原理が異なっているためであり、そのためDTPに係わる者は心を砕くこととなった。作業するための画面(ブラウン管|CRT、液晶ディスプレイ|LCD)表示はRGBカラーであるし、校正のためのプリンタは(レーザーの場合)CMYKカラーのトナー(粉末)、最終的な完成品となる印刷機はCMYK(さらに特色を使用することも少なくない)のインクである状況では、それぞれの色彩を合わせるのは困難を極める。また、同じ原理で動作している装置であっても、メーカーごと、あるいは個体差、経年変化、湿度や温度(気温、機械内の温度)によって出力結果ぁ O0[$J$k!#@h?JE*$H8@$o$l$k8=>l$G$O!"%+%i!<%W%m%U%!%$%k$r;H$C$F?'$N4IM}$r?^$j!"HsPSのカラープリンタでも色校正ができるようなワークフローを確立しつつある。カラーマネージメントというのは、なまじ画面やプリンタでカラー出力ができるようになったため発生してきた問題とも言える。これを解消するために用いられているのが、ウィリアム・シュライバーの開発した色管理システムである。1985年に成立したシュライバー特許により、その後のカラープロファイル技術は支えられている。
また、MacにおいてはAppleのColorSyncにより、優れたカラーマネージメントが行える。


[ 日本のDTPにおけるOCFフォント ]

和文PostScriptフォントは、当初OCFフォント|OCFと呼ばれる形式のものが販売され、普及していった。OCFは、少ない文字数しか扱えないフォーマットのフォントをいくつも積み重ねて多数の文字を扱えるようにした規格であるため、その後データ構造を簡略化したCIDフォントが登場し、フォントベンダーはこちらへの置き換えを推奨したが、現場では現在にいたるまでOCFフォントが根強く使用されており、互換性の問題を引き起こしている。逆にOCF−CID間の問題をうまく解決できることが組版・印刷のスキルがあることだ、というような風潮も一部で見られる。リプレース(置き換え)が進まない背景には、CIDへの交換にかかるコストの問題があった。編集機にインストールするATMフォントだけならばさほどのことではなかったと思われるが、校正用プリンタ、さらには製版フィルムを出力するためのイメージセッター用のフォントは解像度が高い分価格も桁違いであり(フォントデータそのものは解像度や使用目的を問わず同一であり、単にベンダーが価格を変えて販売しているのみである)、不景気の中で印刷会社の\xA1 B-$r0z$CD%$C$?!#$^$?!"OBJ8%U%)%s%H$N%H%C%W%Y%s%@!<$G$"$k%b%j%5%o$,!"Ev=i%j%j!<%9$7$?CIDフォントは、アウトライン情報が取得できない仕様であったこと(Illustratorなどで図形化できないため、出力機側にも必ずフォントが必要になる)、OCFと同じフォント名がつけられていたこと(一つのマシン上で混在ができない)などがユーザーの反感を呼び、それらを改善したNew-CIDフォントを改めて発表することになるなどの経緯も、混乱に拍車をかけた。その上で現在、Mac OS XやOpenTypeへの移行という流れが起きており、現場からは期待と戸惑い、両方の声が上がっている。


[ 薔薇色ではないDTP化 ]

1990年代、いわゆる失われた10年の中での、日本におけるDTPの普及の背景には、国内の出版状況が一つの要因として考えられる。1冊あたりの実売部数が減少していく状況の中で、出版社は利益を確保するために出版点数を増加させていった。これは出版飽和と呼ばれる状況を生み出し、さらに悪循環を招いているともされるが、実際に効果のある処方を目の前にして(全体の傾向として)営利企業がその道を選ばないわけには行かなかった。コストを下げつつ出版点数を増やすためには、何らかの新しい方法の導入が必須であった。時を同じくして訪れたDTP技術の発展も一つの要因となって、出版業界のDTP化が進んだと言われる。複雑なレイアウトをする必要のない書籍などの場合、出版社の編集者が自分で修正や、あるいは組み付け自体を行うことができることも経営者にその道を選ばせる理由となった。ただしそこには負の面がつきまとう。印刷会社あるいは専門の組版会社が受け取る1ページぁ "$?$j$NAHHGC12A$O!Jj$JIi2Y$rH<$&6HL3$rDTPオペレーターや編集者が連日深夜まで(あるいは徹夜で)作業をする、というような状況も生まれており、心身両面で健康を害することもある。このため作業者の定着率が悪く、慢性的な人手不足に陥っているという意見もある。組版の品質についても、様々なことが言われている。DTPの主流となっているQuark XPressやAdobe PageMakerは英語圏のレイアウトソフトであるため、縦組みやルビ、禁則処理など、日本語特有の組版に対する対応が十分ではなかったため、職人の手になる、活版・手動写植・電算写植における組版品質の実現が難しく、組版にこだわりのある編集者や著作家にとっては得心のいくものではなかった。そのような中で日本のメーカーが、日本語を念頭において設計したDTPシステム、ソフトウェアを投入し、一定の支持を董 @$?$,!"QuarkXPressの牙城を崩すには至らなかった。

< B>[ WindowsDTPの台頭 ]

DTPにおいては、世界のオペレーティングシステム市場の9割を占めるWindowsではなく、Macintoshが圧倒的シェアを占めている。その要因としては、多くのDTPソフトがまずMacintosh向けに作られたことなど、DTPに使うための環境が整っていたことが挙げられる。WindowsのDTPではTrueTypeフォントが使われることが多いが、スプライン曲線を使うTrueTypeは、ベジェ曲線を使うPostScriptフォントに比べ多彩な曲線の表現において見劣りがした点や、無数のTrueTypeフォントが乱立しデファクトスタンダードとなるフォントベンダーが出現しなかった点(これにより、データの標準化が困難となる)、ほかにも様々な要素がある。しかし顧客の要望がMicrosoft Wordで作成したビジネス文書を印刷する、というものであるとすれば、印刷会社が「それは! DTPではないので、うちではできない」と言うことはできない。印刷会社がWindows対応をしていく中、Windows向けDTPソフトも次第に充実していった。ただし、同じアプリケーションでも完全な互換性が確保できず、Windows版で作ったデータをMacintosh版で開くと文字がずれているなどの現象が時におきていた。それには(特に日本では)なによりもフォントの問題が係わっていた。WindowsとMacintoshでは採用している文字セットが異なるため、特に英数字や外字において完全な互換性を維持できなかったのである。また、横組みでは問題なくとも縦組みの箇所のみ画面表示に問題がある、などの例もあった。和文フォントのトップベンダーとなっていたモリサワからはViewフォントと呼ばれる、Windows上で組版をする際に同社のPostScriptフォントを指定できるフォントが販売されて一定の支持を受けていたが、英数字などの互換性がないという問題があった。しかし昨今においては、OpenType|OpenTypeフォァ s%H$H!"$=$l$KBP1~$7$?%l%$%"%&%H%=%U%H$NEP>l$K$h$C$F?7$7$$>u67$! ,@8$^$l$ D$D$"$k!#$=$N5^@hK/$OAdobe社のAdobe InDesign|InDesignである。いち早くOpenTypeに完全対応したこのアプリケーションは、同じバージョンで同じOpenTypeを使っている限り、Windows版とMacintosh版で完全な互換性があり、OpenTypeの各機能を扱えることや、同社のAdobe IllustratorやAdobe Photoshopなどとの操作感やファイルの共通性を武器に市場占有率を拡大していった。新たにDTP部門を立ち上げるなど新規の設備投資においては、Windows版が伸びている。現に、地方自治体による市政だよりなどの内製化においては、WindowsとMacintosh間における文字セットの差異の問題、異なるOSを並行稼動させるコスト・スキルの問題などのためにWindows版が主に導入されている。現在MacintoshDTPとの比較において、唯一の欠点がカラーマネージメントの歴史が浅くカラーマネージメント対応製品も多くない、そもそもデバイスの種類が多すぎてプロファイル管理が難しいなどの問臓 j$G$"$k!#$=$N$?$aIJ

[ 進みはじめたMac OS Xへの移行 ]

Apple社は従来のMac OS 9から、Mac OS Xへの移行を進め、イベントにおいてMac OS 9の埋葬という演出までしてユーザーに新OSへの移行を奨めていたが、(アメリカにおいても)印刷・出版業界においてはなかなかそれは進まなかった。その最大の理由はQuarkXPressがMac OS Xに対応していなかったことと言われていた。現在ではQuarkXpress 6.5が対応しているが、Mac OS Xに移行するということは高機能で自由度が高いInDesignへの移行と同義になりつつあり、OpenType ProフォントやPDF導入によるコスト削減とともに移行が進みはじめている。


[ オープンソース DTP]

サーバの世界ではLinuxに代表されるオープンソースのソフトウェアが伸長し、デスクトップPCにも次第に進出しつつある。Apple自身がMac OS Xにもオープンソースを取り入れるなどしている中、DTPにおいて、これはさほど目立った動きではない。しかし、まずは大規模に組版を行っている会社(印刷会社など)向けに、協調作業用のファイルサーバとしてLinuxサーバが導入されつつある。レイアウトソフトとしては、アスキー (企業)|アスキーが自社向けに開発し、後に無償公開したEditor's Work Bench(EWB)が挙げられる。これはFreeBSDやLinuxなどUNIX系OS上で動作する、TeXをベースにした組版システムで、編集者(Editor)の作業による高速組版を念頭に置いている。バッチ処理を得意とするため、定型パターンの繰り返しとなる書籍やマニュアル類などに威力を発揮する(一方で、WYSIWYGな操作性が要求されるような、不定形の誌面構成の書籍には向かない)。現在のところ、強力なアプリケーション、たとえば BAdobe Illustratorに相当するようなベクトルグラフィックツールなどが無いことから、オープンソースのみで固めたDTPシステムの構築は難しいと言える。そうした状況のため目立った動きは無いが、他の分野での実績から考えると無視できない存在であろう(Publishing TeXを参照)。


[ 自動組版]

QuarkXPressやInDesignなどのDTPソフトが、一ページのレイアウト・デザインに重きを置き、一ページの制作費用を比較的高く設定できる環境での使用から、ページ物印刷での組版作業という環境で使用され始めると、生産性というWYSIWYG方式でのDTPの基本的な要素と矛盾する要求を満足させる必要性が出てきた。また、印刷する内容(ソースデータ)も、紙での原稿入稿から、テキストデータファイルやスプレッドシートファイルのような電子媒体での入稿にシフトし、多種類のデータフォーマットの取り込みを行わなければならなくなった。このような、電子媒体でのデータが一般的になると、インターネットやCD-ROMなど多種類の表示方法の普及にともない、紙への印刷という範疇を超えて、データの互換性・再利用性の問題から、TeXのように組版を意識したマークアップデータ構造のデータから、SGMLやExtensible Markup Language|XMLのような意味性に重きを置いたマークアップデータ構造によるデータ入稿が、印刷クライアァ s%H$+$i$NMW5a$H$7$F0u:~2qJNO2=$G$-!"@8;:@-$r9b$a$k$3$H$N=PMh$k<+F0AHHG=hM}$N5!G=$rDTPソフトに付加することが課題となって登場した。QuarkXPressやInDesignなどは、Xtention,Plug-In等という形で、DTPソフトの機能拡張を可能としているほか、AppleScriptやVBScriptなどでDTPソフトが内蔵する機能を外部から利用する手段も公開し、第三書の各種の利用に供している。これらのDTPソフトの公開機能を使用して、様々な「自動組版処理?のアプリケーションが開発され販売されている。自動組版の方法としては、

  • レイアウト指定のないデータに、如何にして、レイアウトを付加するのか。

  • 付加されるレイアウトが定形レイアウトなのか、非定形レイアウトなのか。

  • 文字の大きさや色などを部分的に変えたりする場合の方法は。
    といった、レイアウト、文字属性設定への対処方法と、

  • データベースのデータのように、項目に対して、属性を持たせられないデータ。

  • Extensible Markup Language|XMLデータのように、タグに対して、属性を持たせられえるデータ。
    の2種類の入稿データへの対処方法ということの考え方の違いにより、アプリケーションベンダー各社で異なった実現方法となっている。このようなデータベースやExtensible Markup Language|XMLのデータが、データベースやExtensible Markup Language|XMLデータとして蓄積保存される価値があるデータとして成立するのに対して、そこまでは利用しないが、データ量としては大きい、あるいは、一時入力では、データベース化するまでの資力がないといったような様々な要因から、データベースやExtensible Markup Language|XMLにならないデータに対する自動組版ということも、一方では潜在化した需要として存在する。
    この用途に対して、従来の専用組版システム(電算写植)で用いられた「バッチ・コマンド組版?を、DTPソフト上で実現しようとする考え方があり、開発あるいは販売されている。コマンド組版をDTPで実現しようとする場合、従来の専用組版システムのコマンドそのものの動きをDTPソフトで実現しようとする考え方(移植)をとり開発を行ったベンダーがあったが、結局、この方法は旨く行かなかったようである。DTPソフトと専用組版ソフトでは制御方法の考え方が基本的に異なるので無理であったと推測される。
    もうひとつのコマンド組版の実現方法として、DTPソフトが持っている機能をコマンド化するということが考えられる。細かな組版機能は専用組版ソフトを移植するような上記の形での実現方法に比べれば、劣るが、そもそもが基本DTPソフトの機能の枠内での実現となるので、実用使用では問題はないと思える。DTPソフトを自動組版のエンジンとして使用することにより、従来の方式でのDTPでの制作と自動処理での制作のワークフローがシンプルとなるばかりか、オペレータに対する作業負荷が軽減されるという効果も期待できる。



    DTPの定義と再定義

    広辞苑第五版ではDTPを、パソコンやワークステーション、高品位プリンタなどを用いて「原稿作成・編集・印刷のすべてを行い、従来の活字印刷物に近い水準のものを作成すること」と定義しているが、DTPの進化発展を見ると既にそれでは不十分と言えよう。また、原稿が手書きであったり、印刷まで包括できなくても、DTPという言葉は使われ、おもに組版工程を中心とした概念としての共通理解が(日本では)存在するようである。「DTP」は「Desktop Publishing」の略であるが、「出版(Publishing)とは印刷(Press)、断裁・製本・宣伝・流通など(=Postpress工程)まで包括したトータルな活動を意味するのに、DTPでは製版前まで(=Prepress工程)しかできないのだから言葉のねじれがある」という意見があり、近年のAppleではDTPではなく「D&P(Design And Publishing)」を使っている。
    ただし、言うまでもないことだが、「DTP」という両義的・あるいは多義的な略語の意味を1つに集約したり、再定義することはあまり生産的ではない。もともと簡易印刷、簡易出版(日本で言うなら軽印刷のイメージ)を目的として出発したDTPを、商業出版の論理ではかることは適切でない。大切なことは、「DTP」というコトバをはさんでコミュニケーションを行なう場合に、「publishing」なのか「prepress」なのか、あるいはまったく別のイメージで話しているのかを見極めるリテラシーを持つことである。多義的にならざるを得ない略語に振り回されることなく、企画・編集・執筆・素材作成・レイアウトデザイン・出力・印刷・加工といった、印刷媒体の制作に関する全工程を俯瞰でき、自分の立ち位置を把握できていれば、それでよいのである。-----------
    なお、DTP検定では、このような略語の意味づけにとらわれることなく、職種別にDTP業務で必要となるスキルの判定を行なっている。あえて略語に即して意味づければ、「Desktop Publishing」的な工程に強く関係しているエディトリアルデザイナー(I種対象者)や編集者・ディレクター(II種対象者)にも、「Desktop Prepress」といわれる出力・印刷・加工作業への理解と責任があることを啓蒙している。その点から両義的にDTPを使っている、と規定できるかもしれない。
    -----------もっとも、今後オンライン出版やオンデマンド出版などが伸長してくると、本当の意味で卓上出版が可能となり、DTPという語のねじれは解消されていくものと考えられる。このねじれに関して言えば、CIP4という考え方もある。プリプレスで作成されたデータを元に、印刷の際に必要な色情報、断裁位置、折り加工位置などの情報を持った1つのフォーマットデータを生成。そのデータを用い、さらに業務用基幹システムとの連携によって在庫管理、原価管理なども視野に入れた、各行程(Prepress、Press、Postpress)の統一を図れるようになる。



    代表的なDTPソフト、システム


  • Adobe InDesign

  • Adobe PageMaker

  • Adobe FrameMaker

  • Adobe Illustrator

  • AVANAS BookStudio

  • AXIS

  • CorelDRAW

  • Diov-cx

  • Edian

  • EDICOLOR

  • Editor's Work Bench(EWB)

  • EZPS

  • HITCAP

  • Microsoft Publisher

  • Quark XPress

  • Scribus

  • RYOBI EP-X

  • UrbanPress

  • 大地 (DTPシステム)

  • パーソナル編集長



    DTP自動組版ソフト


  • SpicyLibraCS(定型レイアウト自動組版)

  • SpicyTrad(バッチ・コマンド自動組版)



    関連記事


  • 出版

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  • posted by かず at 02:22| 千葉 曇り| Comment(32) | TrackBack(0) | CG関連 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

    2008年07月15日

    CG[放物線]

    コンピューターグラフィックス放物線



    放物線(ほうぶつせん)本来の表記は「抛物線」であり(「抛」は「放り投げる」の意)、「放物線」は「抛」が当用漢字外であることに伴う代用表記であるが、今では「放物線」が一般的に使用される。とは、その名の通り地表(つまり重力下)で投射した物体の運動(放物運動)が描く軌跡のことである。
    放物線をその対称軸を中心として回転させた曲面を放物面という。



    数学的定義
    数学的な定義としてよく知られたものはいくつかの方法があるが、いずれも適当な枠組みで互いに他を導出することができる等価なものである。


    [ 軌跡 ]
    平面幾何学において放物線 (parabola) とは、準線 (directrix) と呼ばれる直線 ''d'' と、その上にない焦点 (focus) と呼ばれる一点 ''F'' が与えられるとき、準線 ''d'' と焦点 ''F'' とをともに含む唯一つの平面 π 上の点 ''P'' であって、''P'' から焦点 ''F'' への距離 ''PF'' と等しい距離 ''PQ'' を持つような準線 ''d'' 上の点 ''Q'' が存在するようなものの軌跡と\xA1 $7$FDj5A$5$l$kJ?LL6J@~!#放物線上の点をP(x,y)、焦点をF(0,a)、準線の式を y=-a とすると PQ=PFより
    : y+a = \sqrt{x^2 + (a-y)^2}
    : x^2 = 4ay
    となる。xとyを入れ替えた y^2 = 4ax放物線の方程式である。この式は標準形と呼ばれる。


    [ 円錐の断面 ]
    * 円錐|円錐面を母線に平行な平面で切ると、切断面は放物線になる(円錐曲線)。



    [ 二次曲線 ]
    放物線は円錐曲線|二次曲線の一種で、離心率は 1 である。

  • 焦点が(0,c)、準線がy=-cのとき、放物線の式はx^2=4cyとなる。

  • 焦点が(c,0)、準線がx=-cのとき、放物線の式はy^2=4cxとなる。

  • 二次関数 ''y'' = ''ax''2 + ''bx'' + ''c'' (aは0ではない)が描くグラフ (関数)|グラフは放物線になる。



    物理学的な導出
    質量 ''m'' の物体を斜めに投射するとき、投げ出されたあとの物体に掛かる力は、空気抵抗の存在しない理想的な状況下では下向きに掛かる重力 ''mg'' のみ(''g'' は重力加速度)である。したがって、運動方程式 ''F'' = ''m''aから、物体の加速度は
    : \mathbf{a} = (a_x, a_y) = \frac{d^2\mathbf{x}}{dt^2} = \left(\frac{d^2x}{dt^2}, \frac{d^2y}{dt^2}\right) = (0, -g)
    となる。初速が v0 = (''v''''x''(0), ''v''''y''(0)) = (''v''0 cos θ, ''v''0 sin θ) (''v'' = |v|) であるならば、積分して
    : \mathbf{v} = (v_x, v_y) = \frac{d\mathbf{x}}{dt} = \left(v_x(0) + \textstyle\int_0^t 0\, dt, v_y(0) + \textstyle\int_0^t -g\, dt\right) = (v_0\cos\theta, v_0\sin\theta - gt)
    となり、初期位置を x0 = (0, ''y''0) にとると、さらに積分して
    : \mathbf{x} = (x,y) = \left(0 + \textstyle\int_0^t v_x dt, y_0 + \textstyle\int_0^t v_y dt\right) = (v_0 t \cos\theta, y_0 + v_0 t \sin\theta - gt^2/2)
    が時刻 ''t'' における物体の位置である。''t'' を消去すれば、適当な定数 ''a'', ''b'', ''c'' によって
    : y = ax^2 + bx + c
    の形に書くことができる。



    性質・例示




    [ 正射影と焦点 ]
    * 焦点から準線に引いた垂線は、この放物線の唯一の対称軸になる。放物線とその対称軸との交点を、この放物線の頂点と呼ぶ。放物線をその対称軸の周りに回転させてできる曲面を回転放物面、または単に放物面 と呼ぶ。
        パラボラアンテナの形も放物線の回転により得られる放物面である(パラボラ Parabola[英]=放物線)。放物面の形をした反射板は平行な光線(あるいは電波、その他の放射線)を焦点に集めるので、アンテナや太陽炉に使う凹面鏡の形として利用される。発信の際にも、焦点に置いた点源の球面波から平行な放射を得るために利用される。



    [ 包絡線 ]




    [ 微積分 ]



    [ 電子 ]


  • 自由電子のバンド構造は放物線となる。また、自由電子の状態密度(三次元)も放物線となる。



    二次近似
    ある曲線 γ が(γ 上の)ある点 ''P'' において 滑らかな関数|C2-級ならば、γ は ''P'' の十分近くである放物線(の一部)にほぼ一致する。γ が必ずしも一定の平面上にある曲線ではないとしても、''P'' において C2-級という条件から、''P'' の十分近くであれば一定の平面上にほぼ乗っていると考えられる。別な言い方をすれば、任意の ''C''2-級曲線は各点で放物線と二次の接拭 ($r;}$D!#
    : これは、C1-級曲線が各点の近傍で接線と呼ばれる直線(線分)で近似されることの類似である。
    関数のグラフを放物線によって近似し、その関数の積分を計算する数値積分法にシンプソンの公式|シンプソンの方法がある。このときの近似誤差はテイラーの定理|テイラーの式の3次の剰余項を適当に評価することで測れる。被積分関数が3次までの多項式関数ならば、シンプソンの公式による数値積分は誤差無しに積分値を得ることができる。



    雑多な類似物

    放物線となんらかの関係があるわけではないが、たまたまただなんとなく似ている曲線。


    [ カテナリ ]

    放物線との類似性と相違点
    放物線が持つ性質のうち

  • 唯一つの極小な頂点を持つ

  • 下に凸な滑らかな曲線で

  • 頂点を通る直線を対称の軸として線対称
    という条件を満足するような直線の別な例を、やはり自然現象の中から見つけることができる。鎖やロープのような均一な線質量密度を持つ線状物の両端を固定すると、重力下で下に凸の曲線となる。この曲線はカテナリー曲線|カテナリ(懸垂曲線)と呼ばれ、頂点付近の十分近くで微視的にはほぼ放物線として記述できるが、巨視的には放物線とはかけ離れた形状を示す。



    脚注





    関連項目


  • 曲線

  • 円錐曲線

  • 楕円

  • 双曲線

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  • posted by かず at 02:22| 千葉 曇り| Comment(2) | TrackBack(0) | CG関連 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

    2008年07月14日

    CG[DNG]

    コンピューターグラフィックスDNG


    Digital Negative(DNG)はアメリカ合衆国|米アドビシステムズによって開発された。Tag Image File Format / Electronic Photography|TIFF/EPをベースにしている。
    拡張子は.dng。メーカー間で非統一のRAW画像をDNG形式に変換することで互換性などの問題が解決するという。



    DNG形式に対応するデジタルカメラ
    * リコー・GRデジタルシリーズ|リコーGRデジタル

  • RICOH GX100

  • リコー・GRデジタルシリーズ|リコーGRデジタルII

  • DX-1G



    関連項目


  • RAW画像

  • HD Photo

  • Tagged Image File Format|TIFF
    Tag Image File Format / Electronic Photography|TIFF/EP

  • デジタルカメラ



    外部リンク


  • Adobe Digital Negative(DNG
    Category:画像ファイルフォーマット


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    2008年07月13日

    CG[POV-Ray]

    コンピューターグラフィックスPOV-Ray


    、光子、焦点ブラーなどの表現技法を使用している。
    POV-Ray(Persistence of Vision Ray-Tracerの略、ポブレイ)とは多くのコンピュータプラットフォームで利用できるレイ・トレーシングソフトウェア。プログラムのソースコードが一般に公開されているオープンソースの3Dレンダリングエンジン(レンダラー)の一つで、独自のC言語風の構造化ドキュメントによりデータを入力し、マクロ関数による半自動配置ができるので、シミュレーション|シミュレータとしての利用も可能である。拡張版を自由に作成、配布できるという性格から、学術的な新技法の試験実装にもよく用いられる。2003年現在、オフィシャル版v3.5の他に、複数の独自拡張版が公開されている。v4.0からはGNU General Public License|GPLに基づく公開を行い、サブセットの独自製作も行うことが出来るようになる予定である。



    参考文献


  • POV-Rayではじめるレイトレ−シング  改訂2版, 小室日出樹, 1999年, ISBN 4-7561-3098-4

  • POV-Rayで学ぶ実習コンピュ−タグラフィックス -CG検定カリキュラム対応-,小室日出樹, 2000年,ISBN 4-7561-3367-3

  • Pov-Ray for Windows入門, 石本浩司, 1998年, ISBN 4-88337-081-X

  • メタセコイアとPOV-Rayではじめる3DCG, 古俣信行, 1999年, ISBN 4-87193-720-8



    関連項目


  • コンピュータグラフィックス

  • レイ・トレーシング

  • オープンソース



    外部リンク


  • POV-Ray

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    2008年07月12日

    CG[Softimage_XSI]

    コンピューターグラフィックスSoftimage_XSI



    SOFTIMAGE|XSI(ソフトイマージュ・エックスエスアイ)はアビッドテクノロジー|Avid Technology社の子会社Softimage社によるハイエンドな3次元コンピュータグラフィックスの制作用ソフトウェア。「Softimage」および「SOFTIMAGE」の読み方は「ソフトイメージ」「ソフトイマージ」「ソフトイマージュ」などがあるが、それぞれの時代において日本での代理店や販売会社で個別に決められた呼び方であり、どれが間違っているということはない。カナダのSoftimage社では「ソフトイマージュ」と呼ばれているようである。なお、Softimage本社はフランス語州であるケベック州にある。SOFTIMAGE|XSIは単にXSI(エックスエスアイ)と略して呼ぶことが多い。映画のVFXやゲーム制作などで使用されている。SOFTIMAGE|XSIを全面的に開発ラインに取り入れている会社にカプコン、スタジオジブリがある。競合しているソフトウェアにはMayaがある。対応するオペレーティングシステム|OSはWindows XP ProとLinuxである。備わっている機能によって Foundation、Essentials $B!"Advanced の3種類の価格帯が用意されている。近年、Foundation は10万円を切る大胆な価格設定となっている。LightWaveよりも安価にもかかわらず普及率は伸びていないのは、SOFTIMAGE|XSIの開発の遅れにより、Mayaがその隙にシェアを広げてしまったこと、3Dソフトが全般的に高価なこと、ユーザーは一度覚えたソフトから気軽に乗り換えたがらないことなどが要因と考えられる。コンピュータゲーム|ゲーム開発との相性を考慮して設計されており、SOFTIMAGE|XSI上でつけたアニメーションを即座に開発用ゲーム機を通して表示することが可能である。



    歴史


  • 1986年、カナダのモントリオールでSoftimage社が設立される。創立者はアニメーター出身のDaniel Langlois氏。

  • 1988年、SOFTIMAGE 3Dの最初のバージョン「Creative Environment」を発表した。

  • 1990年、同社は画期的なアニメーション作成方法であるインバース・キネマティクスを発表。3Dアニメーション産業の中心的な企業へと急速に成長するきっかけになった。インバース・キネマティクスは後にSOFTIMAGE 3Dの標準機能として実装される。

  • 1994年、マイクロソフトがSoftimage社を吸収合併した。Windows NT用にSOFTIMAGE 3Dを書き直したため、低価格のNTワークステーションでも使うことができるようになった。

  • 1998年、カナダのAvid社はSoftimage社を買収し、子会社化。SOFTIMAGEシリーズ製品を大幅に値下げした。

  • 1999年、SIGGRAPHでSOFTIMAGE 3Dの次世代バージョンのプロトタイプ「Sumatra」を発表。

  • 2000年、SOFTIMAGE|XSI 1.0出荷開始。最初のバージョンはバグが多く不安定で、ポリゴンモデリング機能がないなど非常に厳しい出発だった。



    外部リンク


  • Softimage公式サイト

  • SOFTIMAGE japanCategory:映像編集・合成ソフト|Softimage XSI


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    2008年07月10日

    CG[JPEG2000]

    コンピューターグラフィックスJPEG2000



    JPEG 2000(ジェイペグにせん)は、静止画データ圧縮|圧縮技術及び同技術を用いたファイルフォーマット|フォーマットのことである。国際標準化機構|ISO と 国際電気通信連合|ITU の共同組織である Joint Photographic Experts Group において JPEG の後継として規格化された。"JPEG2000"と詰めて書かずに、JPEG 2000と書くのが正式な表記である。JPEG は、処理負荷の少ないように作られていたが、JPEG 2000では画質と圧縮率の向上を優先している。また JPEG で直面した様々な問題を抜本的に解決する試みも行われており、国際標準化機構|ISO/国際電気標準会議|IEC 15444-1:2000などにおいて国際規格制定がなされている。



    技術の詳細

    JPEG 2000 も JPEG と同様、ある画素の状態(明るさや色)は周囲の状態との類似性が高いという画像の性質を利用して圧縮するため、一度画像を空間領域から周波数領域(波の状態)に変換する。この周波数変換する手法としてJPEGでは離散コサイン変換(DCT: Discrete Cosine Transform)を用いたが、JPEG 2000では離散ウェーブレット変換 (DWT: Discrete Wavelet Transform) を用いる。ウェーブレットとはさざなみのことである。DCT の定常波(余弦波)の代わりに、 DWT では空間的局在性のある孤立波(さざなみ)を用い、さらに波のセットとしても高周波成分に比較的多くの波を割り当てることによって、ゆったりとした変化だけでなく急激な変化にも柔軟に対応が出来る。そのためJPEGではエッジなどの急峻な変化の周囲で発生していたもやもやしたノイズ(モスキートノイズ)を防ぐことができる。DWTでは、完全に周波数領域に変換するのではなく、空間領域の位置関係もある程度保ちながら変換を行うため、色や明るさが位置によって徐々に変化するようなグラデーションにも強い。また、 BJPEGでは8×8固定であった周波数変換を行う単位(この単位をJPEGではブロック、JPEG 2000ではタイルと呼ぶ)のサイズをJPEG 2000では大きくできる(例えば256×256)ため、JPEGにおいてブロックの境界で生じていた段差(ブロックノイズ)が目立たない。特にブロックサイズ(タイルサイズ)を画面全体とした場合にはブロックノイズが全く生じない。これらの技術により、単に機械的な画質の指標である PSNR (Peak Signal to Noise Ratio) の数値が大きく向上しているだけでなく、その数値以上に見た目の画質(主観評価画質)が改善している。また、DCTは有限の演算精度においては非可逆変換であるのに対し、DWTはリフティング構成をとることによって、有限精度においても可逆な変換を行うことが可能である。JPEG 2000ではリフティング構成されたDWTを採用しているため、非可逆符号化と可逆符号化を同一の符号化方式で実現可能となっている。周波数領域に変換後のデータは JPEG と同様、量子化してからエントロピー符号化を行う。このエントロピー符后 f2=$NJ}<0$O!" EBCOT (Embedded Block Coding with Optimized T! runcatio n) と呼ばれる。EBCOTでは、DWT変換係数上に定義された矩形領域であるコードブロック単位で符号化が行われる。各コードブロックはビットプレーンに分解され、係数ビットモデリング処理によって、高々3つの符号化パス(サブビットプレーン)に分類される。それぞれのサブビットプレーンに属する係数ビットは、2値画像圧縮方式のJBIG2 (Joint Bilevel Image Group) でも利用されているMQ-Coderと呼ばれる算術符号化器を用いて圧縮される。MQ-coderはマルチコンテクストの算術符号化器であり、注目係数の周囲状態に合わせて効率良くデータ圧縮が可能である。JPEGで用いたハフマン符号に比べ、算術符号は圧縮効率が高い一方、その実行には一般に乗算器を必要とするため演算量が増加することが知られている。MQ-coderではこの乗算を加減算で近似することによって、この問題を回避している。
    EBCOTでは、MQ-coderによって圧縮された各符号化パスを単位としてビット切捨て(Bit truncation)を行う。この操作は、各々の符号化パスを切り捨てた場合に増加する復号画像の歪みを予め計測しておき、与えられた圧縮率で最も高画質になるように切り捨てるパスをラグランジュの未定乗数法などの最適化手法を用いることで実現される。なお、中程度の圧縮率では JPEG においても JPEG 2000 とそれほど遜色ない画質で圧縮できるが、高圧縮のときには画質の差は顕著になる。実際、 JPEG では100分の1未満に圧縮した場合には、有り得ない色や模様になるなど酷い劣化が生じるが、JPEG 2000では確かに画質は劣化しているものの自然である。また、JPEG 2000では可逆圧縮にも対応しているので、低圧縮の場合においては全く画像を劣化させることなく圧縮が可能である。また、 JPEG 2000 は単に圧縮率を高めるだけではなく、 関心領域|ROI (Region of Interest) という技術で特定の領域(注目領域)の画像を向上させる技術や、電子透かしなどの著作権保護技術、端末やコンピュータネッ\xA1 %H%o!<%/|ネットワーク状況によって適切なデータ量を転送する技術が採用されるなど非常に多機能である。なお過去においてGraphics Interchange Format|GIFやJPEGでは特許問題が起こったため、このJPEG 2000では非常に注意して技術を選定した仕様になっている。



    動向

    発表当初は、急激に普及すると思われたものの、近年のハードディスクドライブ、光ディスクドライブ、フラッシュメモリなどのストレージの急激な価格低下、計算コストの割にはサイズがあまり小さくならないなどの要因により普及はあまり進んでいない。その中でもMicrosoft Windows|Windowsなどのオペレーティングシステムが標準でサポートしていないことは、普及にとって致命的となっている。(QuickTimeの機能にもとづきMac OS Xでは標準サポートされている)またQuickTimeの機能を活用するSafariを除き、ウェブブラウザ|Webブラウザでの対応は遅れているため、Webページで使用したくても使用できないのが現状である。デジタルカメラでもサポートしている機種は現状では一台もない。一応ウェブブラウザ用のプラグインも出来上がっているが、処理が遅く実用的とは言い難い。Internet Explorer など ウェブブラウザ側のネイティブサポートおよびデジタルカメラに機能が実装されるのを待つのみである。ちなみに現在MozillaではJPEG 2000機能を拡張機能として搭載する試みが、またMozilla Fi! refox|Firefoxにも水面下で搭載しようとする動きがある。対抗規格として、マイクロソフトのHD Photoが存在し、2007年にJoint Photographic Experts Group|JPEG XRとして標準化されることが決まっている。



    Part

    JPEG 2000 はいくつかのPartに分かれる。それは以下の通り。

  • Part1(ISO-15444-1/ITU-T Rec.800) … 基本的な JPEG 2000 の機能で従来JPEGに相当する部分

  • Part2(ISO-15444-2/ITU-T Rec.801) … Part1 の拡張

  • Part3(ISO-15444-3/ITU-T Rec.802) … 動画、 Motion JPEG 2000

  • Part4(ISO-15444-4/ITU-T Rec.803) … 妥当性

  • Part5(ISO-15444-5/ITU-T Rec.804) … 検証ソフトウェア

  • Part6(ISO-15444-6) … JPM、複合画像

  • Part7 … (没規格)互換性

  • Part8(ISO-15444-8/ITU-T Rec.807) … JPSEC、セキュリティ、著作権保護

  • Part9(ISO-15444-9/ITU-T Rec.808) … JPIP 、 JPEG 2000 の転送プロトコル

  • Part10(ISO-15444-10/ITU-T Rec.809) … 3次元画像、(浮動小数点画像(流体シミュレーション画像)は策定対象外となった)

  • Part11(ISO-15444-11/ITU-T Rec.810) … JPWL、携帯電話・無線機器

  • Part12(ISO-15444-12) … MP4#ISOベースメディアファイルフォーマット|ISOベースメディアファイルフォーマット: MPEG-4(ISO/IEC 14496) Part 12 と同一の内容で、 Part 3 のファイルフォーマットに派生

  • Part13(ISO-15444-13) … 符号化標準(Part1の符号器の標準)

  • Part14(ISO-15444-14) … JPXML、XMLを用いたファイルフォーマットの構造化表現と参照方式



    外部リンク
    *The JPEG committee home page

  • The Jasper Project Homepage C言語によるJPEG 2000の実装(Part-5の一部)

  • JJ2000 Public Homepage JavaによるJPEG 2000の実装(Part-5の一部)

  • OpenJPEG Homepage オープンソース(BSDライセンス)のJPEG 2000の実装

  • Kakadu JPEG 2000 SDK Home Page C++言語によるJPEG 2000の実装
    Category:画像ファイルフォーマット


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    2008年07月09日

    CG[Portable_Network_Graphics]

    コンピューターグラフィックスPortable_Network_Graphics


    Portable Network Graphics(ポータブル・ネットワーク・グラフィックス)はコンピュータ上で扱われるを格納するためのファイルフォーマットの一つ。PNGの読み方は「ピング 」Intro to PNG Features



    概説

    可逆圧縮の。既存のGraphics Interchange Format|GIFの機能を拡張、さらにネットワーク経由での使用を想定した機能強化が図られている。ブラウザやグラフィックソフトでのサポートも進み、インターネットを中心に利用が広がっている。最大16ビットのグレイスケール、24ビットと48ビットのRGBフルカラー、8ビット、または16ビットのアルファチャンネル、さらに最大8ビットのインデックスカラーモードをサポートする。画像に付属するテキストなどのメタデータやビットマップ画像#ガンマ補正|ガンマ値などを個別に記録できる。アニメーション機能は定義されていない。PNGを拡張してアニメーション機能を持たせたMultiple-image_Network_Graphics|MNGとAnimated_Portable_Network_Graphics|APNGが別に開発されている。



    痢 r;K

    PNGフォーマットの開発は1995年の初頭から始められた。これは、米ユニシス|UNISYS社がGIFフォーマットに使われている圧縮アルゴリズムLZWの特許行使を発表した後のことであり、PNGの頭文字には、非公式には「PNG is Not GIF」という意味が込められている[http://web-building.crispen.org/formats/png.html]。これ以外にも、当時256色以上表示可能なコンピュータが主流になってきていたため、GIFフォーマットの256色という制限解消も目的とされた。1999年8月、UNISYS社は非商用ソフトについても特許使用料を請求することを決めると、PNGはさらに注目を集めることになった。*1996年10月1日 - PNG Version 1.0の仕様リリース。後にRequest for Comments|RFC 2083として承認。同日、World Wide Web Consortium|W3Cによる勧告。

  • 1998年12月31日 - Version 1.1リリース。小規模な変更と、3種類の新しいチャンクを追加。

  • 1999年8月11日 - Version 1.2リリース。1種類の追加チャンク。

  • 2003年11月10日 - 国際標準化(国際標準化機構|ISO/国際電気標準会議|IEC 15948:2003)。このバージョンは1.2とわずかな差異あり。新規追加チャンクはなし。

  • 2004年3月3日 - 国際標準化(ISO/IEC 15948:2004) [http://www.iso.org/iso/en/CatalogueDetailPage.CatalogueDetail?CSNUMBER=29581&scopelist=PROGRAMME]



    技術詳細




    [ファイルヘッダ]

    PNGファイルはヘッダに8バイトのシグネチャを持つ。16進数の値は 89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A となる(制御文字で表すと HTJ "PNG" CR LF SUB LF)。各値の意味は次の通り。



    [チャンク]

    ファイルヘッダに続いて、チャンクと呼ばれる複数のデータブロックが続く。各チャンクは画像についての様々な情報を保持するもので、必須チャンクと補助チャンクに分けられる。補助チャンクは任意的なもので、処理プログラム側によっては必ずしも処理されない。このチャンク構造により、PNGフォーマットは拡張性と下位互換性を両立する。チャンクの構造は、そのチャンクサイズと種類を指定するヘッダ、続いて実際のデータ、最後にデータの巡回冗長検査|CRCが配置される。チャンクの種類は、大文字と小文字が区別されるアルファベット4文字で表され、先頭の1文字が大文字のときは、必須チャンクに分類される。必須チャンクには、その画像ファイルを読み込むために必要な情報が含まれ、デコーダが解析不可能な必須チャンクに遭遇した場合、エラーとなる。2文字目の大文字小文字は、そのチャンクがパブリックかプライベートかを示す。大文字がパブリック。パブリックチャンクはその仕様が公開、定義されたもので、公開チャンクともいう。3文字目は将来的な拡張のためにリザーブされている。現在は常に大文字にしなければいけぁ J$$!#4文字目の大小は、そのチャンクがそのままコピーできるかどうかを示す。小文字の場合、ファイルへの変更内容に関わらず、そのチャンクをコピーして継続的に使用できる。大文字の場合、他の必須チャンクへの変更の影響を受けることを表す。


    [必須チャンク]

    PNGファイルの読み込みと表示に必要なチャンクで、デコーダが適切に処理する必要がある。* IHDR - 最も先頭に配置されるチャンクで、ヘッダを構成する。

  • PLTE - カラーパレット定義。

  • IDAT - イメージデータ。複数のIDATチャンクに分割することもできる。この場合ファイルサイズは若干増えるが、PNGをストリームとして生成することができるようになる。

  • IEND - イメージの終端を示す。PLTEチャンクはカラータイプ3(インデックスカラー)を使用するときに必須となる。カラータイプ2と6(トゥルーカラー及び、アルファ情報付きトゥルーカラー)の場合は任意、さらにカラータイプ0と4(グレースケール及び、アルファ情報付きグレースケール)の場合は存在してはいけない。


    [補助チャンク]

    イメージについての付加情報を保持するための任意チャンク。* acTL - アニメーテッドPNGである事を示し、総フレーム数やループ回数を保持する。

  • bKGD - デフォルトの背景色を指定する。これは、単独のイメージビューアで表示するときなど、背景色が特に定まらない場合を想定している。ただし、Internet Explorer 6以前はアルファ値による透過表示をサポートせず、この値を背景色として使用する。

  • cHRM - ホワイトバランスを指定する。

  • fcTL - アニメーテッドPNGのフレーム制御情報を保持する。

  • fdAT - アニメーテッドPNGのフレーム画像データを保持する。

  • gAMA - ガンマ補正値を指定する。

  • hIST - ヒストグラム、またはイメージ内で使用されている各色の総量を保持する。

  • iCCP - ICCカラープロファイルを保持する。

  • iTXt - UTF-8フォーマットのテキストを保持する。圧縮・非圧縮、IETF言語タグを伴うことができる。

  • pHYs - ピクセルの物理サイズ、またはイメージのアスペクト比を指定する。

  • sBIT - 元データの有効なビット数を示す。

  • sPLT - イメージが使用する色を全てカバーできない時に、代替となるパレットを提示する。

  • sRGB - 標準的な色空間|sRGBの色空間が使われていることを示す。

  • tEXt - ISO/IEC 8859-1|ISO 8859-1形式のテキストを保持する。キーワードと対になるチャンクを複数持つことができる。

  • tIME - イメージの最終更新日時を保持する。

  • tRNS - 透過色情報を保持する。インデックスカラーのイメージについては、1つ以上のアルファ値、トゥルーカラーやグレースケールのイメージについては、完全に透過とみなす色を指定する。

  • zTXt - tEXtチャンクと同じ制限の圧縮テキスト。



    他のフォーマットとの比較

    で作られたPNGの画像



    [ GIFとの比較 ]

    GIFの代替物として開発された経緯があるため、GIFと比較されることが多い。主な差異は以下の通り。

  • ほとんどの画像でPNGはGIFより圧縮率が高い。

  • GIFは1色透過だが、PNGはアルファチャンネルを持ち半透明の表現が可能。

  • PNGはフルカラーが可能なため256色のGIFより精細な色表現が可能。

  • GIFはアニメーションをサポートしているが、PNGはサポートしていない(アニメーションにはPNGの発展フォーマットであるMNG形式/APNG形式を用いる)。

  • GIFと比較すると圧縮・展開に多少時間が掛かる(ただし前述の通り容量はGIFより小さいため、転送時間の短縮を加味すれば劣点とはならない。Webサーバ|サーバ側のプログラムが動的に画像を生成するような使用法では注意を要する)。

  • インターレースGIFとインターレースPNGを比較すると、インターレースPNGの方が圧縮率が低い。


    [ JPEGとの比較 ]

    JPEGは、主に写真的なイメージデータを非可逆圧縮することでPNGよりも小さなファイルサイズに収めることができる。そのためPNGで、高画質に設定したJPEGと同程度の品質を得ようとすると、ファイルサイズはJPEGの数倍(大抵は5〜10倍程度)になる。PNGは、テキストや線画など色の境界がはっきりしたイメージに適している。線画と写真が混在しているケースでは、目的に応じてシャープな部分を重視する場合はPNG、ファイルサイズを重視する場合はJPEGを選ぶことができる。JPEGは、ジェネレーションロスが生じるため、編集中の一時データの保存には向かない。PNGはその可逆性を生かして、編集やレタッチイメージの一時保存に利用し、最終イメージのみをJPEGで出力すれば、ジェネレーションロスは1世代にとどめることができる。その一方で、PNGはデジタルカメラなどで利用されているExchangeable image file format|Exif情報をサポートしていない。Tagged Image File Format|TIFFはロスレスでExifをサポートしているが、ファイルサイズではPNGに利点ぁ ,$"$k!#



    ブラウザの対応

    前述の特許権問題によりGIF排斥運動が起こったが、GIFは依然として広く使われている。それは主に以下の理由からである。* 当時のウェブブラウザ|WebブラウザでPNGに正しく対応していないものがあった。

  • 広告(バナー)には当時、GIFアニメがよく用いられたが、PNGの仕様そのものにはアニメーション機能が含まれていないため、代替することができない(MNGは多くのブラウザで未対応である)。

  • PNGの機能はweb上でフルに使われていない。例えばInternet Explorer 6及びそれ以前のバージョンは複数のアルファチャンネルに対応していない。

  • GIFで間にあった。Internet Explorerはバージョン6までアルファチャンネルを持つPNG画像を正しく描画できない。2006年11月にリリースされたバージョン7で、正確に描画できるようになった。(ただしAdobe Photoshop|Photoshopで生成したPNG画像の場合、gAMAチャンクへの不適切な記述のため正常に表示されないことがある)PNGはGIFと同様な1色透過も扱え、こちらはInternet Explorer 5でも対応している。なお、IE5.5はアルファチャンネル付きPNGを正しく表示できるActiveXプラグイン(AlphaImageLoader)を搭載しているため、この機能を使うようHTMLファイルに記述すれば表示できる。ただしIEの設定によってはアルファチャンネルとして機能せず、また他ブラウザとの互換を考えると、わざわざこの機能を利用する価値はほとんど無い。UNISYS社の主張するLZW圧縮アルゴリズムに関する特許は、米国時間2003年6月20日をもって無効(期限切れ)になった。PNGはLZW圧縮アルゴリズム特許の有効粥 |4VFb$GA4$F$NGIFファイルを代替するには至らなかった。特許問題が事実上消失したため、「特許に抵触しないGIFを代替可能なフォーマットのひとつ」としての存在意義は消失した。現在、PNGは「GIFを代替可能なフォーマットのひとつ」という見方ができる。



    ファイルサイズ

    正しくエンコード処理を行ってメタデータを含まないように作成したPNG画像は、同じように処理して作成したGIF画像より小さくなるはずである。しかしPNGはGIFより機能が多いため、無駄に大きなサイズになってしまわないよう気をつける必要がある。GIFは256色に制限されているため、多くのソフトはフォーマットの変換を行うとき自動的に256色に減色して保存する。そのためフルカラーの画像をPNGとGIFに保存した場合、GIFの方がサイズが小さくなる(かわりに画質は落ちている)。GIF同様256色のPNGを作ればGIFよりサイズが小さくなるにも関わらず、PNGは256色より多い色数を利用できるため変換時に自動で減色されない場合がある。結果同じ画像をGIFにした場合よりサイズが大きくなってしまい、これによりPNGはGIFよりもサイズが大きくなるのだと誤解してしまう人が多い。Adobe Photoshopはバージョンによっては無駄に大きいPNGファイルを出力する場合がある。インターレースPNGはインターレースGIFに比べ、圧縮率が帖 c$/%U%!%$%k%5%$%:$,Bg$-$/$J$k>l9g$,B?$$!#$^$?!"%$%s%?!<%l!<%9PNGは通常のPNGより、ファイルサイズが大きくなりがちであり、注意が必要である。PNGのファイルサイズを減らすにはPNG最適化ソフトウェアなどでPNGファイルを最適化するとよい。最適化の為のソフトウェアとしては、 OptiPNGPNGOUTpngrewritePngcrushなどがある。また、Windows用ながらもBlastPNGのような複数の最適化ソフトウェアを一度に扱えるフロントエンドなどもある。PNGはJPEGに取って代わるものではない。JPEGは写真の圧縮に適した非可逆圧縮方式であり\xA1 !"


    出典





    外部リンク


  • PNGの公式サイト

  • PNG仕様書(英語)

  • GNU のウェブページに GIF ファイルが一つも無い理由(GNUプロジェクト)
    Category:画像ファイルフォーマット


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    2008年07月08日

    CG[定規とコンパスによる作図]

    コンピューターグラフィックス定規とコンパスによる作図


    定規とコンパスによる作図(じょうぎとコンパスによるさくず)とは、定規とコンパスだけを有限回使って図形を描く事を指す。ここで、定規は2点を通る直線を引くための道具であり、長さは測れないものとし、コンパスは与えられた中心と半径の円 (数学)|円を描くことができる道具である。定規とコンパスによる作図(不)可能性の問題として有名なものに#ギリシアの三大作図問題|ギリシアの三大作図問題がある。数学的には、定規とコンパスによる作図で表せるのは二次方程式を繰り返し解いて得られる範囲の数であることが知られている。つまり、いくつかの二次方程式や線型方程式#一次方程式|一次方程式に帰着出来る問題は定規とコンパスのみで作図可能であり、反対に帰着できない問題は作図不可能であぁ k!#!V:n?^2DG=$J@~J,$ND9$5!W$N=89g$O0l$D$NBN (数学)|体をなしている。



    作図可能な数

    平面内に原点 O ともう一つの基準となる点 P が与えられると、O の座標を (0, 0) 、P の座標を (1, 0)とするような xy-座標系を平面上で考えることができる。この二つの点を元に定規とコンパスを使った有限回の操作で点 Q (座標を (q, r) とする)が指定されたとすると、体の二次拡大の列
    : Q = K0 ⊂ K1 ⊂ ... ⊂ Kn [Kj = 1 : Kj] = 2
    が存在して q, r ∈ Kn となっていなければならない。実際、座標 (a, b) の点を中心として座標 (c, d) の点が円周上にあるような円は
    : (x - a)2 + (y - b)2 = (c - a)2 + (d - b)2
    という方程式によって表され、座標 (a', b')の点と座標 (c', d')の点を通る直線は
    : (d' - b')(x - a') + (c' - a')(y - b') = 0
    という方程式によって表されている。従って、作図できている点を元にして描いた円や直線の交点として新しい点を求めるという操作はこれら高々二次の方程式を連立させてその解を求めるという問題に帰着される。とくに Kn の Q上の拡大次数は 2n であり、Knの部分体である Q(q) やQ(r) も同様の構造を持っていなければならないことがわかる。したがって Q(p) の次元が 2 の冪にならないような代数的数 p やそもそも代数方程式の根として表せないような超越数 p を座標に持つ点は作図できない。



    ギリシアの三大作図問題

    ギリシア時代の数学者たちによって次の3つの作図が定規とコンパスによって可能か、という問いがたてられた:
    ・ 与えられた円と等しい面積をもつ正方形を作ること(円積問題)
    ・ 与えられた立方体の体積の 2 倍に等しい体積をもつ立方体を作ること(立方体倍積問題)
    ・ 与えられた角を三等分すること(角の三等分問題)
    現在ではこれらは全て定規とコンパスのみでは作図できないことが証明されている。1837年にワンツェルは角の三等分問題と立方体倍積問題は、三次方程式を解かなくてはならない事を示した。非自明な三次方程式の根によって生成される体は拡大次数が 3 になってしまい、そのような数を座標にする点は作図できない。円積問題は、方程式 ''x''2 = π''r''2 の解を求める事と同値である。1882年に、フェルディナント・フォン・リンデマン|リンデマンにより π が超越数であることが証明され、作図が不可能である事が示された。なお、不可能である事が示されているにもかかわらず、いまだに角の三等分が作図可能である事を示そうとする人々がおり、角の三等分家 (Trisector) と呼ばれている。定規やコンパス以外の道具を使用したり、定規やコンパスを本来とは異なる使い方で使用することで角の三等分を作図(あるいは工作等)することは可能であるが、当然ながら、これらは元々の「角の三等分問題」に対する解答ではない。また、「''任意の''角を三等分する」という問題であるのに、\xA1 $3$l$r!V''少なくとも一つの''角を三等分する」問題であると勘違いし、直角などが三等分できたのでこの問題を解けたと早とちりする人もいる(角度によっては定規とコンパスで三等分出来る)。



    作図可能な正多角形

    正三角形、正方形、正五角形、およびそれらに2の冪を乗じた数の頂点を持つ正多角形が作図可能である事は古代ギリシアの時代より知られていた。それ以上の正多角形についての発見は遅く、1796年になって正十七角形が作図可能である事がカール・フリードリヒ・ガウス|ガウスにより証明された。2の冪と相異なるフェルマー素数の積
    : ''n''=2''p''F''a''F''b''…F''c''(F''a'' , F''b'' , … ,F''c'' はフェルマー素数、''p''は整数)
    で表すことができるような3 以上の数n について正''n''角形が定規とコンパスで作図可能であり、逆に正n角形が作図できたとすれば n はこのような形をしている。これは 1 の原始 n 乗根 ζn のガロア群の構造が 2 次拡大の繰り返しによって得られることの特徴付けとして得られる。



    関連項目


  • ルーローの三角形



    外部リンク


  • 角の三等分

  • 折り紙による角の三等分

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    2008年07月07日

    CG[光学合成]

    コンピューターグラフィックス光学合成


    光学合成(こうがくごうせい、Optical composition)は、映画の合成技術で、複数の写真フィルム|フィルムを光学的に合成する手法。オプチカル合成、オプティカル合成とも呼ばれる。デジタル合成が主流となる前の映画における合成は専らこの手法に依っていたが、現在ではほとんど使われない技術となった。しかし、演出上の技法などで使用される事がある。



    オプティカルプリンター

    光学合成には「オプティカルプリンター」という機材が使われる。オプティカルプリンターは、フィルムを別のフィルムにコピーするための機械であり、例えばネガフィルムから上映用のポジフィルムを作成するのにも使われる。こういった単純な用途に使われるオプティカルプリンターは、コピー元のフィルムとコピー先のフィルムとがそれぞれ1本ずつの比較的単純な構造のものである。光学合成に使われるオプティカルプリンターは、コピー元のフィルムを複数本かける事ができるようにした特殊なものである。オーバーラップやワイプなどの基本的な光学合成を行うものから、複数の素材マスクを組み込んで合成する複雑なものまで、様々なものが存在した。要求される合成が複雑なものになればなるほど、コピー元のフィルムの本数は増える。安定した合成を行うためには機械そのものにも操作にもきわめて高い精度が求められる。また、合成の内容によって后 g@.AG:`$H$J$k%U%#%k%`$N:n$jJ}$d9=@.$b0[$J$k$?$a!"BgJQ$J?&?M7]$,MW5a$5$l$?!#



    使用するフィルム

    カメラに装填するフィルムには特殊なフィルム、インターメディエイトフィルム(IM)が使用される。インターは、オリジナルネガから転写されれば、マスターポジ(オレンジベース、ポジ像)になり、マスターポジから転写されれば、インターネガ(オレンジベース、ネガ像)になる。このインターネガを上映用のフィルムに焼き付けると通常のクリアベース、ポジ像になる。主にマスク用に使用される白黒のフィルムを「ハイ・コントラスト・フィルム」通称:ハイコンと呼ぶ(製版用フィルムに由来して「リスフィルム」と呼ばれる場合もある)。このフィルムはほとんど階調が無く(ほとんど二階調)、クリアベースとマットな黒色を持つフィルムである。主にマスクやタイトル用の文字に使用される。しかしこのハイコンフィルムは「堅すぎる」特性ため、合成用のマスクとしては使いづらいもので、実際の合成作業用としては、以下のパンクロが主に使われた。パンクロマチック・フィルム。通称:パンクロ。ハイコンフィルムが青系の光のみに感光するのに対して、パンクロはどの光にも感光してしまう特性を持っている。そしてハイコンに比べわずかに階調を持った「柔らか\xA1 $$!WFC@-$N%U%#%k%`$G$"$k!#DH目、又はBH目と呼ばれるクリアベース、ポジ像のフィルム。光り物やグロー効果を作り出す時によく使うフィルム。通常の映写用のフィルムと違いは、パーフォレイションの形状が映写用の遊びの多いKS目ではなく、遊びの無いDH目、BH目である。



    豆知識

    『ウルトラセブン』第11話「魔の山へ飛べ」では、ウルトラセブンの登場怪獣#宇宙野人 ワイルド星人|ワイルド星人によってフィルムに転写された魂を肉体に合成する装置として登場した。これは、光学合成用オプティカルプリンターの上記の機能からイメージされたものであろう。当時はまだデジタル合成などは存在していなかったため、『ウルトラセブン』でも、オプティカルプリンターが作品製作上、不可欠の日常的な道具として使われていた。一連の円谷作品ではあらかじめオプチカル処理をするカットでは35mmカメラが使用された。通常これらのTVシリーズでは16mmフィルム、カメラによって撮影・編集されていたが、オプチカルの画質劣化を避ける為、合成カット(光線、面割合成、絵合成)時には実写撮影には35mmが使用された。オプチカル素材を35mm、プリンターカメラには16mmを使用し、最終的に16mmにして編集した。
    Category:映像技術|こうがくごうせい

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    2008年07月06日

    CG[Aqua]

    コンピューターグラフィックスAqua


    AQUA, Aqua, aqua(アクア)* :wikt:aqua|aqua - 水を意味するラテン語。現代のイタリア語ではacquaと表記される

  • アクアブルー - 水色のこと

  • Aqua (コンピュータ) - Mac OS Xのユーザーインタフェースの総称

  • アクア (バンド) - デンマークのバンド (音楽)|バンド

  • Aqua Timezの略称。テレビ欄などで使われる

  • 「ARIA#AQUAについて|AQUA」 - 天野こずえの漫画作品、及び作中の星の名前→アクア (ARIA)

  • アクア木更津の通称、「AQUA(アクア)」

  • アクア広島センター街 - 広島県広島市の商業施設。通称、「AQ'A(アクア)」

  • NEW STYLE LAUNDRY AQUA - 三洋電機から発売されている洗濯乾燥機

  • Aqua (人工衛星)-アメリカ航空宇宙局|NASA、NASDAなどの機関が共同して打ち上げた地球観測衛星

  • AQUA (スターダストレビューのアルバム) - スターダストレビューのオリジナルアルバム



    関連項目




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