elevatedで使われている技術

2009年にスペインのiq氏がelavatedという衝撃的なデモを発表した。
わずか4KBのプログラムで、リアルな山岳地帯の風景を3Dでリアルタイム描画し、音楽も鳴らすというものだ。


「たった4KBでこんなことができるわけがない! チートだ!」と叫びたくなるプログラムだが、製作者(iq氏)がいろんな資料を公開してくれていて、 それを読むと「天才ならこのぐらいはできるかもな」ぐらいには思えるようになる。

iq氏の資料はココにまとまっている。

elavatedの概要のpdfを読むと、

• 地形は2D格子で、各格子点の高さはパーリンノイズで求める。(パーリンノイズについての詳細)
• 通常のポリゴンベースの描画ではなく、ピクセルシェーダを使ったレイマーチン法でレンダリング。(地形とのレイマーチン法についての詳細)
• カメラの位置、方向、パスもピクセルシェーダ内で算出
• 地形の法線ベクトルは隣のピクセルとの差分から算出するのではなく、パーリンノイズの式を微分して解析的に求める。
• 影はフェイクで、ローパスフィルタをかけた地形の拡散光を影の成分とする。

といった手法を使っているようだ。

さらにはelevatedのShaderToy版もあり、簡易版ながらコードを見たり、いじることもできる。
魔法がとけてよかった。