スプラインとは?
すぷらいん
スプラインとは、複数の点を滑らかにつなぐ曲線または数学的関数のことで、コンピューターグラフィックスや設計分野で広く使われます。
スプラインとは、複数の制御点を通過するか近似しながら、滑らかにつながる曲線・曲面を表現するための数学的手法です。もともとは造船・航空機設計の現場で使われた細長い弾性定規「スプライン定規」に由来する言葉で、その形状を数式で表したものがスプライン関数です。
代表的な種類として以下が挙げられます。
- Bスプライン:制御点の影響範囲を局所的に限定し、部分的な修正がしやすい
- ベジェ曲線:制御点を操作して直感的に曲線を変形できる。フォントやパスの描画に多用
- NURBSスプライン:B スプラインを有理式に拡張し、円弧など2次曲線も厳密に表現可能
- 三次スプライン補間:データ点を3次多項式でつなぐ補間法で、統計や工学の数値解析で広く使用
コンピューターグラフィックスでは、アニメーションのモーションパス・3DCGのモデリング・フォント生成など多岐にわたって使われます。また、工業設計(CAD/CAM)では自動車や航空機のボディ曲面の設計に不可欠な技術です。データ解析分野でも、複雑な分布を滑らかにフィッティングする手段として活用されており、数学・工学・デザインの3分野をつなぐ汎用的な概念です。
使い方・例文
イラストレーションツールでパスを描くとき、アンカーポイントをドラッグして出るハンドルがスプライン(ベジェ曲線)の制御点に相当します。また、3Dアニメーションでキャラクターの動きを設定する際に「モーションカーブ」として使われるのもスプラインの一形態です。
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