メタボール

メタボール (metaball) は、コンピュータグラフィックス用語で、複数のオブジェクト同士が接近し、融合し、1つのオブジェクトとなる過程を描く、n 次元の有機的なオブジェクトを表す言葉である。数学的には、陰関数曲面の一種。メタボールをレンダリングするための技術は、ジム・ブリンによって 1980 年代初期に発明された。ブリンはblobと称したが、独立に大阪大学の大村皓一らによりこの技術は開発され、大阪大のグループがメタボールと称した。
メタボールは、それぞれ、n 次元の関数（つまり、3 次元なら formula_1;。3 次元メタボールが最もよく使われる）として定義される。さらに、ソリッド・ボリュームを定義するためにしきい値が選択される。
そして、
により、点 formula_3 が、formula_4 個のメタボールによって定義される面に囲まれたボリュームに含まれるかどうかが表される。
メタボールに使われる代表的な関数は、formula_5 である。ただし、formula_6 はメタボールの中心である。けれども、この式には割算が含まれているので、計算量的には高コストである。したがって、通常は、近似多項式関数が使われる。
メタボールを画面上にレンダリングするためには、さまざまな方法がある。最もよく使われるのは、ブルートフォース・レイキャスティング、および、マーチングキューブ法の 2 つである。
1990年代には、2 次元のメタボールがデモ効果としてよく使われた。この効果は、XScreensaver のモジュールにもなっている。
関連項目.