コンピュータアニメーション
コンピュータアニメーションの課題の1つとして、人間を実写のように描くということが挙げられる。コンピュータアニメーションを使った映画に登場するキャラクターは、動物だったり(『ファインディング・ニモ』、『アイス・エイジ』、『森のリトル・ギャング』)、ファンタジー的なキャラクターだったり(『シュレック』、『モンスターズ・インク』)、擬人化された機械だったり(『カーズ』、『ロボッツ』、『ウォーリー』)、マンガ的人物(『Mr.インクレディブル』、『カールじいさんの空飛ぶ家』、『ルイスと未来泥棒』)だったりすることが多い。映画版『ファイナルファンタジー』は実写のように人間を描こうとした最初のコンピュータアニメーション映画とされる。しかし、人間の体や動きなどは極めて複雑であり、人間のリアルなシミュレーションにはまだ課題が多い。この分野での最終目標の1つは、実写レベルのリアルな人物を生成し、ソフトウェアのみで映画を製作できるようにすることである。映画を見た人が、それがコンピュータアニメーションなのか実写なのかわからないレベルになれば、目標を達成できたと言えるだろう。
以下はその壁の定義を表現したものである。
視点から最も遠い壁は次のようになる。
ピラミッドは5つのポリゴンで構成される。矩形の底辺と4つの三角形の側面である。このイメージを描くため、コンピュータは3次元のデータで定義されたものを2次元の画面に投影するための計算をする。
まず、どの地点から見た情景を描くか、すなわち視点を決める。ここでは部屋の中の床より若干高い位置に視点を設定し、正面にピラミッドがくるようにする。コンピュータはまず、どのポリゴンが見えるかを計算する。近い壁は視点の後ろにあるため、全く表示されない。またピラミッドの反対側の面は隠れていて見えない。
次に各点を画面上に遠近法を考慮して投影する。遠くにある壁は画面上では近い壁よりも小さくなる。壁が木製に見えるように木目のテクスチャをその上に描く。このときに使う技法としては「テクスチャマッピング」が一般的である。木目のパターンを壁の見た目の形状に合わせて変形した上でタイル(または壁紙)のように並べる。ピラミッドは灰色なので、その表面は単に灰色にする。しかし、照明の効果を再現する必要がある。照明が当たっている面は明るくし、影になっている部分は暗くする。
以上のようにして完全な情景を画面上に描く。ピラミッドの位置を表す値を徐々に変化させると、ピラミッドが動いているように見せることができる。
グラフィックスワークステーションは2個から4個のプロセッサを搭載し、レンダリング性能も強化されている。多数のワークステーションをネットワークで相互接続したものを、レンダーファームと呼ぶ。このような設備を使うことで、全編がコンピュータアニメーションの映画でもだいたい1年から5年の期間で制作できる(この期間はレンダリングにかかる時間だけではない)。1台のワークステーションは2000ドルから16000ドル程度で、高価なものほど最新技術が採用されていて高速である。ピクサー・アニメーション・スタジオのRenderManは、映画用アニメーション制作に広く使われているソフトウェアであり、競合するソフトウェアとしてドイツ製のMental rayがある。ピクサーの公式サイトでは5000ドルから8000ドルでRenderManを販売している。Linux、macOS、Windows上で動作し、MayaやSoftimage XSIといったアニメーションプログラムと共に使用する。その他に映画用デジタルカメラ、モーションキャプチャ機材、クロマキー機材、編集ソフトウェア、プロップなどといった機材や設備を映画などの制作に使用する。