Tessellation (テッセレーション / 頂点分割)は、ゲームグラフィックスのレンダリングや最適化(テクニカルアート)において極めて重要となる技術用語です。GPUのハードウェア機能を利用し、実行時にローポリゴンの三角形をさらに何倍もの微細なポリゴンに自動分割(細分化)し、ハイトマップに基づいて本物のゴツゴツした立体頂点をダイナミックに生成する超高度なジオメトリ技術の解説。
現実世界での例え:平らな折り紙の表面を、ハサミ(GPU頂点分割機)で細かく何千回も切り込みを入れて折り畳み、本物のゴツゴツした『3Dの山や谷(Displacement)』をその場で彫刻して作り出す立体折り紙手品
テッセレーションは、「モデラーが数百万ポリゴンの超重いデータを最初から作る(CPUやメモリが即死する)のを完全にやめ、ゲーム実行中にカメラが近づいた部分のポリゴンだけをGPUがその場で『クモの巣のように細かく自動で引き裂いて分割』し、高低差ノート(ハイトマップ)の指示書に従って、頂点を物理的にもりもりと隆起させて本物の3D彫刻を作り出す究極のジオメトリ変形テクノロジー」です。近づいた部分だけが信じられないほど滑らかなリアル3D形状になり、離れると自動で元の超軽量な4枚のポリゴンに戻るため、驚異的なビジュアルの美しさと動作の軽さを高次元で両立させます。
図:Tessellation (テッセレーション / 頂点分割)の基本的な処理フローと仕組みを日本語表記で分かりやすく図解したインフォグラフィック
詳細な仕組みと動作原理
シェーダーに「テッセレーション(Tessellation)」ステージを追加し、カメラからの距離に応じて三角形を数千個の極小ポリゴンにGPU内部で自動細分化させ、ハイトマップの数値分だけ頂点を物理的に「モリモリと上に隆起(Displacement)」させます。