Skybox（ビデオゲーム）

スカイボックスは、コンピューターとビデオゲームのレベルを実際よりも大きく見せるための背景を作成する方法です。スカイボックスを使用すると、レベルは直方体に囲まれます。空、遠くの山、遠くの建物、その他の到達不可能なオブジェクトがキューブの顔に投影され（キューブマッピングと呼ばれる手法を使用）、遠くの3次元環境の錯覚を作成します。 スカイドームも同じ概念を採用していますが、立方体の代わりに球体または半球を使用します。

3Dグラフィックスの処理は、特にリアルタイムゲームでは計算コストが高く、複数の制限があります。レベルは途方もない速度で処理する必要があるため、広大なスカイスケープをリアルタイムでレンダリングすることは困難です。さらに、リアルタイムグラフィックスには通常、ビット深度が制限された深度バッファがあり、距離でレンダリングできる詳細の量に制限があります。

これらの問題を補うために、ゲームは多くの場合スカイボックスを使用します。従来、これらは、最大6つの異なるテクスチャが面に配置されたシンプルなキューブです。慎重に調整することにより、スカイボックスのちょうど真ん中にいる視聴者は、6つの顔で構成された周囲の実際の3Dワールドの錯覚を知覚します。

視聴者が3Dシーンを移動するとき、スカイボックスは視聴者に対して静止したままになることが一般的です。スカイボックスは動かないように見えますが、シーン内の他のオブジェクトは動いているように見えるため、この手法はスカイボックスに非常に遠くにあるような錯覚を与えます。これは、視点が比較的短い距離だけ移動されると、雲、星、さらには山などの遠くのオブジェクトが静止しているように見える実際の生活を模倣します。事実上、スカイボックス内のすべてのものは、常に視聴者から無限に離れているように見えます。スカイボックスのこの結果は、スカイボックスのテクスチャに離散オブジェクトの画像を不注意に含めないように設計者が注意する必要があることを示しています。ビューアーはシーンがトラバースされるときにそれらのオブジェクトのサイズの不一致を知覚できる可能性があるためです。

スカイボックスのソースは、写真、手描きの画像、または事前にレンダリングされた3Dジオメトリなど、あらゆる形式のテクスチャです。通常、これらのテクスチャは作成され、90度の視野角（キューブの6つの面を覆う）で6方向に整列されます。

高度なスカイボックス

技術が進歩するにつれて、デフォルトのスカイボックスには重大な欠点があることが明らかになりました。アニメーション化することはできず、その中のすべてのオブジェクトは、たとえそれらが近くにあったとしても、無限に遠くにあるように見えました。 1990年代後半から、一部のゲームデザイナーは、遠くのオブジェクトの従来のスカイボックスに加えて、スカイボックスに表示される少量の3Dジオメトリを構築して、奥行きのより良い錯覚を作成しました。この構築されたスカイボックスは、プレイヤーがスカイボックスに触れないように、到達不能な場所、通常はレベルの再生可能部分の境界の外側に配置されました。

ゲームUnrealで提示されたものなど、このテクノロジーの古いバージョンでは、これは雲の動きなどの空の動きに限定されていました。星のオブジェクトの位置や空の色など、要素をレベルごとに変更して、昼から夜にかけて徐々に変化するように見せることができます。このゲームのスカイボックスは、3Dジオメトリを含んでいるにもかかわらず、レベルを通過するプレイヤーの動きに合わせて視点を移動しなかったため、無限に遠くに見えるようになります。

Sourceエンジンなどの新しいエンジンはこのアイデアを継続し、異なる速度ではありますが、スカイボックスがプレーヤーと一緒に移動できるようにします。オブジェクトの比較された動きで深度が知覚されるため、スカイボックスの動きをレベルよりも遅くすると、スカイボックスが遠くに見えますが、無限ではありません。また、必須ではありませんが、到達不能な建物や山など、アクセスしやすい再生環境を囲む3Dジオメトリを含めることもできます。これらは、通常1/16の小さなスケールで設計およびモデル化され、その後、エンジンによってはるかに大きく表示されます。これにより、フルサイズでレンダリングされた場合よりもCPU要件が少なくなります。この効果は「3Dスカイボックス」と呼ばれます。

ゲームHalf-Life 2では、この効果は、City 17の中心にある巨大な構造であるThe Citadelの表示に広く使用されました。プレイヤーの動きに応じて徐々に大きくなり、完全にレベルの一部であるように見えます。プレイヤーがシタデルのベースに到達すると、2つのピースに分割されます。小さな下のセクションはメインマップの一部で、上のセクションは3Dスカイボックスにあります。 2つのセクションはシームレスにブレンドされて、単一の構造として表示されます。