【2023年】ゲームグラフィックスの本「人気・高評価のおすすめ15冊」

ＣＯＮＳＯＬＥ　ＧＡＭＥ（ドラゴンボールＺ　ＫＡＫＡＲＯＴ
龍が如く７　光と闇の行方
新サクラ大戦
仁王２
ポケットモンスター　ソード・シールド
ソードアート・オンライン　アリシゼーション　リコリス
ＳＡＭＵＲＡＩ　ＳＰＩＲＩＴＳ
ＡＳＴＲＡＬ　ＣＨＡＩＮ
グランブルーファンタジー　ヴァーサス
ＣＯＤＥ　ＶＥＩＮ）
ＳＭＡＲＴＰＨＯＮＥ　ＧＡＭＥ（ＢＬＡＤＥ　ＸＬＯＲＤ-ブレイドエクスロードー
マジカミ）

Ｆｅａｔｕｒｅ（ＭＥＴＡＬ　ＧＥＡＲ　ＳＯＬＩＤ　５　ＴＨＥ　ＰＨＡＮＴＯＭ　ＰＡＩＮ）
Ｇａｍｅ　Ｍａｋｉｎｇ（ストリートファイター５
ＧＵＩＬＴＹ　ＧＥＡＲ　Ｘｒｄ-ＲＥＶＥＬＡＴＯＲ-
ガンスリンガーストラトス３
ＤＡＲＫ　ＳＯＵＬＳ　３
艦これアーケード
イグジストアーカイヴ
聖闘士星矢ソルジャーズ・ソウル
バイオハザードアンブレラコア
ＮＡＲＵＴＯ-ナルトー疾風伝ナルティメットストーム４）

# 第1章　［入門］プロセッサとGPU
## 1.1　コンピュータシステムと画像表示の基礎　……フレームバッファ、VRAM、ディスプレイインターフェース
◆Column　プロセッサの構造と動き
## 1.2　3Dグラフィックスの歴史　……文字から図、2D、3Dへ。高品質とリアルタイム
## 1.3　3Dモデルの作成　……パネル、座標、配置、光
## 1.4　CPUとGPUの違い　……プロセッサも適材適所
◆Column　整数と浮動小数点数
GPUは、並列に実行できない処理は苦手
## 1.5　ユーザーの身近にあるGPUのバリエーション　……SoC、CPUチップ内蔵、ディスクリートGPU
## 1.6　GPUとおもな処理方式　……メモリ空間、描画時のGPUメモリ確保方式、並列処理
## 1.7　まとめ
◆Column　プロセッサと半導体の世代　……24nm世代、16nm世代... 「GxxMxx」表記
# 第2章　GPUと計算処理の変遷
## 2.1　グラフィックスとアクセラレータの歴史　……ゲーム機、PCグラフィックス
## 2.2　グラフィックスボードの技術　……2Dの背景＋スプライト、BitBLT、2D/2.5D/3Dグラフィックアクセラレータ
## 2.3　GPUの科学技術計算への応用　……ユニファイドシェーダ、倍精度浮動小数点演算、プログラミング環境
◆Column　ムーアの法則と並列プロセッサ
## 2.4　並列処理のパラダイム　……基本、MIMD/SIMD/SIMTの違い
◆Column　ARMv7のプレディケート実行機能
## 2.5　まとめ
# 第3章　［基礎知識］GPUと計算処理
## 3.1　3Dグラフィックスの基本　……OpenGLのレンダリングパイプラインを例に
## 3.2　グラフィックス処理を行うハードウェアの構造　……Intel HD Graphics Gen 9 GPUの例
## 3.3　［速習］ゲームグラフィックスとGPU　……ハードウェアとソフトウェア、進化の軌跡　・特別寄稿　西川 善司
## 3.4　科学技術計算、ニューラルネットワークとGPU　……高い演算性能で用途が拡大
## 3.5　並列計算処理　……プロセッサのコア数の増加と、計算/プログラムの関係
## 3.6　GPUの関連ハードウェア　……メモリ容量、バンド幅、CPUとの接続、エラーと対策
## 3.7　まとめ
# 第4章　［詳説］GPUの超並列処理
## 4.1　GPUの並列処理方式　……SIMDとSIMT
## 4.2　GPUの構造　……NVIDIA Turing GPU
◆Column　ディープラーニングの計算と演算精度
◆Column　RISCとCISC
## 4.3　AMDとArmのSIMT方式のGPU　……AMD RDNAアーキテクチャとArm Bifrost GPU
## 4.4　GPUの使い勝手を改善する最近の技術　……ユニファイドメモリ、細粒度プリエンプション
## 4.5　エラーの検出と訂正　……科学技術計算用途では必須機能
◆Column　ACEプロトコルとACEメモリバス
## 4.6　まとめ
# 第5章　GPUプログラミングの基本
## 5.1　GPUの互換性の考え方　……完全な上位互換は難しい状況
## 5.2　CUDA　……NVIDIAのGPUプログラミング環境
## 5.3　OpenCL　……業界標準のGPU計算言語
## 5.4　GPUプログラムの最適化　……性能を引き出す
## 5.5　OpenMPとOpenACC　……ディレクティブを使うGPUプログラミング
## 5.6　まとめ
# 第6章　GPUの周辺技術
## 6.1　GPUのデバイスメモリ　……大量データを高速に供給
## 6.2　CPUとGPU間のデータ伝送　……PCI Express関連技術、NVLink、CAPI
## 6.3　まとめ
◆Column　AMD HIP
# 第7章　GPU活用の最前線
## 7.1　ディープラーニングとGPU　……ニューラルネットワークの基本から活用事例まで
## 7.2　3DグラフィックスとGPU　……広がる3D事例
## 7.3　スマートフォン向けSoC　……機能向上と電池や消費電力とのバランス
## 7.4　スーパーコンピュータとGPU　……高い演算性能を求めて
## 7.4　まとめ
◆Column　Apple M1とそのGPU
# 第8章　ディープラーニングの台頭とGPUの進化
## 8.1　ディープラーニング用のハードウェア　……数値計算の精度と性能
## 8.2　各社のAIアクセラレータ　……TPU、Tensorコア、Efficiera、Goya/Gaudi、MLプロセッサ、Wafer Scale Engine
◆Column　RoCE　……Remote DMA on Converged Ethernet
## 8.3　ディープラーニング/マシンラーニングのベンチマーク　……MLPerfの基本
## 8.4　エクサスパコンとNVIDIA、Intel、AMDの新世代GPU　……最先端のコンピュータが牽引する新技術
## 8.5　今後のLSI、CPUはどうなっていくのか？　……半導体の進歩、高性能CPU
## 8.6　GPUはどうなっていくのか　……さらなる進化の方向性
## 8.7　まとめ

第1章　開発環境を理解しよう
第2章　プログラミングの構成要素
第3章　変数と型とメソッドの世界
第4章　制御の流れとコレクション
第5章　クラスと構造体とOOP
第6章　Unityに挑む
第7章　動きとカメラ制御と衝突
第8章　ゲームのメカニズムを記述する
第9章　基本的なAIと敵の動き
第10章　再び、型とメソッドとクラスについて
第11章　スタックとキューとハッシュセット
第12章　ジェネリック、デリゲート、イベント、例外処理など
第13章　C#とUnityの旅はまだ続く

フェローネ，ハリソン（Ferrone,Harrison）
フリーランスのソフトウェア開発者、インストラクター、テクニカルエディター。米国イリノイ州シカゴ生まれ。小さなスタートアップ企業やフォーチュン５００企業で数年間をｉＯＳ開発者として過ごす。現在は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔで技術文書の作成、ＬｉｎｋｅｄＩｎ　ＬｅａｒｎｉｎｇやＰｌｕｒａｌｓｉｇｈｔで教育用コンテンツの作成、Ｒａｙ　ＷｅｎｄｅｒｌｉｃｈのＷｅｂサイトで技術編集を行っている。２０１３年からＵｎｉｔｙを使ってゲームやアプリケーションを開発し、２０１６年からはさまざまな学習プロバイダー向けの教育コンテンツを作成している

吉川邦夫（ヨシカワクニオ）
１９５７年生まれ。ＩＣＵ（国際基督教大学）卒。おもに制御系のプログラマとして、ソフトウェア開発に従事した後、翻訳家として独立。英文雑誌記事の和訳なども手掛ける。訳書多数（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）

■Part 1　基礎理論編
Chapter 1　前提となる知識とDirectX 12の概略
　1.1　本書で使用するC++
　1.2　本書で使用する数学
　1.3　初歩的なレンダリング理論
　1.4　ハードウェアの基礎知識
　1.5　DirectXの歴史と変化
Chapter 2　グラフィックスパイプラインとさまざまなシェーダー
　2.1　グラフィックスパイプラインとは
　2.2　シェーダーとは
■Part 2　実践編（1）
Chapter 3　初期化から画面クリアまで
　3.1　最初のプロジェクト
　3.2　ウィンドウ表示とDirect3Dの初期化
　3.3　画面色のクリア
　3.4　エラー対応
Chapter 4　ポリゴンの表示
　4.1　グラフィックスパイプラインのおさらい
　4.2　頂点情報の作成
　4.3　頂点バッファー
　4.4　頂点情報のコピー（マップ）
　4.5　はじめてのシェーダー
　4.6　シェーダーの読み込みと生成
　4.7　頂点レイアウト
　4.8　グラフィックスパイプラインステートの作成
　4.9　ルートシグネチャ
　4.10　ビューポートとシザー矩形
　4.11　三角形ポリゴンを四角形にしてみる
Chapter 5　ポリゴンにテクスチャを貼り付ける
　5.1　DirectX 12におけるテクスチャ
　5.2　頂点情報にuv情報を追加する
　5.3　シェーダーにuv情報を追加する
　5.4　テクスチャデータの作成
　5.5　テクスチャバッファー
　5.6　ID3D12Resource::WriteToSubresource()メソッドによるデータ転送
　5.7　シェーダーリソースビュー
　5.8　ルートシグネチャにスロットとテクスチャの関連を記述する
　5.9　描画時の設定
　5.10　ピクセルシェーダーのプログラムを変更
　5.11　画像ファイルを読み込んで表示する
　5.12　ID3D12GraphicsCommandList::CopyTextureRegion()メソッドによる転送
　5.13　d3dx12.h（CD3DX～）の導入
Chapter 6　行列による座標変換
　6.1　行列の基本
　6.2　定数バッファーとシェーダーからの利用
　6.3　行列を変更してみる（2D編）
　6.4　行列を用いて3D化してみる
　6.5　回転アニメーションさせてみよう
Chapter 7　PMDの読み込みとモデルの表示
　7.1　MMDのダウンロード
　7.2　PMDデータとは
　7.3　PMDにおける頂点データ
　7.4　PMDヘッダー構造体
　7.5　PMDの頂点構造体とレイアウトの準備
　7.6　読み込んだ頂点データの描画
　7.7　インデックスデータの読み込みと利用
　7.8　法線データの表示
　7.9　深度バッファーの導入
　7.10　ランバートの余弦則
　7.11　シェーダー側でランバートの余弦則を実装する
　7.12　法線ベクトルも回転させて正しい結果を得る
Chapter 8　マテリアル（材質）
　8.1　マテリアルとは
　8.2　PMDファイルからマテリアルデータを読み込む
　8.3　シェーダーへの転送と表示
　8.4　マテリアルに合わせてテクスチャを貼る
　8.5　テクスチャの有無に応じた処理
　8.6　他のモデルも試してみよう
　8.7　スペキュラとアンビエントの実装
　8.8　テクスチャファイルがTGAやDDSの場合
　8.9　トゥーンシェーディング
Chapter 9　リファクタリング
　9.1　便利なクラスや構造体・マクロ
　9.2　main.cppからApplicationクラスへ
　9.3　用途によって簡単な分類を行う
　9.4　結果としてのApplication.cpp
■Part 3　実践編（2）
Chapter 10　スキニングとアニメーション
　10.1　スキニング（スキンメッシュアニメーション）
　10.2　ボーン情報のロード
　10.3　ツリーの構築
　10.4　頂点シェーダーでボーン行列の配列を扱う
　10.5　ボーン行列バッファーの作成
　10.6　回転行列でモデルにポーズを付ける
　10.7　MMDのアニメーションデータ（VMDファイル）
　10.8　クォータニオンと回転行列
　10.9　VMDデータを読み込んでポーズを付ける
　10.10　VMDデータを使ったアニメーション
　10.11　ベジェ曲線補間と2つの近似法
　10.12　ベジェによるイーズインイーズアウトの実装
Chapter 11　インバースキネマティクス（IK）
　11.1　インバースキネマティクス（IK）とは
　11.2　余弦定理を用いた簡易的IK（間点が1つ）
　11.3　CCD-IK（間点が複数）
　11.4　2DにおけるCCD-IKの実装
　11.5　PMDにおけるCCD-IK
　11.6　その他VMDやIKの仕様を考慮する
Chapter 12　マルチパスレンダリング
　12.1　マルチパスレンダリングとは
　12.2　レンダリング先を変更しテクスチャとして利用する
　12.3　単純なポストエフェクト
Chapter 13　影行列とシャドウマップ
　13.1　シャドウ（影）とは
　13.2　影行列を用いた地面影
　13.3　シャドウマップの導入（マルチパスの応用）
■Part 4　応用編
Chapter 14　マルチレンダーターゲットとその応用
　14.1　ピクセルシェーダーの出力を複数にする（色・法線）
　14.2　色・法線情報によるディファードシェーディング
　14.3　高輝度成分抽出とブルーム（光のもれ）
　14.4　簡易的な被写界深度の実装
Chapter 15　スクリーンスペースアンビエントオクルージョン（SSAO）
　15.1　アンビエントオクルージョンとは
　15.2　数式から考えるアンビエントオクルージョン
　15.3　スクリーンスペースアンビエントオクルージョン（SSAO）の実装
■Part 5　ライブラリ編
Chapter 16　imguiの利用
　16.1　imguiとは
　16.2　imguiの組み込み
　16.3　imguiの活用例
Chapter 17　Effekseerライブラリの利用
　17.1　Effekseerとは
　17.2　Effekseerライブラリの取得と準備
　17.3　Effekseerライブラリの組み込み
Chapter 18　DirectXTKの利用（文字列表示）
　18.1　DirectXTKとは
　18.2　DirectXTK12の入手
　18.3　DirectXTKの組み込み
　18.4　フォントを指定して文字列を表示する
　18.5　文字セットの作成と日本語表示

Chapter 1　レンダリングパイプライン入門
1.1　CPUとGPU
1.2　メインメモリとグラフィックスメモリ
1.3　絵が表示されるまでの流れ
Chapter 2　はじめてのシェーダー
2.1　DirectX 7.1以前のレンダリングパイプライン
2.2　シェーダーの導入
2.3　頂点シェーダー入門
2.4　ピクセルシェーダー入門
Chapter 3　シェーダープログラミングの基本
3.1　座標変換
3.2　テクスチャマッピング
3.3　複雑な3Dモデルの表示へ
Chapter 4　ライティング基礎
4.1　ライティングなしの3Dモデル表示
4.2　ライトの種類
4.3　反射：Phongの反射モデル
Chapter 5　ライティング発展
5.1　ポイントライト
5.2　スポットライト
5.3　リムライト
5.4　半球ライト
Chapter 6　さまざまなテクスチャの利用
6.1　法線マップ
6.2　スペキュラマップ
6.3　アンビエントオクルージョンマップ（AOマップ）
Chapter 7　PBR（物理ベースレンダリング）
7.1　PBRとは
7.2　ディズニーの論文によるPBR
Chapter 8　2D描画の基礎
8.1　DirectX 12で2D描画
8.2　2D表示
8.3　αブレンディング
Chapter 9　発展的な2D描画
9.1　リニアワイプ
9.2　その他のワイプ
9.3　画像の色を変化させる
Chapter 10　ポストエフェクト
10.1　オフスクリーンレンダリング
10.2　モノクロ化
10.3　ブラー
10.4　ブルーム
10.5　川瀬式ブルームフィルター
10.6　被写界深度
10.7　カメラの絞りによる六角形ブラー
Chapter 11　シャドウイング
11.1　投影シャドウ
11.2　デプスシャドウ
11.3　PCF（Percentage Closer Filtering）
11.4　VSM（Variance Shadow Maps）
11.5　カスケードシャドウ
Chapter 12　ディファードレンダリング
12.1　フォワードレンダリングとは
12.2　ディファードレンダリングとは
12.3　ディファードレンダリングのメリット
12.4　ディファードレンダリングのデメリット
12.5　ディファードレンダリング入門～拡散反射～
12.6　ディファードレンダリング入門～鏡面反射～
12.7　ディファードレンダリング入門～法線マップ～
12.8　ディファードレンダリング入門～スペキュラマップ～
Chapter 13　ディファードレンダリングとフォワードレンダリングの融合
13.1　半透明問題
13.2　ハイブリッドエンジンの実装
Chapter 14　3Dゲームで使える発展的シェーダー
14.1　レンダリングエンジン
14.2　レンダリングエンジンのカスタマイズ
14.3　輪郭線の描画
14.4　ステルス処理
14.5　ディザリング
Chapter 15　コンピュートシェーダー
15.1　GPGPUとは
15.2　コンピュートシェーダーとは
15.3　データの入力と出力
15.4　構造化バッファー
15.5　アンオーダーアクセスビューとシェーダーリソースビュー
15.6　学生の平均点を計算するプログラムを眺めてみる
15.7　合計点を出力するように改造する
15.8　標準偏差を計算する
15.9　コンピュートシェーダーの並列処理
Chapter 16　TBR（Tile Based Rendering）
16.1　ポイントライト再び
16.2　TBDR（Tile Based Deffered Rendering）
16.3　TBFR（Tile Based Forward Rendering）
Chapter 17　レイトレーシング
17.1　レイトレーシングとは
17.2　レイトレーシング法とラスタライザー法の違い
17.3　レイトレーシング超入門
17.4　テクスチャマッピング
17.5　2次反射
17.6　DirectX Raytracing（DXR）

清原隆行（キヨハラタカユキ）
大阪のゲーム開発会社で１３年間勤務し、国内だけでなく、海外のゲーム制作にも関わる。主にＣ＋＋、ＤｉｒｅｃｔＸ、ＯｐｅｎＧＬなどを利用したコンソールゲーム機のゲーム制作で、ゲームＡＩ、開発ツール制作、ＤｉｒｅｃｔＸを用いたリアルタイムグラフィックプログラム、最適化などの業務を行ってきた。現在は、愛媛県のゲーム系の専門学校で、主にゲーム制作とＣＧプログラミングの授業を担当し、後進の育成に取り組んでいる（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）

１　リアルタイム３Ｄグラフィックス技術の進化の系譜
２　３Ｄグラフィックスの概念とレンダリングパイプライン
３　微細凹凸表現の基本形「法線マップ」とその進化形
４　動的影生成の主流「デプスシャドウ技法」とその進化形
５　ジオメトリシェーダとは何か
６　ＤｉｒｅｃｔＸ　１１のテッセレーション
７　ＨＤＲレンダリング
８　水面表現の仕組み
９　人肌表現の仕組み
１０　大局照明技術
１１　トゥーン・シェーディング

西川善司（ニシカワゼンジ）
テクニカルジャーナリスト。東京工芸大学特別講師（現職）および工学院大学特任教授（２０２０年４月より）。ＰＣ、ゲーム機、映像デバイス、自動車のハードウェア技術動向のほか、ゲーム開発、ＡＩ・ディープラーニングなどのソフトウェア関連技術の記事執筆を手掛ける。２００５年よりマイクロソフトＭｏｓｔ　Ｖａｌｕａｂｌｅ　Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　ＡｗａｒｄのＥｎｔｅｒｔａｉｎｍｅｎｔ-ＸＮＡ／Ｘｂｏｘ／ＤｉｒｅｃｔＸ部門を１５年連続受賞（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）

Ｆｅａｔｕｒｅ（ＭＥＴＡＬ　ＧＥＡＲ　ＳＯＬＩＤ　５　ＴＨＥ　ＰＨＡＮＴＯＭ　ＰＡＩＮ）
Ｇａｍｅ　Ｍａｋｉｎｇ（ストリートファイター５
ＧＵＩＬＴＹ　ＧＥＡＲ　Ｘｒｄ-ＲＥＶＥＬＡＴＯＲ-
ガンスリンガーストラトス３
ＤＡＲＫ　ＳＯＵＬＳ　３
艦これアーケード
イグジストアーカイヴ
聖闘士星矢ソルジャーズ・ソウル
バイオハザードアンブレラコア
ＮＡＲＵＴＯ-ナルトー疾風伝ナルティメットストーム４）

１　リアルタイム３Ｄグラフィックス技術の進化の系譜
２　３Ｄグラフィックスの概念とレンダリングパイプライン
３　微細凹凸表現の基本形「法線マップ」とその進化形
４　動的影生成の主流「デプスシャドウ技法」とその進化形
５　ジオメトリシェーダとは何か
６　ＤｉｒｅｃｔＸ　１１のテッセレーション
７　ＨＤＲレンダリング
８　水面表現の仕組み
９　人肌表現の仕組み
１０　大局照明技術
１１　トゥーン・シェーディング

西川善司（ニシカワゼンジ）
テクニカルジャーナリスト。東京工芸大学特別講師（現職）および工学院大学特任教授（２０２０年４月より）。ＰＣ、ゲーム機、映像デバイス、自動車のハードウェア技術動向のほか、ゲーム開発、ＡＩ・ディープラーニングなどのソフトウェア関連技術の記事執筆を手掛ける。２００５年よりマイクロソフトＭｏｓｔ　Ｖａｌｕａｂｌｅ　Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　ＡｗａｒｄのＥｎｔｅｒｔａｉｎｍｅｎｔ-ＸＮＡ／Ｘｂｏｘ／ＤｉｒｅｃｔＸ部門を１５年連続受賞（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）