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ガーストナー波

プログラミング Svenska → 更新: 2026-10-25

水の粒子が円運動をする波のモデルで、滑らかな正弦曲線ではなく、鋭い波頭と広い波の谷を作る。

名前はこの運動を早くも1802年に記述したFranz Josef Gerstnerに由来する。高さ場の波と違い、点が垂直方向にも水平方向にも変位するため、波頭が寄って尖り、本物の海のうねりのようになる。向き、波長、振幅の異なる波を数本、頂点シェーダー内で足し合わせれば、説得力のある水面になる。

リアルタイム向けには、2004年のGPU Gems(Finch)で広まった。安価で制御しやすいが、外洋のような広い海には向かず、その場合は数千本の波を一度に計算するFFTベースの手法(Tessendorf)に切り替える。照明が破綻しないよう、法線は解析的に求める。

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