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ひとことで
遠くの景色ほど、空気の色に近づいて、コントラストが下がり、青っぽくかすんで見える現象、またはそれを再現する表現です。景色からの光が空気の中を長く通るうちに弱まり、代わりに空気自身が散乱した空の光が加わるためです。人間はこのかすみ具合から距離を感じ取るので、オープンワールドの遠景に奥行きとスケール感を与える重要な手がかりになります。
ゲームでの使いどころ
- オープンワールドの遠景：遠くの山脈、地平線まで続く森、街並みを、手前と明確に区別する。
- スケール感の演出：巨大な建造物や山を、かすませることで「遠くにある巨大なもの」と感じさせる。
- 時間帯・天候の表現：夕方は橙に、霧の朝は白く、夏の湿った日は青白くかすむ。
- 描画距離のごまかし：遠くで描画を打ち切る境目を、かすみで自然に隠す。
しくみ
景色の本来の色を 、視線の距離を とすると、目に届く色は次のように近似できます。
- ：景色の光が届く割合（ビール・ランバート則）
- ：空気が散乱して目に届ける光（その方向の空の色に近い）
色ごとの係数： を RGB で別々に持ち、青を大きくすると（レイリー散乱）、遠くの景色は青みを帯びます。エアロゾルが多い日は色による差が小さく（ミー散乱）、白くかすみます。
視線方向で色を変える：空気の色を、視線方向の空の色から取ると、太陽の方向を見たときは明るく暖かく、反対側は青く、景色と空がなじみます（デモの夕方）。
これは、ゲームで昔から使われている「フォグ（霧）」を物理的に解釈し直したものとも言えます。単純なフォグは一定の色に混ぜるだけですが、空気遠近法は空の色、太陽の向き、色ごとの散乱を考慮します。
実装のポイント
- 空と同じ計算を使う：空の描画と遠景のかすみで同じ空気のモデル（または同じ空の色の関数）を使うと、地平線で景色が空に溶け込み、継ぎ目が消えます。実際のエンジンでは、空気遠近法の効果を視錐台の 3D テクスチャに事前計算して使います。
- 高さで薄くする：空気は高いところほど薄いので、高い山頂や空中の物体はかすみにくくします（高さフォグ）。
- 遠景の LOD と組み合わせる：遠景の簡略化されたモデルの粗さを、かすみで目立たなくできます。
つまずきやすい点
- 近景にもかけすぎる：密度が高すぎると、数 m 先の物までかすんで、世界が小さく見えてしまいます（ミニチュアのような印象）。
- 空と景色の色が合わない：一定色のフォグで、空の色と違う色に混ぜると、地平線で景色が浮いて見えます。
- 半透明物や粒子：水面、草、パーティクルなどにも同じ効果をかけないと、そこだけかすまずに浮いて見えます。
デモで試すこと
- 奥へ重なる山並みが、遠くほど空の色に溶け込み、青くかすんでいます。「空気遠近法」をオフにすると、すべての山が同じ濃さになり、どれが遠いのか分かりにくくなります。
- 「色ごとに散乱を変える」をオフにすると、かすみは青くならず、灰色っぽくなります。
- 「空気の濃さ」を上げると、手前の山まですぐにかすみ、世界が小さく感じられます。下げると、遠くまで澄んだ景色になります。
- 時間帯を「夕方」にすると、太陽の方向の空気が橙に染まり、山並みのシルエットが夕景に溶け込みます。