［ぽこポケ］昼と夜でポケモンの色が変わる⁉︎光の効果を観察しよう！

当サイトは「自分で発見する楽しさ」を大切にし、ゲームの発見をきっかけに現実世界への興味にもつながるような探究コンテンツを配信しています。

この探究ワークは、ゲーム内のグラフィックスの仕様（光源処理）を入り口にして、現実の現象へと目を向けるステップアップ学習です。

＜ご準備いただくもの＞
食事(普段の食卓のご飯でOKです。)、おぼんなどのトレー

＜注意事項＞
お家の中で別の部屋にご飯を持って行くワークがあるので、近くで見守っていただくか一緒に運んであげると安全かと思います。

＜ワークを通して成長が期待されるチカラ＞
色彩感覚、仮説を立てて比較・検証して結果を観察する力

＜関連する学習指導要領＞
小学校3年生：【理科】「光の性質」
小学校全学年：【図画工作科】「造形遊び」「絵や表わしたいものの表出」

（大人向けの説明はここまでです。）

「ぽこあポケモン」を遊んでいるとき、画面の中のポケモンたちがまるでそこにいるかのように立体的に見えるよね。
画面はツルツルの「2D（平面）」なのに、どうして「3D（立体）」に見えるんだろう？

実はゲームの裏側では、光の当たり方を1秒間に何十回も超スピードで「算数・数学」を使って計算しているんだ！

プログラマーたちがゲームの光をどうやってコントロールしているのか、3つのヒミツの仕様を教えちゃうよ。

ヒミツ1：光を3つの「属性（ぞくせい）」に分けて計算する

ゲームの中の光は、そのまま一色で塗られているわけではない。
基本的には、光を3つのパーツに分けて足し算することで、リアルな立体感を表現しているよ。

① まわりの空気の色【環境光（アンビエント）】

• ゲームの仕様： ライトの光が直接当たっていない、かげになる部分が「真っ黒」にならないように、空間全体を一律にうっすら明るくするベースの光だよ。
• 学校とのつながり： 太陽の光が建物の裏側にも回り込む「散乱（さんらん）」という現象を、ゲームの中で再現しているんだ。

② 本体のグラデーション【拡散反射（ディフューズ）】

• ゲームの仕様： ポケモンの肌や服など、光が当たっている面が明るく、光の反対側が暗くなる、立体感のメインになる計算だよ。
• 学校とのつながり： 中学校の理科で習う「光の反射」の応用。「光が飛んでくる向き」と「ポケモンの体の面の向き」の角度を計算して、真正面から光が当たっている場所を一番明るくしているんだ。

③ キラキラのツヤ【鏡面反射（スペキュラ）】

• ゲームの仕様： 目の輝きや、金属のアーマー、水面などにピカッと入る「ハイライト（白いツヤ）」のこと。
• ゲームの魔法： プレイヤー（カメラ）を動かすと、このツヤの位置も一緒にリアルタイムに動く仕組みになっているんだ。これで「ツルツル感」や「質感が本物っぽい感じ」が生まれるよ！

ヒミツ2：「たいよう」と「たきび」で計算式がちがう？

プログラマーは、光を出すアイテム（光源）の種類によっても計算プログラムを使い分けているよ。

• 太陽のひかり（平行光源）： 地球上の太陽と同じで、「ゲームの世界のどこにいても、同じ向きから、同じ強さで、まっすぐ平行に降り注ぐ光」として計算するよ。
• たきび・街灯のひかり（点光源）： 「たきびがある座標（場所）」を中心に、球体の形に全方向へ広がる光だよ。中学校の理科で習う仕様と同じで、「たきびから離れれば離れるほど、光が急に弱くなって暗くなる」という距離の引き算（減衰）の計算が仕込まれているんだ。

だから、たきびのすぐ横に近づいたときだけ、ポケモンがオレンジ色にポッと照らされるリアルな現象が起きるんだね。

ヒミツ3：最新ゲームのトレンド「物理ベース（PBR）」

最近のめちゃくちゃリアルなゲームでは、さらに進化して「現実の物理の法則（エネルギー保存の法則）」をそのままプログラムにした計算方法（PBR）が使われているよ。

3Dモデル（ポケモンのデータ）に、

• 「どれくらい金属っぽいか（メタリック）」
• 「どれくらい表面がザラザラしているか（ラフネス）」

という数値を設定しておくんだ。

すると、同じ太陽の光の計算式を通しても、金属のロボットポケモンはピカピカに光り、毛並みの柔らかいポケモンはふわっと光を吸収する、ということが自動で計算されるハイテクなシステムなんだ！

（詳しい説明はここまでです）