デジタルメディア応用|ペイント系とドロー系・レイヤー・VR/AR/MR・メタバース・4K/8K【ITパスポート】

ITパスポート試験

ITパスポート 第4部 デジタル技術19-3 デジタルメディア応用最終更新 2026-10-18

デジタルメディア応用は、画像を作って整える道具の使い分けと、現実と仮想を組み合わせて見せる技術、そしてそれを映す高精細な映像の規格を知ることです。

ペイント系とドロー系

画像を作るソフトウェアは、絵をどう描いて記録するかで2つに分かれます。ペイント系ソフトウェアは、絵を細かい点(画素)の並びとして描き、点の1つ1つに色を置きます(ラスター形式)。ドロー系ソフトウェアは、絵を「どこからどこまで、どんな線や図形を、何色で」という情報として描きます(ベクター形式)。

ペイント系とドロー系。左=ペイント系ソフトウェア:点(画素)の並びで描く。葉の絵の縁を虫めがねで拡大すると、四角い点が階段状に並び、輪郭がギザギザ。向いているもの:写真の加工。右=ドロー系ソフトウェア:線や図形の情報で描く。同じ葉の絵の縁を拡大しても、輪郭がなめらかな1本の曲線のまま。向いているもの:ロゴ・図面。

点で描くペイント系は拡大すると粗くなり、図形の情報で描くドロー系は拡大してもなめらかです。

ペイント系(ラスター形式) … 点ごとに色を置くので、写真や、筆のタッチ・ぼかしのような細かな色の変化を表せる。拡大すると点が大きく見え、輪郭がギザギザになる

ドロー系(ベクター形式) … 線や図形を位置・形・色の情報で持ち、表示のたびに描き直すので、拡大・縮小しても輪郭がなめらかなまま。描いた図形をあとから1つずつ選んで動かしたり、色を変えたりしやすい

写真のように色が細かく変わる絵はペイント系、拡大や手直しの多いロゴや図面はドロー系で作ります。 同じロゴを名刺にも大きな看板にも使うなら、ドロー系で作っておけば、どの大きさでも輪郭が崩れません。 反対に、撮った写真はもともと点の並びなので、加工はペイント系の仕事です。

ラスター形式・ベクター形式というデータの持ち方そのもの、JPEG や PNG などの画像のファイル形式、画像の細かさを表す dpi・ppi は、19-2「デジタルメディア技術」の回(近く公開)で扱います。この回の内容は、上の「点で描くか、線や図形の情報で描くか」の違いがわかれば読み進められます。

写真を整える:フォトレタッチ・レイヤー・トリミング

フォトレタッチは、撮った写真を加工して整えることです。明るさやコントラスト、色合いを調整する、傷やほこり、写り込んだ不要な物を消す、といった作業があります。

加工をやり直しやすくする仕組みがレイヤーです。透明なフィルムを何枚も重ねるように、画像を層に分けて描きます。背景の写真、イラスト、文字をそれぞれ別のレイヤーに置いておけば、文字だけを書き直す、イラストだけを隠す、重なる順番を入れ替える、といった操作を、ほかの層に手を触れずに行えます。

レイヤー。左に、上から文字のレイヤー、イラストのレイヤー(小鳥の絵)、写真のレイヤー(公園の風景)の3枚の透明なシートが間をあけて重なっている。下に「編集は層ごとにできる」。右向きの矢印の先に、3枚を重ねた完成の画像があり、「重ねて1枚に見える」。

見た目は1枚の画像でも、文字・イラスト・写真を層ごとに直せます。

レイヤーは、重ねて1枚に見せながら、編集は層ごとにできる仕組みです。 すべてを1つの層にまとめて(統合して)しまうと、文字の下に隠れていた写真の部分はもう残っていないので、文字だけを消して元の写真に戻すことはできません。

トリミングは、画像の必要な部分だけを残して、周りの不要な部分を切り取ることです。写真の端に写り込んだ人を外す、横長の写真から正方形のアイコンを切り出す、といった使い方をします。絵柄を描き変えるのではなく、見せる範囲を決める操作です。

サークルの新歓チラシを画像編集ソフトウェアで作りました。キャンパスの写真の上にマスコットのイラストを置き、さらにその上に説明会の日時の文字を入れています。日時が変わったので、写真とイラストはそのままにして、文字だけを書き直したいと考えました。作るときにしておくべきだった工夫として、最も適切なものはどれですか。

XR:現実と仮想の組み合わせ方

XR(クロスリアリティ)は、VR・AR・MR など、現実の世界と仮想の世界を組み合わせて見せる技術をまとめた呼び名です。総務省はこれらを、物理空間と仮想空間を融合させる没入型技術とも呼んでいます。

XR ── 現実と仮想の組み合わせ方。左=VR(仮想現実):目を覆うゴーグルを着けた人の周りに仮想の工場が広がる。見えるのは仮想の空間だけ。中央=AR(拡張現実):スマートフォンを現実の通りに向けると、画面の通りに道案内の矢印と説明の札が重なる。現実の風景に情報を重ねる。右=MR(複合現実):透明なメガネを着けた人が、現実の机の上に置かれた仮想の機械の立体モデルを手で回している。現実の空間に仮想の物を置き、操作する。3つをまとめてXR(クロスリアリティ)。

現実が見えないのがVR、見えている現実に重ねるのがAR、現実の中の仮想の物を操作できるのがMRです。

仮想現実(VR) … 目を覆うゴーグルなどで、視界をコンピュータが作った仮想の空間だけにし、その場にいるように感じさせる

拡張現実(AR) … 現実の風景を見たまま、その上に情報や画像を重ねて表示する。スマートフォンのカメラ越しでも使える

複合現実(MR) … 現実の空間に仮想の物を置き、回り込んで見たり、手で動かしたりできるようにする

VRゴーグル・ARグラス・MRグラスといった機器の側はIoT・組込みシステムの回で扱います。ここでは、使い道の文章から、どの技術にあたるかを見分けます。

手がかりは、利用者の目に現実の風景が見えているかどうかです。見えていなければ VR、見えている現実の上に情報が重なれば AR、現実の空間に置かれた仮想の物を操作するなら MR です。 ただし AR と MR の境目ははっきり決まっておらず、総務省の資料も両者を「物理空間と仮想空間が融合し、双方の空間認識が可能となっている状態」として同じ側にまとめています。まずは現実が見えるかどうかで、VR とそれ以外を分けます。

使い道から見分ける

VR … ゴーグルの中に作った仮想の工場で、機械の操作を体験して研修する。建てる前の家の中を、仮想の空間で歩いて見て回る

AR … スマートフォンのカメラやメガネ型の機器越しに見える現実の風景や物に、道案内の矢印や、機械の点検の手順、看板の訳などを重ねて表示する

MR … 透明なメガネ越しに見える現実の作業台に、仮想の部品の立体モデルを置き、周りを歩いて見たり、手で回したりして確かめる

スマートフォンのカメラで現実を映しながら使う仕組みなら、利用者には現実が見えているので、仮想の空間だけを見せる VR ではありません。 また、GUI(グラフィカルユーザーインタフェース)は、アイコンやボタンを画面上で操作する仕組みのことで、現実に情報を重ねる技術ではありません(情報デザインの回)。

メタバースとモーションキャプチャ

メタバースは、インターネットを通じて入る仮想の空間で、利用者どうしがやり取りできる場です。明確な定義はまだ確立されていませんが、総務省の報告書は「ユーザー間で“コミュニケーション”が可能な、インターネット等のネットワークを通じてアクセスできる、仮想的なデジタル空間」としています。

利用者はアバター(自分の分身となるキャラクター)の姿で空間に入り、ほかの利用者と話したり、イベントに参加したりします。情報通信白書や総務省の資料には、仮想の空間での音楽ライブ、学習や雇用の機会の提供、仮想の百貨店、実在の都市と連動したまちづくりといった例が紹介されています。ゴーグルを使わず、PC やスマートフォンの画面から参加できるサービスもあります。

メタバースは「人が集まる仮想の場」、VR・AR・MR は「現実と仮想をどう見せるか」の技術です。 見えている現実の物に情報を重ねて見せる仕組みを指す用語は、メタバースではなく AR です。

モーションキャプチャは、人や物の動きを計測して、デジタルの動きのデータとして取り込む技術です。体の関節に付けたマーカーを周りの複数のカメラで捉える方式や、体に付けたセンサーで動きを測る方式などがあります。取り込んだデータを使うと、CG のキャラクターやアバターを、本人と同じように動かせます。

モーションキャプチャ。左=関節にマーカーを付けたスーツの人が踊り、周りの複数のカメラが撮っている。体の動きを計測する。中央の右向きの矢印に「動きのデータ」。右=仮想の空間のCGのキャラクターが、同じポーズをとっている。CGのキャラクターやアバターを動かす。

人の動きをデータにして、CGのキャラクターに同じ動きをさせます。

映画やゲームのキャラクターの動き、スポーツの動作の分析などに使われます。総務省の研究開発制度でも、盆踊りの手指の繊細な動きをモーションキャプチャで記録し、伝統芸能を CG のアニメーションとして残す研究が行われました。

ある会社は、全国に散らばる社員が集まれるように、インターネット上に仮想のオフィスを用意しました。社員は自分の分身のキャラクターを操作してオフィスの中を歩き、近くにいる同僚に話しかけたり、会議室に集まって資料を見せ合ったりします。この仕組みを表す用語として、最も適切なものはどれですか。

4K・8K:映像の細かさ

テレビや映像の細かさは、画面を作る点(画素)の数で表します。4K・8Kは、ハイビジョン(2K)を超える高精細な映像の規格です。K は 1000 の意味で、横に並ぶ画素がおよそ 4,000 個なら 4K、およそ 8,000 個なら 8K です。

2K・4K・8Kの画素数を、左下をそろえた3つの長方形の大きさで比べた図。いちばん小さい2K=1,920×1,080、約200万画素。その横と縦をそれぞれ2倍にした4K=3,840×2,160、約800万画素(2Kの4倍)。さらに横と縦を2倍にした8K=7,680×4,320、約3,300万画素(2Kの16倍)。

横と縦がそれぞれ2倍になるごとに、画素の数は4倍になります。

2K(ハイビジョン) … 1,920×1,080=約200万画素

4K … 3,840×2,160=約800万画素。2K の4倍

8K … 7,680×4,320=約3,300万画素。2K の16倍

横と縦がそれぞれ2倍になると、画素の数は4倍になります。 4K は 2K の横と縦をそれぞれ2倍に、8K は 4K をさらに2倍にしたものなので、2K から見て4倍、16倍です。 画素が多いほど、大きな画面に近づいて見ても粗さが目立たず、細かな部分まで映せます。そのぶん、1コマの画像のデータ量も増えます。

まとめ

この回で持ち帰ること

1. ペイント系(ラスター形式)=点で描く。写真の加工向き、拡大するとギザギザ。ドロー系(ベクター形式)=線や図形の情報で描く。ロゴ・図面向き、拡大してもなめらか

2. フォトレタッチ=写真を加工して整える。レイヤー=層に分けて重ね、層ごとに編集できる。トリミング=必要な部分を残して周りを切り取る

3. XR=VR・AR・MR などをまとめた呼び名。VR=仮想の空間だけを見せる。AR=見えている現実に情報を重ねる。MR=現実の空間に置いた仮想の物を操作できる

4. メタバース=ネットワークを通じて入り、利用者どうしがアバターでやり取りする仮想の空間。モーションキャプチャ=人の動きを計測してデータにし、CG を動かす

5. 4K=約800万画素(2K の4倍)、8K=約3,300万画素(2K の16倍)。横と縦が2倍で画素数は4倍

この節で解ける公開問題

令和4〜8年度の公開問題のうち、この節の知識で解ける問題は次の2問です。

この節の過去問を続けて解く(2問) →

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出典:IPA「ITパスポート試験 シラバス(案)Ver0.1」(2026年8月31日)、「ITパスポート試験 シラバス Ver6.5」、 総務省「令和5年版 情報通信白書」(メタバース)、総務省「没入型技術の利活用に関する状況等について」(2026年1月)、 総務省「4K・8Kとは」、総務省 戦略的情報通信研究開発推進制度(SCOPE)第4回成果発表会(2008年)。 練習問題は当サイトが説明のために作ったものです。

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