1995年に公開された映画『トイ・ストーリー』は，最初から最後までコンピューターで製作された初めての映画だ。コンピューターグラフィックス（CG）の世界では，この映画の完成は，エンターテインメント分野での画期的な出来事だった。しかし，登場人物やさまざまな物体はどれものっぺりとしていて，現実の人や物に見られる外観の特徴が見られなかった。続編の『トイ・ストーリー２』では，擦り切れた様子や，泥，天候の影響などが，物体の表面に一定のパターンでかき込まれ，多少現実感のある仕上がりになっている。
シミュレーションをより現実に近づけるには，摩擦や汚れのある姿を，さまざまな形で正確にモデル化しなければならない。得られる画像の精度や見た目の複雑さは，物体を作る物質のモデルの質に決定的に左右される。
モデル化の重要な特性は２つある。１つは，物質の内部構造の直接的なモデル化と，表面下での光の伝播と拡散のシミュレーション。もう１つは，腐食などで表面に酸化層ができたり，割れ目が入ったりするような経年変化による表面のモデル化だ。
こうしたレンダリング（画像生成）技術はアニメーション映画だけでなく，広く産業界で利用されている。ボーイング社はレンダリング技術をバーチャルリアリティー・システムに使い，旅客機のボーイング777を設計した。建築設計や都市計画を手がける事務所は，計画案の段階でレンダリングを使って，建造物がつくる影や光の反射など，周囲の環境への視覚的な影響を調べている。（本文より）
著者
Julie Dorsey ／ Pat Hanrahan
２人はデジタル物質表現に関して1994年から共同研究している。ドーシーはマサチューセッツ工科大学（MIT）の準教授で，建築学科と電気・コンピューター科学科に所属している。MITコンピューターサイエンス研究所（LCS）のメンバーでもある。ハンラハンは，スタンフォード大学キヤノンUSA寄付講座教授で，コンピューター・電気工学科に所属する。
原題名
Digital Materials and Virtual Weathering（SCIENTIFIC AMERICAN February 2000）