An Embedded Engineer’s Blog

とある組み込みエンジニアの備忘録的なブログです。

【GitHub Copilotと作る Pythonで OpenGL 3Dプログラミング 】- はじめに

GitHub Copilotと作る Pythonで OpenGL 3Dプログラミング

第0回「このシリーズについて」

はじめに

このブログシリーズでは、PythonとOpenGLを使った3Dプログラミングを、ゼロからステップバイステップで学んでいきます。

そして、このシリーズには一つ大きな特徴があります。GitHub Copilotをフル活用して開発を進めていくということです。

このシリーズの趣旨

3Dプログラミングは、ゲーム開発、シミュレーション、データ可視化など、さまざまな分野で活用されています。しかし、OpenGLを使った3Dプログラミングは、初学者にとってハードルが高いと感じられることも多いでしょう。

このシリーズでは、以下の点を重視して解説を進めていきます：

  • 段階的な学習: 簡単なウィンドウ表示から始め、徐々に複雑な3D描画へと進みます
  • 実践的なコード: 各回で動作するサンプルコードを提供します
  • インタラクティブなデモ: imguiを使って、パラメータをリアルタイムで調整できるようにします

GitHub Copilotを活用した開発

本シリーズでは、コードの作成にGitHub Copilotを積極的に活用しています。

GitHub Copilotは、AIを活用したコーディング支援ツールです。コードの補完だけでなく、以下のような場面で活用しています：

  • コードの生成: 関数やクラスの実装をCopilotに提案してもらう
  • リファクタリング: より良いコード構造への改善提案
  • ドキュメント作成: コメントやドキュメントの生成
  • デバッグ支援: エラーの原因特定と修正案の提示

実は、このブログ記事自体もGitHub Copilotがメインで執筆しています。筆者がテーマや方向性を指示し、Copilotが文章を生成、筆者がレビュー・修正するという流れで作成しています。

AIと人間が協力してコードと記事を作り上げていく様子も、このシリーズの見どころの一つです。

対象読者

このシリーズは、以下のような方を対象としています：

  • Pythonの基本的な文法を理解している方
  • 3Dプログラミングに興味がある方
  • OpenGLを学んでみたいが、どこから始めればいいかわからない方
  • GitHub Copilotを使った開発に興味がある方

3Dプログラミングやグラフィックスの事前知識は必要ありません。必要な概念はその都度解説していきます。

使用する技術

技術 用途
Python 3.x プログラミング言語
GLFW ウィンドウ管理・入力処理
PyOpenGL OpenGLのPythonバインディング
NumPy 行列計算・頂点データ処理
imgui-bundle デバッグUI・パラメータ調整
GitHub Copilot AIコーディング支援

シリーズ全体の流れ

このシリーズは、以下のような流れで進めていきます：

  1. 環境構築 - 開発環境のセットアップ
  2. ウィンドウ作成 - GLFWでウィンドウを表示
  3. imgui導入 - デバッグUIの組み込み
  4. シェーダー入門 - GPUプログラミングの基礎
  5. ポリゴン描画 - 初めての3D描画
  6. カメラと座標変換 - 3D空間の操作
  7. 形状描画 - 様々な3Dオブジェクトの描画
  8. 高速化 - バッチ描画とインスタンシング
  9. テクスチャ - 画像の貼り付け
  10. ライティング - 光と影の表現
  11. 応用 - より高度なテクニック

各回で作成したコードは、次の回で拡張していく形式を取ります。最終的には、インタラクティブな3Dビューアが完成する予定です。

公開済み記事一覧

回 タイトル 公開日
第0回 このシリーズについて 2025/11/29
第1回 開発環境を整えよう 2025/11/29
第2回 GLFWでウィンドウを作る 2025/11/30
第3回 imguiを組み込む 2025/11/30
第4回 シェーダー入門 - 虹色の三角形を描く 2025/11/30
第5回 座標変換の基礎 2025/11/30
第6回 2D/3Dカメラの実装 2025/12/01
第7回 マウスでカメラ操作 2025/12/01
第8回 点・線・三角形を描く 2025/12/06
第9回 立方体と球体を描く - EBOで頂点を再利用 2026/01/03
第10回 バッチレンダリングで描画を高速化 2026/01/03

サンプルコードの入手方法

このシリーズのサンプルコードは、GitHubリポジトリで公開しています：

リポジトリ: https://github.com/an-embedded-engineer/PythonOpenGLBlog

各回に対応するタグ（例: v1.0, v2.0）が付けられているので、特定の回の状態を確認したい場合は、該当タグをチェックアウトしてください。

# リポジトリのクローン
git clone https://github.com/an-embedded-engineer/PythonOpenGLBlog.git

# 特定の回の状態を確認（例: 第1回）
git checkout v1.0

おわりに

次回から、実際の開発環境のセットアップに入ります。

GitHub Copilotと一緒に、Pythonで3Dプログラミングの世界を探索していきましょう！

次回: 第1回「開発環境を整えよう」