Difference TOP 完全ガイド | 使い方・パラメータ解説【TouchDesigner】

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概要 📖 – 2 つの TOP の絶対値差分でモーション検出を行う

Difference TOPは、2 つの入力 TOP のピクセル値を絶対値差分し、変化量や動き領域を強度として抽出する合成 TOPです。Composite TOP の Difference 演算と同等の結果が得られる軽量バリエーションで、固定背景や前フレームとの比較によるモーション検出・変化検知の前段として頻出します。Pre-Fit Overlay と Transform パラメータで Overlay 側のサイズ・位置を Fixed Layer に合わせて制御できます。

主な用途 🎯

2 枚の TOP のピクセル値を abs(input1 - input2) で絶対値差分
固定背景と現フレームを比較したモーション検出 (背景差分)
前フレームとの差分による動き領域抽出 (フレーム間差分)
A/B 比較・回帰テストでの画像差分可視化
Pre-Fit / Justify による Overlay のサイズ・位置合わせ

データフロー 🔄

入力: 2 枚の TOP テクスチャ (input1, input2)
 ↓
Fixed Layer の解像度に Overlay をリサイズ
 ↓
絶対値差分計算 (abs(input1.rgba - input2.rgba))
 ↓
出力: 差分強度テクスチャ

Tips

初心者の方は、以下日本語書籍も手元にあると安心です。

リンク

まる。

実際の案件事例まで踏み込んで紹介されていて、効率よくスキルアップするなら必携の二冊です！

パラメータ解説 ⚙️

Transform Page 🎯

Fixed Layer `.size` 📐

差分の基準となる固定レイヤを選択

項目	内部名	説明
Input 1	`.input1`	Input 1 を Fixed、Input 2 を Overlay として扱う
Input 2	`.input2`	Input 2 を Fixed、Input 1 を Overlay として扱う

Pre-Fit Overlay `.prefit` 📐

Overlay レイヤを Fixed レイヤに合わせる方式

項目	内部名	説明
Fill	`.fill`	Fixed の解像度・アスペクトに引き伸ばす (アスペクト無視、歪み発生)
Fit Horizontal	`.fithorz`	Fixed の横幅に合わせて引き伸ばす
Fit Vertical	`.fitvert`	Fixed の縦幅に合わせて引き伸ばす
Fit Best	`.fitbest`	Overlay のアスペクトを保ちつつクロップなしで最大化
Fit Outside	`.fitoutside`	Overlay のアスペクトを保ちつつ Fixed をすべて覆う (クロップあり)

Justify Horizontal `.justifyh` ↔️

Overlay の水平方向アラインメント

項目	内部名	説明
Left	`.left`	Fixed の左端に揃える
Center	`.center`	Fixed の中央に配置
Right	`.right`	Fixed の右端に揃える

Justify Vertical `.justifyv` ↕️

Overlay の垂直方向アラインメント

項目	内部名	説明
Bottom	`.bottom`	Fixed の下端に揃える
Center	`.center`	Fixed の中央に配置
Top	`.top`	Fixed の上端に揃える

Extend Overlay `.extend` 🔁

Overlay レイヤの端部処理

項目	内部名	説明
Hold	`.hold`	エッジのピクセル値をそのまま伸ばす
Zero	`.zero`	エッジ外を 0 (透明) として扱う
Repeat	`.repeat`	エッジでタイリング (繰り返し)
Mirror	`.mirror`	エッジでミラーリング

Transform パラメータ 🎚️

Rotate .r
Overlay を回転。正値で時計回り、負値で反時計回り

Translate .t
Overlay を X / Y 方向に平行移動 (tx / ty)

Translate Units .tunit
Translate の単位 (pixels / fraction / fractionaspect)

Scale .s
Overlay の X / Y スケール (sx / sy)

Pivot .p
Scale / Rotate の基準点 (px / py)

Pivot Units .punit
Pivot の単位

Common Page 🔧

Output Resolution `.outputresolution` 🖼️

出力解像度の決定方式

項目	内部名	説明
Use Input	`.useinput`	入力 TOP の解像度をそのまま継承
Eighth	`.eighth`	入力解像度の 1/8
Quarter	`.quarter`	入力解像度の 1/4
Half	`.half`	入力解像度の 1/2
2X	`.2x`	入力解像度の 2 倍
4X	`.4x`	入力解像度の 4 倍
8X	`.8x`	入力解像度の 8 倍
Custom Resolution	`.custom`	`Resolution` パラメータで任意指定

Resolution `.resolution` 📐

カスタム解像度の幅・高さ指定 (Output Resolution = Custom Resolution の時のみ有効):

Resolution W: 出力幅 (ピクセル単位)。Output Resolution が Custom Resolution の時に有効
Resolution H: 出力高 (ピクセル単位)。同上

Resolution Menu `.resmenu` 📋

よく使う解像度プリセットのドロップダウン:

Resolution Menu: NTSC / PAL / HDTV 720 / HDTV 1080 / 4K UHD 等のプリセットから選択すると Resolution W / Resolution H が自動セットされる

Use Global Res Multiplier `.resmult` 🔢

プロジェクト全体の解像度倍率の適用:

Use Global Res Multiplier: Edit > Preferences > TOPs の Global Resolution Multiplier をこの TOP に適用するかどうか。プロトタイプを低解像度で動かしつつ最終出力で一括フル解像度化する運用に便利

Output Aspect `.outputaspect` 📏

出力アスペクト比の決定方式

項目	内部名	説明
Use Input	`.useinput`	入力 TOP のアスペクトを継承 (伝播事故の元、非推奨)
Custom Aspect	`.custom`	`Aspect1` / `Aspect2` で手動指定

Aspect `.aspect` 📐

カスタムアスペクト比の指定 (Output Aspect = Custom Aspect の時のみ有効):

Aspect1: 横方向アスペクト値 (Output Aspect = Custom Aspect の時のみ有効)
Aspect2: 縦方向アスペクト値 (同上)

Input Smoothness `.inputfiltertype` 🎚️

入力テクスチャのサンプリング方式

項目	内部名	説明
Nearest Pixel	`.nearest`	最近傍ピクセルサンプリング (ピクセルアート向け、ジャギーが残る)
Interpolate Pixels	`.linear`	バイリニア補間 (滑らか、デフォルト)
Mipmap Pixels	`.mipmap`	ミップマップ補間 (縮小時のモアレ抑制、わずかにコスト高)

Fill Viewer `.fillmode` 🖥️

ビューア内でのテクスチャの収め方

項目	内部名	説明
Use Input	`.useinput`	入力 TOP の Fill Viewer 設定を継承
Fill	`.fill`	ビューアいっぱいに引き伸ばす (アスペクト無視)
Fit Horizontal	`.width`	横幅に合わせて収める (上下に余白)
Fit Vertical	`.height`	縦幅に合わせて収める (左右に余白)
Fit Best	`.best`	アスペクト保持で内側に収まる最大サイズ
Fit Outside	`.outside`	アスペクト保持で外側まで覆う最小サイズ (はみ出しあり)

Viewer Smoothness `.filtertype` 🎛️

ビューア表示時のサンプリング方式

項目	内部名	説明
Nearest Pixel	`.nearest`	最近傍ピクセルサンプリング (ピクセル単位での確認向け)
Interpolate Pixels	`.linear`	バイリニア補間 (滑らか、デフォルト)
Mipmap Pixels	`.mipmap`	ミップマップ補間 (縮小ビュー時のモアレ抑制)

Passes `.npasses` 🔁

オペレータの反復実行回数:

Passes: TOP の処理を何パス繰り返すかの整数値。前回パスの結果が次回パスの入力になる。反復処理に利用

Channel Mask `.chanmask` 🎨

処理対象のチャンネルマスク (R/G/B/A 個別トグル):

Channel Mask: R / G / B / A 各チャンネルのオン/オフトグル。オフのチャンネルは TOP の処理を受けず入力値がそのまま通過

Pixel Format `.format` 🎨

出力テクスチャのピクセルフォーマット (ビット深度・チャンネル構成)

項目	内部名	説明
Use Input	`.useinput`	入力 TOP のフォーマットを継承
8-bit fixed (RGBA)	`.rgba8fixed`	標準 8 ビット固定小数 RGBA (デフォルト、軽量)
sRGB 8-bit fixed (RGBA)	`.srgba8fixed`	sRGB ガンマ補正済 8 ビット RGBA
16-bit float (RGBA)	`.rgba16float`	16 ビット浮動小数 RGBA (HDR・中間処理向け)
32-bit float (RGBA)	`.rgba32float`	32 ビット浮動小数 RGBA (最高精度、メモリ大)
10-bit RGB, 2-bit Alpha, fixed (RGBA)	`.rgb10a2fixed`	10-10-10-2 ビット固定小数 (バンディング抑制)
16-bit fixed (RGBA)	`.rgba16fixed`	16 ビット固定小数 RGBA
11-bit float (RGB), Positive Values Only	`.rgba11float`	11-11-10 ビット浮動小数 RGB (アルファは 1.0 固定、HDR 軽量、負値不可)
16-bit float (RGB)	`.rgb16float`	16 ビット浮動小数 RGB (アルファなし)
32-bit float (RGB)	`.rgb32float`	32 ビット浮動小数 RGB (アルファなし)
8-bit fixed (Mono)	`.mono8fixed`	8 ビット固定小数モノクロ (RGB 同値、Alpha=1.0)
16-bit fixed (Mono)	`.mono16fixed`	16 ビット固定小数モノクロ
16-bit float (Mono)	`.mono16float`	16 ビット浮動小数モノクロ
32-bit float (Mono)	`.mono32float`	32 ビット浮動小数モノクロ
8-bit fixed (RG)	`.rg8fixed`	8 ビット固定小数 R+G 2 チャンネル (B=0, Alpha=1.0)
16-bit fixed (RG)	`.rg16fixed`	16 ビット固定小数 R+G
16-bit float (RG)	`.rg16float`	16 ビット浮動小数 R+G
32-bit float (RG)	`.rg32float`	32 ビット浮動小数 R+G
8-bit fixed (A)	`.a8fixed`	8 ビット固定小数アルファ単体
16-bit fixed (A)	`.a16fixed`	16 ビット固定小数アルファ単体
16-bit float (A)	`.a16float`	16 ビット浮動小数アルファ単体
32-bit float (A)	`.a32float`	32 ビット浮動小数アルファ単体
8-bit fixed (Mono+Alpha)	`.monoalpha8fixed`	8 ビット固定小数モノクロ+アルファ
16-bit fixed (Mono+Alpha)	`.monoalpha16fixed`	16 ビット固定小数モノクロ+アルファ
16-bit float (Mono+Alpha)	`.monoalpha16float`	16 ビット浮動小数モノクロ+アルファ
32-bit float (Mono+Alpha)	`.monoalpha32float`	32 ビット浮動小数モノクロ+アルファ

実践アイデア 💡

Example 1: 固定背景差分によるモーション検出 🎯

Video Device In TOP → input1, 撮影した背景画像 (Movie File In TOP) → input2 → Difference TOP → Level TOP (閾値化) → Blob Track TOP

カメラ映像と事前に撮影した無人の背景画像を Difference TOP で比較し、絶対値差分から動体領域を抽出する古典的なモーション検出フローです。後段に Level TOP で閾値処理を入れるとノイズに強くなり、Blob Track TOP に渡すと検出領域の重心や面積をトラッキングできます。

カメラ入力の Video Device In TOP を Difference TOP の input1 に接続
無人状態で撮影した背景画像を Movie File In TOP で読み込み input2 に接続
後段に Level TOP を挟み、Opacity や Black/White Level で閾値化
Pixel Format を 16-bit float (RGBA) 以上にして低輝度差分の階調を保持

Example 2: 前フレームとの差分で動き領域を抽出 🏃

Video Device In TOP → input1, Cache TOP (1 frame delay) → input2 → Difference TOP

現在のフレームと 1 フレーム前の映像を Difference TOP で比較し、フレーム間差分で動いた部分だけを浮かび上がらせる定番テクニックです。背景差分と違って事前撮影が不要で、屋外などで照明変化が大きい状況でも安定して動き領域を取り出せます。

現フレームを input1 に接続
Cache TOP でフレーム数 2 のリングバッファを構成し、1 フレーム前を input2 に取り出す
Difference TOP の出力を後段の Level TOP で閾値化し、ノイズ成分を除去

Example 3: A/B 比較・回帰テストでの画像差分可視化 🔍

Reference Render TOP → input1, Current Render TOP → input2 → Difference TOP → Level TOP (拡大)

シェーダ修正前後のレンダリング結果を Difference TOP で比較し、絶対値差分を Level TOP で増幅して可視化すると、肉眼では分からない微小な差まで確認できます。CI / 回帰テストの目視チェック工程として組込みやすい構成です。

リファレンス画像を input1、現在の出力を input2 に接続
Pixel Format を 32-bit float (RGBA) にして数値誤差レベルの差まで保持
後段 Level TOP の Opacity や Multiply で差分を 10〜100 倍程度に増幅して表示

Info CHOP情報 📊

Difference TOPは Info CHOP による詳細情報取得に対応しています。

TOP固有情報 🖼️

resx: TOP の出力解像度 X (ピクセル単位)
resy: TOP の出力解像度 Y (ピクセル単位)
aspectx: アスペクト比 X
aspecty: アスペクト比 Y
depth: 3D テクスチャ / テクスチャ配列の深度 (2D テクスチャでは 1)
gpu_memory_used: TOP が消費している GPU メモリ量 (MB 単位)

汎用オペレータ情報 🔄

total_cooks: プロセス開始からのクック回数
cook_time: 最後のクック時間 (ミリ秒)
cook_frame: 最後にクックされたフレーム番号
warnings: 警告数
errors: エラー数

代表的な取得チャンネル 📊

resolution_x / resolution_y: 出力テクスチャの幅・高さ (ピクセル)
aspectx / aspecty: 出力テクスチャのアスペクト比 (横 / 縦)
depth: ピクセルフォーマットのビット深度 (8 / 10 / 16 / 32)
num_components: 出力チャンネル数 (1=Mono / 2=Mono+Alpha or RG / 3=RGB / 4=RGBA)
gpu_mem_used: GPU メモリ使用量 (バイト)、最適化判断の指標

トラブルシューティング ⚠️

よくある問題と解決策 🔧

❌ Problem: 差分結果が真っ黒で何も検出できない
✅ Solution:

input1 と input2 の解像度・アスペクトが大きく異なる場合、Pre-Fit Overlay が Fit Best 以外だと Overlay 側がほぼゼロ領域として扱われることがある。設定を確認
Pixel Format を 16-bit float (RGBA) 以上にし、低輝度差分の階調を保持
後段に Level TOP を挟み、Opacity や Multiply で差分を 10〜100 倍に増幅

❌ Problem: 背景差分でカメラノイズ起因の誤検出が多い
✅ Solution:

Difference の前段で両入力に Blur TOP をかけてセンサーノイズを平滑化
後段 Level TOP の Black Level を上げ、小さな差分値を切り捨てる閾値処理
数秒分の背景画像を平均した参照を input2 に使い、瞬間ノイズを除去

❌ Problem: Overlay の位置や大きさが想定とずれて差分がうまく取れない
✅ Solution:

Pre-Fit Overlay が Fill になっていないか確認 (Fixed サイズに強制ストレッチされる)
Justify Horizontal / Justify Vertical でアンカー位置を明示
Common Page の Output Aspect を Custom Aspect に固定し、上流のアスペクト伝播事故を遮断

❌ Problem: 前フレーム差分でフィードバックループのような結果になる
✅ Solution:

Cache TOP の Cache Size が 1 になっていないか確認 (1 フレームでは前フレームが取り出せない)
Cache TOP の Index を 1 にして 1 フレーム前を選択していることを確認
Difference TOP の出力を Cache TOP の入力に戻していないかパス図を再確認 (循環参照)

参考資料 📚

その他 🔗

公式リソース 📖

この記事はLLMと共に内容を執筆、更新しています。
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まる。

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Python/Touchdesigner/M5Stackをこよなく愛すフルスタックエンジニア。
専門は生理心理学、趣味はヨガやサウナ、EMS電気風呂などヘルスケア全般。
脳波や筋電、心拍を中心とした生体情報のセンシング＆インタラクティブアートづくりがライフワーク。

普段はワントゥーテンという会社で空間演出エンジニアをしています。
リファラル採用お繋ぎできますので、我こそはという尖った方は経歴と希望職種添えてDMください(エンジニア以外、営業職等もOK)。
ご飯行きましょう。

↓日常垢
Instagram：＠malmal0v0

概要 📖 – 2 つの TOP の絶対値差分でモーション検出を行う

主な用途 🎯

データフロー 🔄

パラメータ解説 ⚙️

Transform Page 🎯

Fixed Layer .size 📐

Pre-Fit Overlay .prefit 📐

Justify Horizontal .justifyh ↔️

Justify Vertical .justifyv ↕️

Extend Overlay .extend 🔁

Transform パラメータ 🎚️

Common Page 🔧

Output Resolution .outputresolution 🖼️

Resolution .resolution 📐

Resolution Menu .resmenu 📋

Use Global Res Multiplier .resmult 🔢

Output Aspect .outputaspect 📏

Aspect .aspect 📐

Input Smoothness .inputfiltertype 🎚️

Fill Viewer .fillmode 🖥️

Viewer Smoothness .filtertype 🎛️

Passes .npasses 🔁

Channel Mask .chanmask 🎨

Pixel Format .format 🎨