• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Data-driven approach for the refinement of physics-based CG animations

Research Project

Project/Area Number 16K00169
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field High performance computing
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Kanai Takashi  東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (60312261)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsコンピュータグラフィックス / データ駆動型手法 / 液体シミュレーション / 髪シミュレーション / 弾性体シミュレーション / 部分空間統合法 / 脆性破壊シミュレーション / 回帰フォレスト / 脆性破壊アニメーション / き裂開口変位 / 応力拡大係数 / 材料靱性 / 機械学習 / 物理法則シミュレーション / 衝突変形 / 部分空間法 / 立体求積法 / 物理法則アニメーション / アンサンブル学習 / 二次モーショングラフ
Outline of Final Research Achievements

In order to obtain realistic images in 3D Computer Graphics, animation is created by physics-based simulation. However, for use such as in games and so on, it is not possible to allocate much computing resources for such simulation, and it is necessary to perform low-resolution simulation. In this research, we applied data-driven method based on machine learning approach to physics-based simulation, and established a method for the refinement of low-resolution simulation results. By applying high-resolution animation by physics-based simulation with low computational costs in real-time CG by this learning-based approach, more realistic representation is possible.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の成果により,リアルタイムCGにおいて,物理シミュレーションを利用した写実性の高い映像表現を低コストで行うための手法として大変有効なものであることが実証された.物理シミュレーション自体が計算量として大変高コストな処理であるが,データ駆動的手法を用いることで,前処理に多少時間がかかるものの,従来よりも低コストでより写実的な表現がリアルタイム処理の中で可能となった.一番わかりやすいアプリケーションとしてはゲームがあるが,その他,リアルタイムCGを必要とする分野,例えば,映画や建築や医学,考古学といった分野で特に有効な,汎用的な技術となっている.

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Data-Driven Approach for Enhancing Splashing Effects of Liquid Simulations2018

    • Author(s)
      Takashi Kanai, Mengyuan Wan, Fumiko Enomoto
    • Journal Title

      Journal for Geometry and Graphics

      Volume: 22 Pages: 115-127

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Predicting Brittle Fracture Surface Shape From a Versatile Database2018

    • Author(s)
      Yuhang Huang, Yonghang Yu, Takashi Kanai
    • Journal Title

      Computer Animation and Virtual Worlds

      Volume: e1865 Issue: 6

    • DOI

      10.1002/cav.1865

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Viewpoint Selection for Liquid Animations2018

    • Author(s)
      Chihiro Suzuki, Takashi Kanai
    • Journal Title

      ACM SIGGRAPH / Eurographics Symposium on Computer Animation (2018) poster

      Volume: - Pages: 011-012

    • DOI

      10.2312/SCA.20181188

    • NAID

      40021515327

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] メッシュ処理2018

    • Author(s)
      金井 崇
    • Journal Title

      精密工学会誌

      Volume: 84 Pages: 323-327

    • NAID

      130006638780

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Data-driven Subspace Enrichment for Elastic Deformations with Collision2017

    • Author(s)
      Duosheng Yu, Takashi Kanai
    • Journal Title

      The Visual Computer

      Volume: 33 Issue: 6-8 Pages: 779-788

    • DOI

      10.1007/s00371-017-1376-7

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Data-Driven Approach for Enhancing Splashing Effects of Liquid Simulations2017

    • Author(s)
      Takashi Kanai, Mengyuan Wan, Fumiko Enomoto
    • Journal Title

      Proc. 11th Asian Forum on Graphic Science

      Volume: 2017

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Data-Driven Approach for Simulating Brittle Fracture Surfaces2017

    • Author(s)
      Yonghang Yu, Yuhang Huang, and Takashi Kanai
    • Journal Title

      Proc. ACM SIGGRAPH ASIA 2017 Workshop: Data-Driven Animation Techniques

      Volume: 2017

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Adding Visual Details Based on Low-Resolution Energy-Cascade Ratios for Smoke Simulation2016

    • Author(s)
      Masato Ishimuroya, Takashi Kanai
    • Journal Title

      SIGGRAPH 2016 Posters

      Volume: 2016 Pages: 1-2

    • DOI

      10.1145/2945078.2945094

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Data-Driven Detailed Hair Animation for Game Characters2016

    • Author(s)
      Chenlei Wu, Takashi Kanai
    • Journal Title

      Computer Animation and Virtual Worlds

      Volume: 27 Issue: 3-4 Pages: 221-230

    • DOI

      10.1002/cav.1700

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] エッジ縮退法によるメッシュ簡略化のアウトオブコア拡張2016

    • Author(s)
      尾崎 弘武, 京田 文人, 金井 崇
    • Journal Title

      画像電子学会誌

      Volume: 45 Pages: 318-328

    • NAID

      130006319091

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Adding Turbulence Based on Low-Resolution Cascade Ratios2016

    • Author(s)
      Masato Ishimuroya, Takashi Kanai
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 10072 Pages: 67-76

    • DOI

      10.1007/978-3-319-50835-1_7

    • ISBN
      9783319508344, 9783319508351
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 実物実験の観察に基づく水と油の混合液体シミュレーション2019

    • Author(s)
      渡邊 魁人,金井 崇
    • Organizer
      映像表現・芸術科学フォーラム 2019
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Accelerating Physics-Based Simulation for Computer Graphics by Data-Driven Approach2018

    • Author(s)
      Takashi Kanai
    • Organizer
      International Symposium on Information and Intelligence Computing
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 拡張されたラプラシアン固有関数を用いた流体シミュレーションの計算効率化2018

    • Author(s)
      石室屋 正人,金井 崇
    • Organizer
      情報処理学会 コンピュータグラフィックスとビジュアル情報学第169回研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 液体アニメーションのための視点選択手法2018

    • Author(s)
      鈴木 千裕,金井 崇
    • Organizer
      映像表現・芸術科学フォーラム 2018
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] プレイヤー間の非対称条件を考慮したレーティングシステム2017

    • Author(s)
      大竹 勇志,金井 崇
    • Organizer
      情報処理学会 第 37 回 ゲーム情報学研究会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都・新宿区)
    • Year and Date
      2017-03-09
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] データ駆動法による脆性破壊曲面生成シミュレーション2017

    • Author(s)
      黄 宇航,于 永航,金井 崇
    • Organizer
      画像電子学会 ビジュアルコンピューティングワークショップ 2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Enhancing Subspaces for Elastic Deformation with Collisions2016

    • Author(s)
      Duosheng Yu, Takashi Kanai
    • Organizer
      情報処理学会 コンピュータグラフィックスとビジュアル情報学第165回研究発表会
    • Place of Presentation
      九州大学医学部百年講堂(福岡県・福岡市)
    • Year and Date
      2016-11-09
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 低解像度のエネルギー遷移比を考慮した煙アニメーションの詳細付加2016

    • Author(s)
      石室屋 正人,金井 崇
    • Organizer
      Visual Computing / グラフィクスと CAD 合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都・新宿区)
    • Year and Date
      2016-06-18
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Book] 3D-CAD/CG 入門 [第3版]-Inventor と 3ds Max で学ぶ図形科学2016

    • Author(s)
      鈴木 賢次郎, 横山 ゆりか, 金井 崇, 舘 知宏
    • Total Pages
      190
    • Publisher
      サイエンス社
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Remarks] 金井崇研究室

    • URL

      https://graphics.c.u-tokyo.ac.jp/

    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2017 Research-status Report
  • [Remarks] 金井崇研究室

    • URL

      http://graphics.c.u-tokyo.ac.jp

    • Related Report
      2016 Research-status Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi