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複雑曲面の精密かつ高速な可視化のためのモンテカルロ法に基づく並列モデルと点群生成

Research Project

Project/Area Number 18700104
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Media informatics/Database
Research InstitutionAshikaga Institute of Technology

Principal Investigator

木村 彰徳  Ashikaga Institute of Technology, 工学部, 講師 (60373099)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Keywordsコンピュータグラフィックス / 点群生成 / 密度分割 / モンテカルロ法 / 複雑曲面 / 並列処理 / アルゴリズム
Research Abstract

本研究では,非常に複雑な陰関数モデルを精密かつ高速に可視化するために,その曲面上をサンプリングする新しい並列アルゴリズム「密度分割」を確立し,提案することを目的として研究を行った.
アルゴリズム開発を行うために,本研究費で購入したPCクラスタシステム(16CPU)で実行できるソフトウェアの開発を行った.並列化ライブラリは,MPI(Message Passing Interface)を用いた.これにより,実行するCPU数のコントロールも容易に行うことができ,追加購入した20CPU分のPCを加え,36CPUでの実行も容易に行うことができた.
密度分割による並列アルゴリズムの検討・評価のために,乱数生成の単純な足し合わせや種々の拡張アンサンブル法による陰関数曲面の一様なサンプリングを行った.ここで陰関数曲面には,比較的簡単なトーラスなどの幾何学的な形状から3次元形状計測装置によって取得した数十万程度の点群から生成した大規模なものを利用した.点群の一様性を見積もるために小さな領域内での生成点数(密度)を計測する方法で評価した.結果としては,後者の複雑な形状では,表面積を数%の計測精度で得ることができていないので,アルゴリズムの改良及び最適化を進める必要がある.
多重解像度の点群生成に関しては,アルゴリズムの実装を行うことはでき,並列処理でのロードバランスの改善のためによりいっそうの最適化を行う必要がある.
アプリケーションソフトウェアの公開については,既に本研究で開発したアルゴリズムが動作するソフトウェアは開発しているので,コードの整理やwebサイトの整備をすれば公開できる.今後より改善したアルゴリズムを実装したソフトウェアを公開する予定である.
今後も本研究成果についての論文投稿,アプリケーションソフトウェアを公開するために,引き続き本研究を行う予定である.

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2008 2007

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Stochastic Visualization of Intersection Curves of Implicit Surfaces2007

    • Author(s)
      Y. Jo, M. Oka, A. Kimura, K. Hasegawa, A. Saitoh, S. Nakata, A. Shibata, S. Tanaka
    • Journal Title

      Computers & Graphics Vol.31,No.2

      Pages: 230-242

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stochastic visualization of intersection curves of implicit surfaces2007

    • Author(s)
      Y.Jo, M.Oka, A.Kimura, K.Hasegawa, A.Saitoh, S.Nakata, S.Tanaka
    • Journal Title

      Computers & Graphics Vol.31, 2

      Pages: 230-242

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Multi-Volume Rendering Using Particle Fusion2008

    • Author(s)
      Naohisa Sakamoto, Koji Koyamada, Ayumu Saito, Akinori Kimura, and Satoshi Tanaka
    • Organizer
      IEEE Pacific Visualization Symposium 2008
    • Place of Presentation
      京都
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 粒子レベルの融合による複数ボリュームデータ向け粒子ベースレンダリング2007

    • Author(s)
      桑野浩, 坂本尚久, 小山田耕二, 齋藤歩, 木村彰徳, 田中覚
    • Organizer
      可視化情報学会 第35回可視化情報シンポジウム
    • Place of Presentation
      工学院大学
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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