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Interactive Visualization of Ultra-high Resolution Urban Environment Simulation using XR Technology

Research Project

Project/Area Number 19K11995
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60090:High performance computing-related
Research InstitutionJapan Agency for Marine-Earth Science and Technology

Principal Investigator

Kawahara Shintaro  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(情報エンジニアリングプログラム), 副主任研究員 (60415982)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords可視化 / バーチャルリアリティ / ヘッドマウントディスプレイ / ゲームエンジン / 可視化フレームワーク / XR可視化 / シミュレーション / 複合現実感
Outline of Research at the Start

シミュレーション技術の発達により、街区内を数メートル単位で解像可能な都市環境シミュレーションを実施できるようになった。ここで得られた三次元データに対する可視化結果を、VR技術を用いて実寸大で視覚提示することは、データが内包する複雑な自然現象の理解を促進する上で非常に効果的なものとなる。これまでに実施した研究では、対象街区内の建築物や樹木を3-D CGで提示してきたが、実際の街区内に可視化結果を直接投影できればより効果的である。本研究では、XR(VR, AR, MRの総称)技術を用いた複数のアプローチにより、実空間内でのインタラクティブデータ可視化を試みると共に、その有効性について検証する。

Outline of Final Research Achievements

Visualization results of a high-resolution urban heat simulation have been represented on an XR device. Visualization software for CAVE-type VR devices was made to run on PC-connected head-mounted displays (HMDs) using a C++ library developed proprietary. In addition, a visualization framework for the game engine Unity has been newly developed to enable the representation of visualization results on Quest 2 which is a stand-alone HMD and smartphones. This development enabled the superimposed display of 3-D CG of the visualization results on the real video using the video-through function of the HMD. It also solved the problem of using the device outdoors for XR visualization on an urban scale, which is the objective of this research.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究期間中に開発したゲームエンジン用可視化フレームワークVisAssetsは、XRデバイス用可視化アプリケーションの開発効率を大幅に向上させることができる。また、無償で公開したことにより、データ可視化を伴う多くの研究コミュニティへの貢献だけでなく、国内外の研究者・開発者による本フレームワークの機能拡張や、ユーザ間での相互利用が期待できる。特に、スタンドアロン型HMDでのインタラクティブ可視化コンテンツの開発が容易になったことにより、本研究の当初目的である都市域での屋外利用だけでなく、教育やアウトリーチ活動での利用も期待できる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 3 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] ゲームエンジンUnityをベースにした可視化システム ―みんなで21世紀の可視化技術を統合しませんか?―2021

    • Author(s)
      宮地英生、川原慎太郎
    • Journal Title

      可視化情報

      Volume: 41 Pages: 13-17

    • NAID

      130008161603

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] ゲームエンジンを用いたVR可視化フレームワークの開発2020

    • Author(s)
      宮地英生、川原慎太郎
    • Journal Title

      日本シミュレーション学会論文誌

      Volume: 12 Pages: 59-67

    • NAID

      130007879677

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of CAVELib Compatible Library for HMD-type VR Devices2019

    • Author(s)
      Kawahara Shintaro、Kageyama Akira
    • Journal Title

      Journal of Advanced Simulation in Science and Engineering

      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 234-248

    • DOI

      10.15748/jasse.6.234

    • NAID

      130007655847

    • ISSN
      2188-5303
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 汎用可視化フレームワーク:Unity上で動作する可視化フレームワークVisAssets2022

    • Author(s)
      川原慎太郎、宮地英生
    • Organizer
      第5回ビジュアリゼーションワークショップ
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Unity用可視化フレームワークVisAssetsの開発2021

    • Author(s)
      川原慎太郎、宮地英生
    • Organizer
      第92回CG・可視化研究会(CAVE研究会)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Unity上での情報可視化フレームワークの開発2021

    • Author(s)
      宮地英生、川原慎太郎
    • Organizer
      第49回可視化情報シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 大規模データ可視化システムのUnity上への実装2021

    • Author(s)
      宮地英生、川原慎太郎
    • Organizer
      第35回数値流体力学シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 大規模データ向け等値面システムの開発2021

    • Author(s)
      宮地英生、川原慎太郎
    • Organizer
      2021年度核融合科学研究所一般共同研究(研究会) 先進的可視化開発環境を用いた可視化表現法の研究会(VR2021)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Unity用可視化フレームワークVisAssetを用いた可視化アプリケーション開発2021

    • Author(s)
      川原慎太郎
    • Organizer
      第4回ビジュアリゼーションワークショップ
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Unity上で動作する可視化フレームワークの開発2020

    • Author(s)
      川原慎太郎、宮地英生
    • Organizer
      第48回可視化情報シンポジウム
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ゲームエンジン用可視化フレームワークの開発2020

    • Author(s)
      川原慎太郎、宮地英生
    • Organizer
      先進的描画技術を用いた可視化情報の研究会(VR2020)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Unity用可視化フレームワークとサンプルアプリケーションの開発2020

    • Author(s)
      宮地英生、川原慎太郎
    • Organizer
      第34回数値流体力学シンポジウム
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] CLCL: CAVELib Compatible Library for Head-mounted Displays2019

    • Author(s)
      Shintaro Kawahara
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] バーチャルリアリティ技術を用いた地球環境データの可視化2019

    • Author(s)
      川原慎太郎
    • Organizer
      第47回可視化情報シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ヘッドマウントディスプレイを用いた気象データ可視化2019

    • Author(s)
      川原慎太郎
    • Organizer
      可視化講演会@日本原子力研究開発機構
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Book] VR/AR技術における感覚の提示、拡張技術と最新応用事例2021

    • Author(s)
      執筆者:64名、技術情報協会
    • Total Pages
      576
    • Publisher
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861048500
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] githubでのVisAssets(可視化フレームワーク)の公開ページ

    • URL

      https://github.com/kawaharas/VisAssets

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Research-status Report
  • [Remarks] VisAssetsの共同開発者(東京都市大学 宮地英生教授)によるプロジェクトページ

    • URL

      http://www.comm.tcu.ac.jp/miyachilab/visassets/index.html

    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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