| Project/Area Number |
20K11839
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 60090:High performance computing-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
Fujisawa Makoto 筑波大学, 図書館情報メディア系, 准教授 (90508409)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 物理シミュレーション / コンピュータグラフィックス / マルチフィジクス / 位置ベース法 / 粒子法 |
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| Outline of Research at the Start |
物理法則に基づくシミュレーションは様々な分野で応用され，多くの自然現象をコンピュータ上で再現できるようになってきている．一方で，複数の異なる物理現象が混ざり合うようなもの(マルチフィジクス)を再現することは未だに難しい．本研究では各物理法則によるシミュレーションをモジュールとしてとらえ，それらを独立してそれぞれに合わせた手法で計算するとともに，それらの間の影響を相互作用として計算し，更にパラメータ設定が容易な位置ベース法を使うことで，現実世界の多くの現象に対応しつつ，専門家ではない一般的なユーザにとっても使いやすいシミュレーション技術を開発する．
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| Outline of Final Research Achievements |
In this research, we focuse on the position-based method, a real-time physics simulation method, and aim to develop computer simulation technology for complex natural phenomena in which multiple phenomena interact with each other (multi-physics), which requires a huge amount of computation time and parameter adjustment in previous researches. The results of the research include: an interaction method for fluid and hair including plastic deformation based on a position-based method, a simulation method of dilatant fluid composed of water and fine particles based on position-based method, daytime fireworks simulation by combining fluid and parachute simulations, and a simulation method of soil-structure destruction with seepage flows etc.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
単一の現象のみを再現するのではなく，毛髪の変形と液体とのインタラクション，微粒子の摩擦と水の非圧縮性，煙とパラシュートの挙動，土砂と液体の挙動とインタラクションなど，複数の物質が互いに複雑に絡み合う複雑な現象を，主に位置ベース法や粒子法を用いる新たな手法を開発することで，コンピュータで高速にシミュレーション可能にした点に研究の学術的意義がある．また，シミュレーションするだけでなく，それをコンピュータグラフィックスとして可視化し，様々なシーンに適用可能なことも示しており，実際の現場に適応できるという点で社会的な意義も高い．
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