科学的可視化と情報可視化を融合する可視化フレームワークの開発
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22K12054
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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 | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
川原 慎太郎 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(地球情報科学技術センター), 副主任研究員 (60415982)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮地 英生 東京都市大学, メディア情報学部, 教授 (00501727)
伊藤 貴之 お茶の水女子大学, 基幹研究院, 教授 (80401595)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 可視化フレームワーク / 科学的可視化 / 情報可視化 / XR技術 / ゲームエンジン |
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| Outline of Research at the Start |
データが内包する種々の現象の理解を促進する上で可視化技術は効果的であり、更にバーチャルリアリティ(VR)技術を用いることで複雑な三次元構造を持つ現象の直感的な理解の一助となる。物理空間上のデータを対象とした科学的可視化に加え、そこから抽出した抽象的かつ非物理的な情報を情報可視化の技術を用いて視覚化、VR空間内に複合表示することで、事象に対する理解をより深めることができると考えた。本研究では、情報可視化の現状について調査するとともに、開発中のゲームエンジン用可視化フレームワークに情報可視化機能を実装し、科学的可視化と情報可視化を同一のフレームワーク内で統合的かつ簡単に扱えるよう試みる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究で目的とする科学的可視化技術と情報可視化技術の融合を実現するにあたり、昨年度に引き続き川原と宮地が開発を進めているゲームエンジンUnity用可視化フレームワーク「VisAssets」に対して情報可視化機能を利用するためのモジュールの実装を行った。具体的な成果としては、昨年度モジュール開発を行った「平安京ビュー」と同じく伊藤がJava言語で開発した情報可視化ツールである「Hidden」の機能をVisAssetsで利用するためのC#言語への移植およびモジュール開発をほぼ完了し、Hidden用データのUnityへの読み込みと、それに基づく描画結果をUnity上で表示、操作できるようにした。これまでに開発した科学的可視化用モジュールや、昨年度開発した「平安京ビュー」モジュールと同様、データ読み込みから表示に至るまでの可視化フローをモジュールアイコン化し、それらをツリー接続することでプログラミングレスでの可視化ネットワークの構築を可能とした。本モジュール開発において、オリジナル版のHiddenコード内で多次元尺度構成法の適用に用いられているソースコード非公開のJava用ライブラリMDSJが移植の障害となっていたが、同機能を含むC++用線形代数ライブラリEigenをUnity用にプラグイン化し、その機能を代替することによりUnityでの動作を実現した。科学的可視化モジュールについてもHMD使用時のハンドコントローラでのインタラクティブな操作による流線描画やパススルー表示への対応など機能強化を行った。VisAssetsの開発状況については学会発表等で適宜報告するとともに、科学的可視化部のみではあるがGitHubにて公開中のソースコードを更新した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度未達であったHiddenモジュールの開発において、Java言語からC#言語への移植の障害となっていたJava用ライブラリの機能について、C++言語用ライブラリEigenをUnity用にプラグイン化することでその代替とすることができた。Hiddenの描画ルーチンについてもUnityで動作するよう再実装を進め、Java版Hiddenの機能をVisAssetsで利用可能とした。構造格子データから情報可視化データを抽出するためのモジュール開発については未着手であるが、これまでの開発でモジュール間のデータフローを十分考慮した実装を行っており、総合的にはおおむね順調に進展しているものと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
構造格子データから情報可視化データに変換するためのモジュール開発を引き続き進める。Yano et al. 2020では海洋シミュレーション結果の構造格子データからHidden用データを作成しており、これを参考に変換モジュールを開発する。これまでに開発した平安京ビュー、Hiddenモジュールでは、VisAssetsのデータクラス内に格納した文字列データを参照して図化するような設計となっており、これと同様に構造格子データの情報を元に生成した情報可視化データをデータクラス内の文字列データとして保持するようにすることで、既開発のモジュールによる科学的可視化に加え、今年度開発したHiddenモジュールによる情報可視化を、同一データに対して同時に利用することが可能となる。
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Report
(2 results)
Research Products
(17 results)
