BSDFデータに基づく感性的質感の推定と表現

• Project Area: Integrative studies of neural mechanisms and advanced information technologies for perception of material and surface qualities
• Project/Area Number: 25135732
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: Kwansei Gakuin University
• Principal Investigator: 長田 典子 関西学院大学, 理工学部, 教授 (50368453)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000); Fiscal Year 2014: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2013: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
• Keywords: 感性情報学 / 計測工学

Outline of Annual Research Achievements

本研究では感性的質感に関する体系的な評価モデルを確立し，光学特性から感性的質感を推定したり逆に所望の感性的質感から必要な物理特性を特定しCG表現したりする技術を実現することを目指してきた．
まず素材の印象と物理特性の関係を階層的に表現するための感性的質感評価モデルに関する研究では，織布のBSDFデータに対しPCAを行い，BRDFから3因子とBTDFから2因子を抽出した．これらはそれぞれ拡散反射成分，正反射成分，織り構造成分，拡散透過成分，正透過成分と解釈された．印象評価実験では，プレ実験を経て収集された柔らかい，軽やか，ふんわりした等14 語を用いた評価結果を因子分析し，静止条件では薄厚感，ぼやけ感，なめらか感，ソフト感の4 因子，動き条件では同様に3 因子を抽出した．さらに感性価値要因に関する評価語には，美しい，高級感のある，上品な，清潔な，涼しげな，好き，素朴な，親しみのある等の11 語を用い，印象評価要因および物理要因との関係を求め3層のモデルを構築した．印象要因層のない2層モデルを構成し相関関係を比較したところ，印象要因を介する3層モデルにおいて，より高い相関がみられた．本結果よりBSDFデータと印象や感性価値要因といった感性的質感との関係をモデル化でき，モデルをCG制作や質感推定に応用できるなど本方法の有効性を示すことができた．
本方法は，実利用事例として化粧料，金属素材，インテリア材等の開発に用いられた．とりわけ化粧料の開発においては，前年度に引き続き，真珠の光学現象を段階的に変化させた複数の人の顔のCG画像に対して100名規模の実験協力者による評価を実施した．その結果「透明感」や「肌色の好み」等で個人特性との相関が見いだされた．本結果とCGシミュレーションを統合し，所望のベースメーク料のBSDF特性を特定し，実際にこのBSDF特性を持つ化粧料の開発に成功した．

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] ベースメイク料開発のための3DCG技術の活用～真珠の光学特性とユーザ評価との関連付け～ (2015)
  • Author(s): 岡田明大・飛谷謙介・石田適志・朴理沙・長田典子
  • Journal Title: 日本化粧品技術者会誌 Volume: 49
  • NAID: 130005464742
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Multi-band BTDFモデルによ る織布の蛍光特性の表現 (2014)
  • Author(s): 飛谷謙介・水嶋彬貴・長田典子
  • Journal Title: 精密工学会誌 Volume: 80 Pages: 1213-1218
  • NAID: 130004713800
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] バーチャル夜光虫: 水の流れを媒介とした光と音のメディアアート表現 (2014)
  • Author(s): 飛谷謙介・饗庭絵里子・東祐介・相田恭平・長田典子
  • Journal Title: 映像情報メディア学会誌 Volume: 68
  • NAID: 130004497298
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Microfacet BSDFモデルを用いた織布の表現－カーテンアニメーションカタログの制作－ (2013)
  • Author(s): 飛谷謙介・石田適志・野村周平・長田典子
  • Journal Title: 精密工学会誌 Volume: 79 Pages: 1165-1170
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Lace Curtain: Interactive Animation of Transparent Woven Fabric Based on Microfacet BSDF Model. (2015)
  • Author(s): Matsumoto, T., Tobitani, K., Kaji, S., Nagata, N.
  • Organizer: 19th Symposium on Interactive 3D Graphics and Games
  • Place of Presentation: San Francisco (USA)
  • Year and Date: 2015-02-27 – 2015-03-01
• [Presentation] Analysis of BRDF/BTDF for the texture representation of woven fabrics based on the impression-evaluation model. (2015)
  • Author(s): Park, L., Tobitani, K., Katahira, K., Nagata, N.
  • Organizer: 21th Korea-Japan Joint Workshop on Frontiers of Computer Vision
  • Place of Presentation: Mokpo (Korea)
  • Year and Date: 2015-01-28 – 2015-01-30
• [Presentation] パッケージデザインにおける高級感と物理特徴量に関するモデル構築 (2014)
  • Author(s): 李奈栄, 武藤和仁, 白岩史, 飛谷謙介, 中島加恵, 片平建史, 長田典子, 岸野文郎, 荷方邦夫, 荒川薫, 石井敢歩, 築山文彦, 小林伸次
  • Organizer: 平成26年度日本人間工学会 中国・四国支部, 関西支部合同大会
  • Place of Presentation: 岡山県立大学（岡山県）
  • Year and Date: 2014-12-13
• [Presentation] 毛状ディスプレイへの色彩提示による触感の変化に関する検討 (2014)
  • Author(s): 今井貴宏，岸野文郎，長田典子，伊藤雄一
  • Organizer: 第19回日本バーチャルリアリティ学会大会
  • Place of Presentation: 名古屋大学東山キャンパス（愛知県）
  • Year and Date: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [Presentation] 空間データ構造再構築を用いた透過性織布のリアルタイムアニメーション (2014)
  • Author(s): 松本達也，飛谷謙介，岡本拓也，長田典子
  • Organizer: 2014年度情報処理学会関西支部支部大会
  • Place of Presentation: 大阪大学中之島センター（大阪府）
  • Year and Date: 2014-09-17
• [Presentation] Three-dimensional computer graphic simulation to develop base makeup for pearly skin. (2013)
  • Author(s): Nishiyama, K., Tobitani, K., Ishida, A., Park, L., Nagata, N., & Okada, A.
  • Organizer: 22nd International Federation of Societies of Cosmetic Chemists
  • Place of Presentation: Rio de Janeiro (Brazil)
  • Year and Date: 2013-10-30 – 2013-11-01
• [Presentation] ユーザ特性を考慮したデジタルカメラのための主観的画質評価モデル (2013)
  • Author(s): 高松直也・饗庭絵里子,長田典子
  • Organizer: 日本心理学会第77回大会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（北海道）
  • Year and Date: 2013-09-19 – 2013-09-21
• [Presentation] Lace curtain: rendering and animating woven cloth based on an impression evaluation model. (2013)
  • Author(s): Ishida, A., Kaji, S., Park, L., Tobitani, K., Shiraiwa, A., Aiba, E., & Nagata, N.
  • Organizer: ACM SIGGRAPH 2013
  • Place of Presentation: Anaheim (USA)
  • Year and Date: 2013-07-21 – 2013-07-25
• [Presentation] A simulation of pearl optical phenomena for cosmetic preproduction. (2013)
  • Author(s): Tobitani, K., Okada, A., Nishiyama, K., Ishida, A., Park, L., & Nagata, N.
  • Organizer: ACM SIGGRAPH 2013
  • Place of Presentation: Anaheim (USA)
  • Year and Date: 2013-07-21 – 2013-07-25
• [Presentation] 素材感性モデルに基づくCGアニメーションの作成～織布の印象評価に寄与する織り構造と力学特性の検討～ (2013)
  • Author(s): 朴理紗・梶聡介・石田適志・飛谷謙介・白岩史・片平建史・長田典子
  • Organizer: 第19回画像センシングシンポジウム (SSII2013)
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
  • Year and Date: 2013-06-12 – 2013-06-14
• [Presentation] Rendering animation of lace curtain using BRDF/BTDF and motion physical characteristics based on a subjective impression. (2013)
  • Author(s): Tobitani, K., Ishida, A., Park, L., Kaji, S., Aiba, E., Shiraiwa, A., & Nagata, N.
  • Organizer: 11th International Conference on Quality Control by Artificial Vision
  • Place of Presentation: 九州大学西新プラザ（福岡県）
  • Year and Date: 2013-05-30 – 2013-06-01
• [Presentation] ピアノ演奏CGアニメーションの自動生成～肌質感リアルタイムレンダリングと演奏モーションのヒューマナイズ～ (2013)
  • Author(s): 村松昇・飛谷謙介・平田純也・巳波弘佳・古屋晋一
  • Organizer: 情報処理学会 音楽情報科学研究会 第99回研究発表会
  • Place of Presentation: お茶の水女子大学（東京都）
  • Year and Date: 2013-05-11 – 2013-05-12
• [Remarks] 長田研究室ホームページ
  • URL: http://ist.ksc.kwansei.ac.jp/~nagata/