ドジュアル情報の統一的モデルの研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05402060
• Research Institution: The University of Aizu
• Principal Investigator: 國井 利泰 会津大学, コンピュータ理工学部, 教授 (50013743)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 品川 嘉久 東京大学, 大学院・理学系研究科, 講師 (00226135)
• Keywords: ビジュアリゼーション / モデリング / コンピュータ・グラフィクス / 多様体 / モース理論 / レーブグラフ / 特異点 / シミュレーション

Research Abstract

多種多様な自然現象を解析・シミュレートし、その結果をコンピュータ・グラフィクスを用いて表示するためには、実世界の物体と現象を構造と機能の両面にわたって表現し、操作・検索・表示可能にしなければならない。実世界をコンピュータの中にマッピングするには、コンピュータ上で表示するすべての現象と物体のモデル化、及びその物体に関するデータを統合的かつ効率的に管理できるビジュアリゼーション・モデルが必要であるが、表現される物象の数と同じくらい多くのビジュアリゼーションモデルがあった。本研究では、物体の臨界点などの微分・幾何的な特徴に基づいたモデルによりそれらを少数のモデルに統合する。そのため、物体形状の臨界点表現を提案した。統合のための基本構造として臨界点間のグラフ的関係を与える臨界点グラフ・別称レーブグラフ(Reeb graph)を採用し、多様性を統合するモデルModelVisualをシステムとして構築する。その階層構造は位相レイヤ、幾何レイヤ、悲視覚的(物理的・化学的)レイヤから成り、各レイヤ上での操作群として、形状処理オペレータ、認識オペレータ、視覚オペレータ、表示オペレータ、データベース・オペレータを持つ。本年度は、位相不変情報と局所的幾何情報に対する形状処理オペレータの構築を行なった。オペレータの構築には特異点理論、モース理論を用いた。シリコングラフィクス社製のビジュアル情報処理用グラフィクス・ワークステーション上に多様体モデルを実装し、応用例として、顔面表情の解析、CTデータや地形データのビジュアリゼーション、ホモロジー群のビジユアリゼーションを実現した。

Research Products

• [Publications] Tosiyasu L.Kunii and Yoshihisa Shinagawa: "Research Issues in Modeling Complex Object Shapes for Visualization" IEEE Computer Graphics and Applications. Vol.14.No.2. 76-83 (1994)
• [Publications] Tosiyasu L.Kunii and Shigeo Takahashi: "Area Guide Map Modeling by Manifolds and CW-Complexes" In:Bianca Falcidieno and Tosiyasu L.Kunii,editors,Modeling in Computer. 5-20 (1993)
• [Publications] Yoshihisa Shinagawa,Tosiyasu L.Kunii.Anatoly T.Fomenko et al.: "Coding of Object Surfaces Using Atoms" In:Larry Rosenblum.editor,Frontiers in Scientific Visualization)Proc.Workshop on.Visualization).Academic Press. (印刷中).
• [Publications] Yoshihisa Shinagawa.Saeko Miyoshi and Tosiyasu L.Kunii: "Viewpoint Analysis of Drawings and Paintings Rendered Using Multiple Viewpoints:Cases Containing Rectangular Objects" In M.Cohen.Claude Puech and Francois Sillion,editors,Proc.Fourth Eurographics Workshop on Renderning,Eurographics Association. 127-143 (1993)
• [Publications] Hitoshi Saji.Yoshihisa Shinagawa,Tosiyasu L.Kunii et al.: "Characterization of Object Shapes by Singular Points:with an Application to Feature Extraction of Human Facial Expressions" In J.J.Connor et al.editors,Visualization and Inrelligent Design in Engineering and Arcihitecture.Computational Mechanics Publications. 29-43 (1993)
• [Publications] Masayuki Ohga,Yoshihisa Shinagawa.Tosiyasu L.Kunii et al.: "Constructing a Medical Image Databasewith the Graph Operators on the Graph Data Model" In Sung Yong Shin and Tosiyasu L.Kunii,editors.Computer Graphics and Applications.World Scientific. 3-19 (1993)
• [Publications] Bianca Falcidieno and Tosiyasu L.Kunii: "Modeling in Computer Graphics" Springer-Verlag, 478 (1993)
• [Publications] Sung Yong Shin and Tosiyasu L.Kunii: "Computer Graphics and Applications" World Scientific, 415 (1993)