大規模データ解析のための区間型ボリュームのフィールド値分布による詳細度制御

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12780197
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 竹島 由里子 東北大学, 流体科学研究所, 助手 (20313398)
• Keywords: ボリュームビジュアリゼーション / 簡単化 / デシメーション / 詳細度制御

Research Abstract

本研究では,ボリュームビジュアリゼーションのなかでも,与えられたボリュームデータから,フィールド値がある有限閉区間内に含まれる3次元サブボリュームをソリッドとして表現する区間型ボリュームの詳細度制御を行うために,以下のことを行った.
1.既存の多角形パッチ削減アルゴリズムの調査
現在までに開発されてきているさまざまな多角形パッチ削減アルゴリズムについて,国内外の文献50本の調査を行った.
2.区間型ボリュームの詳細度制御
1の調査から,さまざまな多角形パッチ削減アルゴリズムの根源のひとつにShroederらのデシメーションアルゴリズムがあることがわかった.このアルゴリズムを,区間型ボリュームを表す多角形パッチ削減に適用可能なように拡張した.しかし,このアルゴリズムでは,形状特徴だけを考慮してパッチ削減を行っているため,可視化結果で重要な役割を果たす色情報が損失してしまうという問題が生じる.これを解決するために,対象ボリュームの色分布情報や形状特徴を定量化し,色情報を考慮してパッチ削減を行う方法を提案し,実装した.その結果,色情報の損失を抑えながらパッチの削減が可能となった.
3.区間型ボリュームの詳細度を考慮したカラーリマッピング手法の開発
2で開発した詳細度制御アルゴリズムを適用した後のパッチの大きさに応じて,パッチあたりのフィールド値の変化が大きいものに対しては,新たな色づけを行った.これにより,詳細度制御による色情報の損失をさらに抑えることが可能となった.
4.開発アルゴリズムの並列化
より大規模なデータを扱うために,区間型ボリューム抽出アルゴリズムの並列化および2で開発したパッチ削減アルゴリズムの並列化を行った.その結果,単一の計算機では扱うことのできない大規模なデータにおいても区間型ボリュームの詳細度制御が可能となった.

Research Products

• [Publications] 中村 浩子: "形状/色分布を考慮した区間型ボリュームの半自動詳細度制御"情報処理学会論文誌. 42・5. 1115-1123 (2001)
• [Publications] Hiroko Nakamura: "Semi-Automatic Simplification of Interval Volumes Taking into Account Shape and Color Distribution Features"Proc. The 3^<rd> Joint Forum of EWU, IWU, and Ochanomizu U. 123-126 (2001)
• [Publications] 中村 浩子: "色属性をもつ区間型ボリューム抽出および詳細度制御"第29回可視化情報シンポジウム講演論文集. 21・1. 147-150 (2001)
• [Publications] 竹島 由里子: "並列ソリッドフィッティングにおける適応的詳細度制御"第62回情報処理学会全国大会. 3D-03 (2001)
• [Publications] Hiroko Nakamura: "Towards Optimizing Local Feature Metric for Simplifying Colored Interval Volumes"Proc. Work in Progress, IEEE Visualization. (2000)
• [Publications] 中村浩子: "色分布を考慮した区間型ボリュームの詳細度制御"画像電子学会Visual Computing情報処理学会グラフィクスとCAD合同シンポジウム2000予稿集. 27-32 (2000)