2004 Fiscal Year Annual Research Report
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16100001
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
富田 眞治 京都大学, 情報学研究科, 教授 (40026323)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 眞一郎 京都大学, 情報学研究科, 助教授 (20243058)
五島 政裕 京都大学, 情報学研究科, 助手 (90283639)
中島 康彦 京都大学, 経済学研究科, 助教授 (00314170)
黒田 知宏 京都大学, 医学研究科, 講師 (10304156)
中尾 恵 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (10362526)
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| Keywords | 体感型シミュレーション / 実時間シミュレーション / 可視化 / ボリュームレンダリング / 並列処理 / 手術シミュレーション / 医用VR / 触診 |
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| Research Abstract |
1.能動的仮想体感型マルチスケール・シミュレーションサーバの研究
計算結果の3次元可視化を実現する並列ボリュームレンダリングシステムの構築法を検討し,実装を行なった.具体的には,規則構造格子データの実時間可視化を目指して,汎用グラフィクスカードを用いたシステムと専用グラフィクスカードを用いたシステムの2つのアプローチで研究を行なった.また,非構造格子データの可視化を実現するソフトウェアベースの並列ボリュームレンダリングシステムの開発を行なった.汎用グラフィクスカードを用いたシステムに関しては,本年度購入した可視化クラスタへ実装可能な並列画像合成アルゴリズムを開発し,実機への実装を開始した.
2.体感型シミュレーションの医療への応用
人体・臓器の力学特性を高精度にシミュレートして可視・可触化するための技術開発を行った.触診や切開操作の際の作用に対して,有限要素法に基づいた変形・破壊計算を行う医用VRシミュレーションライブラリ:MVLを開発した.力覚提示デバイスPHAToM (SensAbleTechnologies Inc.)を通して,視覚的かつ触覚的なフィードバックを受けつつ,医療手技,特に大動脈触診を模擬、試行できるVRシステムを構築した.小規模なモデルに対して,シミュレーションパラメータである臓器形状,弾性値,血流量,脈拍等の対話的な変更が可能であり,硬化症例や不整脈などの病態を表現できる.また,モデル詳細度の動的変更,大規模モデルの適用に必要なシミュレーションアルゴリズムの並列化に関する検討を行った.
3.マルチスケールシミュレーション技術を応用した遅延隠蔽手法の研究
汎用グラフィクスカード上で簡易シミュレーションを行なうとともに実時間可視化を行なうシステムのプロトタイプ実装を行った.具体例として,格子ボルツマン法による流体シミュレーションシステムを開発した.
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