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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Smart in-situ visualization for large-scale numerical calculations aiming at efficient knowledge acquisition

Research Project

Project/Area Number 20H04194
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

坂本 尚久  神戸大学, システム情報学研究科, 准教授 (20402745)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 陰山 聡  神戸大学, システム情報学研究科, 教授 (20260052)
野中 丈士  国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 技師 (80437293)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywordsスマートin-situ可視化 / 数値シミュレーション / 最適視点推定 / 最適注視点推定 / 自律カメラ / 自動映像化
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、大規模数値シミュレーションによって計算される数値データに対して、時間・空間・変数に関する3つの指標を設定することによって可視化すべき 時空間領域を効率よく推定し、In-situ可視化における画像化時間の短縮だけでなく、数値データからの科学的知見を獲得するまでの時間を短縮することができる スマートIn-situ可視化を実現することである。
昨年度までに、スマートin-situ可視化手法の基本機能となる、適応的時間サンプリング手法、最適視点推定手法、最適視点経路推定法、および、最適カメラ注視点推定法といった自律カメラ機能の実装を完了させ、さらにこれらを効率よく数値シミュレーションコードへ組み込むための統合フレームワークの開発に着手していた。
本年度は、当初想定していた歯茎摩擦音発生シミュレーション(C++言語を使って実装)に加え、渦輪発生シミュレーション(Fortran言語を使って実装)、自動車空力特性シミュレーション(Fortran言語を使って実装)向けに、本フレームワークを適用し、in-situ可視化向けAPIs(Application Program Interfaces)を完成させ、オープンソースコードとしてWeb上で公開した(https://github.com/vizlab-kobe/InSituVis)。また、開発したフレームワークの適用実験において、歯茎摩擦音発生シミュレーションでは音源近傍で発生したとみられる圧力変動の様子を、渦輪発生シミュレーションでは渦輪の自己組織化過程の波構造の様子を、自動車空力特性シミュレーションでは自動車後方の後引き渦の変動の様子を捉えた自動映像化に成功した。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (19 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] 天津大学/理化学研究所計算科学研究センター/九州大学(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      天津大学/理化学研究所計算科学研究センター/九州大学
  • [Journal Article] Analysis Towards Energy-Aware Image-based In Situ Visualization on the Fugaku2024

    • Author(s)
      Tahir Razil、Nonaka Jorji、Iwata Ken、Matsushima Taisei、Sakamoto Naohisa、Bi Chongke、Nakao Masahiro、Murai Hitoshi
    • Journal Title

      International Conference on High Performance Computing in Asia-Pacific Region (HPC Asia)

      Volume: NA Pages: 154-163

    • DOI

      10.1145/3635035.3635048

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Information Entropy-based Camera Focus Point and Zoom Level Adjustment for Smart In-Situ Visualization2024

    • Author(s)
      Matsushima Taisei、Iwata Ken、Sakamoto Naohisa、Nonaka Jorji、Bi Chongke
    • Journal Title

      International Conference on High Performance Computing in Asia-Pacific Region (HPC Asia)

      Volume: NA Pages: 164-173

    • DOI

      10.1145/3635035.3635049

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Flow Field Feature Extraction and Tracking Based on Spatial Similarity Metrics2023

    • Author(s)
      Pan Peiru、Bi Chongke、Wei Jizeng、Sakamoto Naohisa、Nonaka Jorji
    • Journal Title

      NICOGRAPH International 2023

      Volume: NA Pages: 30-37

    • DOI

      10.1109/NICOINT59725.2023.00015

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Reflections on the Developments of Visual Analytics Systems for the K Computer System Log Data2023

    • Author(s)
      Jorji Nonaka, Keijiro Fujita, Takanori Fujiwara, Naohisa Sakamoto, Keiji Yamamoto, Masaaki Terai, Toshiyuki Tsukamoto, and Fumiyoshi Shoji
    • Journal Title

      The Gap between Visualization Research and Visualization Software (VisGap 2023)

      Volume: NA Pages: 11-18

    • DOI

      10.2312/visgap.20231116

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Towards PowerAPI and KVS-based Energy-Aware Image-based In-Situ Visualization on the Fugaku2024

    • Author(s)
      Razil Bin Tahir, Jorji Nonaka, Ken Iwata, Taisei Matsushima, Naohisa Sakamoto, Chongke Bi, Masahiro Nakao, Hitoshi Murai
    • Organizer
      The 6th R-CCS International Symposium, Poster presentation
  • [Presentation] Visual data exploration for large-scale ensemble simulation data using self-supervised deep metric learning2024

    • Author(s)
      Sena Kobayashi, Naohisa Sakamoto, Yasumitsu Maejima, Jorji Nonaka
    • Organizer
      The 6th R-CCS International Symposium, Poster presentation
  • [Presentation] A Camera Focus Point Estimation Approach for Smart In-Situ Visualization2024

    • Author(s)
      Taisei Matsushima, Ken Iwata, Naohisa Sakamoto, Jorji Nonaka, Chongke Bi
    • Organizer
      The 6th R-CCS International Symposium, Poster presentation
  • [Presentation] Multi-kernel Denoising Autoencoder for Particle-based Rendering2024

    • Author(s)
      Masahiro Morii, Amirul Haziq bin Azman, Naohisa Sakamoto, Takuma Kawamura
    • Organizer
      The 8th IIEEJ International Conference on Image Electronics and Visual Computing (IEVC 2024)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Information Entropy-Based Camera Focus Point and Zoom Level Adjustment for Smart In-Situ Visualization2023

    • Author(s)
      Taisei Matsushima, Ken Iwata, Naohisa Sakamoto, Jorji Nonaka, Chongke Bi
    • Organizer
      International Workshop on In Situ Infrastructures for Enabling Extreme-scale Analysis and Visualization 2023 (ISAV2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 粒子ベースレンダリングの高速化のための多重カーネルノイズ除去オートエンコーダ2023

    • Author(s)
      森井 雅大, 坂本 尚久, 河村 拓馬
    • Organizer
      第51回可視化情報シンポジウム(可視化情報学会主催)
  • [Presentation] 情報エントロピーを用いたin-situ可視化向けカメラ注視点推定2023

    • Author(s)
      松島 大晟, 坂本 尚久, 野中 丈士, 畢 重科
    • Organizer
      第51回可視化情報シンポジウム(可視化情報学会主催)
  • [Presentation] 任意視点可視化画像生成のための画像ベースサロゲートモデルの構築2023

    • Author(s)
      田中 祐希, 坂本 尚久
    • Organizer
      第51回可視化情報シンポジウム(可視化情報学会主催)
  • [Presentation] 類似度に基づくアンサンブルデータ向け視覚的データ探索2023

    • Author(s)
      小林 世奈, 坂本 尚久, 渡辺 敬太, 野中 丈士, 前島 康光
    • Organizer
      第51回可視化情報シンポジウム(可視化情報学会主催)
  • [Presentation] 多重カーネルノイズ除去オートエンコーダを使った粒子ベースレンダリングの画質改善2023

    • Author(s)
      森井 雅大, 坂本 尚久, 河村 拓馬
    • Organizer
      第37回数値流体力学シンポジウム(日本流体力学会主催)
  • [Presentation] in-situ可視化向けカメラ自動制御2023

    • Author(s)
      岩田 憲, 松島 大晟, 坂本 尚久, 野中 丈士, 畢 重科
    • Organizer
      第37回数値流体力学シンポジウム(日本流体力学会主催)
  • [Presentation] ピクセルシャッフルを使った画像ベースサロゲートモデルの学習処理の高速化2023

    • Author(s)
      三宅智也, 田中祐希, 坂本尚久
    • Organizer
      先進的可視化技術とデータ科学の融合による可視化解析の研究科(VR2023), 2023年度核融合科学研究所一般共同研究(研究会)
  • [Presentation] 適応的時間サンプリングを使ったin-situ可視化向けカメラ移動経路推定の効率化2023

    • Author(s)
      足立 和也, 岩田 憲, 松島 大晟, 坂本 尚久
    • Organizer
      先進的可視化技術とデータ科学の融合による可視化解析の研究科(VR2023), 2023年度核融合科学研究所一般共同研究(研究会)
  • [Presentation] 効率的な知見獲得を目指した大規模数値計算向けスマートin-situ可視化2023

    • Author(s)
      坂本 尚久
    • Organizer
      第13回計算力学シンポジウム(日本学術会議 総合工学委員会主催)
    • Invited

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Published: 2024-12-25  

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