Toward optical and mechanical modeling of complex fluids

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K21796
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 60:Information science, computer engineering, and related fields
• Research Institution: Aoyama Gakuin University
• Principal Investigator: Yue Yonghao 青山学院大学, 理工学部, 准教授 (30612923)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2023-03-31
• Keywords: 複雑流体 / 力学モデリング / 光学モデリング

Outline of Final Research Achievements

There are many intriguing fluid-like materials consisting of various elements, like a salad dressing (consisting of sesame and mashed vegetables) or a pasta sauce (consisting of minced meat and tomato). To reproduce the animations of such a material, we need to be able to acquire their optical and mechanical properties as well as to perform simulations using the acquired properties. However, modeling individual elements one by one can be quite costly and impractical. In this project, we investigated methodologies for efficiently and effectively modeling such a material (for their optical and mechanical properties) as a continuum.

Free Research Field

コンピュータグラフィクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでにも複雑流体を扱うための手法は多数あるが，基本的には流体の構成要素がマイクロメートルオーダーのものが対象である．構成要素としてより大きなスケールを含むものがあると，既存の装置ではその特性を測定できなかったり，既存の理論では観測結果と性質が合わなかったりするなどの問題がある．本研究では，より大きなスケールの構成要素を扱えるようにするための方法論を構築することで，身の回りにある（性質が必ずしも理想的でない）多様な現実的な流体をカバーするための土台を作ったことに意義がある．また，得られた手法は，映像制作だけでなく，工学等関連諸分野での物性推定や物性モデリングにも応用できる可能性がある．