グラフィックスハードウェアの形状処理への応用に関する研究

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21500101
• Research Institution: Wakayama University
• Principal Investigator: 床井 浩平 和歌山大学, システム工学部, 准教授 (70188746)
• Keywords: コンピュータグラフィックス / リアルタイムレンダリング / スキニング / バーテックスブレンディング / 形状モデリング / クロスシミュレーション

Research Abstract

平成23年度は平成22年度に開発した粒子を用いて弾性体の骨格による変形の際に体積を維持する手法により変形した人体形状モデルに対する衣服の着衣形状を求める手法の開発を行った.
平成22年度に開発した弾性体の変形手法では,対象形状の内部に粒子を充填したモデルをもとに,弾性体の表面形状を決定する.この粒子によるモデルは対象形状の概形を表している,一方,着衣形状を求める衣服の布は,バネ質点モデルで表されている.そこで,この布の質点を粒子とみなして,対象の人体形状の概形を表す粒子によるモデルとの衝突判定を行うことにより,布の質点の人体モデル上における位置を決定し,衣服の着衣形状を求める.
このような布と物体との干渉判定は,変形の際に物体が布を突き抜けてしまわないように,物体の表面形状を多面体近似した面(三角形)同士の比較により行う手法が一般的である.これに対して本手法では,着衣形状を求めるべき人体形状自体も粒子モデルによる概形をもとに決定するため,突き抜けが起きないように物体の表面形状と着衣形状を配置することが可能である.
この結果,本手法では人体形状と着衣との干渉問題を単純な粒子の衝突問題として統一的に扱うことができる.粒子同士の衝突検出は面同士の衝突検出に比べて単純であり,GPUを用いた並列処理による高速化が容易に行える.粒子データはそのままGPUの入力データである頂点属性としてGPUに入力することができ,GPUの頂点シェーダによる処理結果をバッファオブジェクトに格納して,トランスフォーム・フィードバックにより再び頂点属性やテクスチャとしてGPUに入力することにより,着衣形状の算出という形状処理をグラフィックスハードウェアであるGPU内で完結して行うことが可能になる.