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2011 Fiscal Year Annual Research Report

大規模超臨場感遠隔協働環境構築のための適応的・階層型柔軟物体表現と可視触化の研究

Research Project

Project/Area Number 22700129
Research InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

田川 和義  立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, ポストドクトラルフェロー (40401319)

Keywordsバーチャルリアリティ / 遠隔医療 / ハイパフォーマンス・コンピューティング / 臨場感通信
Research Abstract

変形する対象物のモデル化と表現の実現は古くからCGの領域で多くの研究がなされており,最近ではVRの分野で視覚だけでなく力覚を伴うインタラクションの実現が検討されている.力覚提示の実現には1kHz程度以上の更新レートが必要であるとされるが,上述の力学的シミュレーションを実用的な解像度のモデルについて実時間実行することは難しい.これまでに様々なアプローチが提案されてきたが,いずれのアプローチについても十分な規模の仮想柔軟体を実時間でシミュレートするまでには至っていなかった.モデルを階層的に結合することで,剛体については比較的大規模な仮想世界の実時間操作が実現されつつあるものの,柔軟体については十分な検討がなされていなかった.
一方,仮想柔軟体を対象とした遠隔間の仮想世界共有は,特にVRと医学の複合領域で遠隔協働手術シミュレーションを対象として研究がなされてきた.しかしながらいずれも共有される仮想柔軟体は小規模にとどまっており,大規模仮想柔軟体を遠隔で共有する研究はなされていなかった.
そこで本研究では,遠隔多地点間において大規模仮想柔軟体(ノード数3万以上)を共有可能かつ視力覚的な相互インタラクションを可能とする,遠隔協働環境の基盤となる手法を確立することを目的とし,(a)時空間適応的変形モデルによる大規模仮想柔軟体シミュレーション,(b)階層型変形モデルによる大規模仮想柔軟体シミュレーション,(c)インタラクションの同時性の共有手法(多地点の計算機間で大規模仮想柔軟体の変形・切断・剥離状態の同時性を確保する手法と,遠隔間のインタラクションにおいてもユーザに違和感を与えない反力の同時性を確保する手法)の確立,(d)以上の手法の評価(忠実性とユーザの感性の両面から行う),の項目について研究を行った.

  • Research Products

    (7 results)

All 2012 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] 力覚提示を伴う高品質な穿刺シミュレーションのためのマルチレート・オンラインリメッシュ法2011

    • Author(s)
      田川和義, 藤井健史, 山口哲, 田中弘美
    • Journal Title

      日本VR医学会論文誌

      Volume: Vol.9, No.1 Pages: 7-16

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] オンラインリメッシュ型変形計算のGPUによる高速化と大規模仮想柔軟物体との力覚インタラクション2011

    • Author(s)
      田川和義, 佐々木康行, 田中弘美
    • Journal Title

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      Volume: Vol.16, No.3 Pages: 479-487

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Expression of Cystohepatic Duct Anomaly Using Modular Structured Organ Model in a Laparoscopic Surgery Simulator2011

    • Author(s)
      田川和義, 中川智史, 田中弘美, 来見, 小森川, 森優
    • Journal Title

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery

      Volume: Vol.6, Sup.1 Pages: 118-120

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 時間的整合性を保証する多地点遠隔触覚協働環境の構築2012

    • Author(s)
      備藤達郎, 田川和義, 田中弘美
    • Organizer
      力触覚の提示と計算研究会
    • Place of Presentation
      筑波大学(茨城県)
    • Year and Date
      2012-03-13
  • [Presentation] Online Re-Mesh and Multi-Rate Deformation Simulation by GPU for Haptic Interaction with Large Scale Elastic Objects2012

    • Author(s)
      田川和義, 佐々木康行, 田中弘美
    • Organizer
      IEEE Haptics 2012
    • Place of Presentation
      バンクーバー(カナダ)
    • Year and Date
      2012-03-05
  • [Presentation] GPUによるマルチレート・オンラインリメッシュ型変形計算の高速化2011

    • Author(s)
      田川和義, 佐々木康行, 田中弘美
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会大16回大会
    • Place of Presentation
      はこだて未来大学(北海道)
    • Year and Date
      2011-09-22
  • [Presentation] Acceleration of Online-Remesh Deformation Computation by GPU for Haptic Interaction2011

    • Author(s)
      佐々木康行, 田川和義, 田中弘美
    • Organizer
      ACM HAID 2011
    • Place of Presentation
      立命館大学(滋賀県)
    • Year and Date
      2011-08-25

URL: 

Published: 2013-06-26  

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