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2012 Fiscal Year Annual Research Report

流れ現象の高速CG映像生成技術に向けた多角的アプローチ

Research Project

Project/Area Number 24300032
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Research InstitutionIwate University

Principal Investigator

千葉 則茂  岩手大学, 工学部, 教授 (40171946)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsバーチャルリアリティ / コンピュータグラフィックス / コンピュータアニメーション / 流体 / fBm / シミュレーション
Research Abstract

水流,炎,煙,風などの流体の高速なアニメーション技術を開発するために,以下のような多角的なアプローチに基づく手法開発を並行して行った.
1.MTVFについて:(1)シミュレーション空間全体について,マルコフ型速度場MTVFを構築する方法に対する改良として,流れの表面に対応するMTVFのみを求め,流れアニメーションを実現する効率的な方法を開発した.また,(2)(1)のMTVF構築の基礎となる流体シミュレーション法と比較し,MTVF自体のパラメタの制御により,流れの印象がよりよく表現されることが分かった.さらに,(3)局所的なMTVFをプリミティブとして,規模の大きな流れを実現するための手法の有効性を確認できた.
2.fBmについて:(1)既存のクロスモデル(拘束粒子モデル)に既開発のfBmによる非凍結型風速場を適用し,提案風速場の効果を確認した。また,(2)炎や煙の表現を可能とするため,粒子群によるトレース技術とその粒子群に対するレンダリング技術を開発した.
3.HDEXについて:(1)海波,砕波,滝,および渦潮などについて,fBmを用いた次元上げのアイデアの適用法と,合成水面形状にガウスフィルタを効率的に適用する方法を開発した.また,(2)渓流など複雑な地形における流れに適用可能な,層状シミュレーションからなる次元上げ技術の開発を試み,その効率性について,一部確認できた.さらに,(3)粒子ベースアニメーション法に適する表面の生成法に関する既存手法のインプリメントによる比較調査を行った.
4.SSDEXについて:(1)フーリエ記述子とfBmによる,カーテンや旗のはためきの表現技術と,その応用として,テクスチャ生成技術とを融合させ,効率的な炎のアニメーション技術を開発した.また,(2)燃料が定義された空間での延焼可能な表現技術を開発した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究協力者(ポスドク)の雇用が遅れたこともあり,1と2についての成果発表時期に遅れがあるが,1についてはすでに著名国際会議に採択されており,2については国際会議および国内会議への投稿準備がほぼできている.一方,1のMTVFについては,アニメーションの表現としての制御能力において,予期しなかった優れた性質があることが分かった.3のHDEXについては予定通りであり,4のSSDEXについては予定以上の進捗である.

Strategy for Future Research Activity

研究協力者として,1のMTVFと2のfBmについてはポスドクを,3のHDEXについては博士後期課程の学生を雇用して進める.なお,4のSSDEXについては,展開課題として,これまでに想起された興味深い手法について,博士前期課程生などと検討を行う.

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

3名の研究協力者の雇用のために,人件費を使用する.また,成果発表時期の遅れから,使用が遅れていた旅費と校正費用について,繰り越し分を含めて使用する.

  • Research Products

    (10 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Fourier Descriptor Animation of Cloth Flapping in Wind2012

    • Author(s)
      J. Tynystanova, N. Chiba
    • Journal Title

      The Journal of the Society for Art and Science

      Volume: 11 Pages: 79-91

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stochastic Extension Method for Animating Water Flows2012

    • Author(s)
      G. Tsedendorj, N. Chiba
    • Journal Title

      The Journal of the Society for Art and Science

      Volume: 11 Pages: 92-101

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Composite Vector Field for Water Stream Animation2013

    • Author(s)
      P. Nugjgar, T. Fujimoto and N. Chiba
    • Organizer
      平成24年度第4回芸術科学会東北支部研究会
    • Place of Presentation
      日本大学(郡山市)
    • Year and Date
      2013-03-28
  • [Presentation] New Dimensional Extension Approach for Animating Water Stream2013

    • Author(s)
      G. Tsedendorj, N. Chiba
    • Organizer
      平成24年度第1回芸術科学会東北支部大会
    • Place of Presentation
      アイーナ(盛岡市)
    • Year and Date
      2013-01-05
  • [Presentation] Application of Stochastic Wind Field Generation Approach2013

    • Author(s)
      O. Khorloo, N. Chiba
    • Organizer
      平成24年度第1回芸術科学会東北支部大会
    • Place of Presentation
      アイーナ(盛岡市)
    • Year and Date
      2013-01-05
  • [Presentation] Survey of How to Reconstruct Fluid Surface from Particles2013

    • Author(s)
      M. Moisa, N. Chiba
    • Organizer
      平成24年度第1回芸術科学会東北支部大会
    • Place of Presentation
      アイーナ(盛岡市)
    • Year and Date
      2013-01-05
  • [Presentation] Simple Fire-like Animation Using Noise-based Dynamic Texture2012

    • Author(s)
      J. Tynystanova, N. Chiba
    • Organizer
      NICOGRAPH International 2012
    • Place of Presentation
      Hotel Santika Premiere Beach Resort Bali, Bali, Indonesia
    • Year and Date
      2012-07-01
  • [Presentation] An Application of Noise-based Wind Field Generation for Animating Fire2012

    • Author(s)
      O. Khorloo, N. Chiba
    • Organizer
      NICOGRAPH International 2012
    • Place of Presentation
      Hotel Santika Premiere Beach Resort Bali, Bali, Indonesia
    • Year and Date
      2012-07-01
  • [Presentation] 流体現象のアニメーションに向けた効率化アプローチ2012

    • Author(s)
      千葉則茂
    • Organizer
      平成24年度第1回芸術科学会東北支部大会
    • Place of Presentation
      一関高専(一関市)
    • Year and Date
      2012-05-26
  • [Remarks]

    • URL

      http://www-cg.cis.iwate-u.ac.jp/lab/kiban.html

URL: 

Published: 2014-07-16  

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