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A Study for Synthesizing High-resolution Liquid Flow in Computer Graphics

Research Project

Project/Area Number 20K19945
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 62040:Entertainment and game informatics-related
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

Sato Syuhei  富山大学, 学術研究部工学系, 助教 (90815599)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywords流体シミュレーション / 高精細化 / 流れ関数 / 流れのガイド / コンピュータグラフィックス / アニメーション / 流れデータ
Outline of Research at the Start

コンピュータグラフィックスにおいて,流体のアニメーション制作を劇的に高速化するために,粗い流れに対して後処理的に細かな流れを追加する,流れの高精細化と呼ばれる方法が注目されている.この方法は,高精度な物理シミュレーションを行わずとも,視覚的にリアルな映像を短時間で作成でき,これまで流体の中でも煙を対象とした方法がいくつか提案されている.本研究では,広く利用されるにもかかわらず,いまだ高精細化の成功例が存在しない液体を対象とした方法を提案する.

Outline of Final Research Achievements

In the first year of this supported period, I proposed a guiding method of smoke flows which controls a high-resolution simulation according to a user-desired flow. This method is sufficiently faster than previous similar methods, and non-physical inputs can be used to the method. This method was presented at the top conference and published in the top journal on computer graphics. Then, in the final year, I extended the smoke guiding method and applied to a liquid simulation. I presented this at a domestic conference.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

煙のガイド手法では,従来手法において流体シミュレーションよりも大幅に計算時間がかかっていたが,従来よりも解く問題のサイズを大きく削減し,シミュレーションと同等のコストで計算ができる枠組みを提案した.また,常に物理法則のうちの1つを満たすこともでき,CGにおける流体の映像生成において,技術的に世界へ貢献した.また,そのガイド手法を拡張した液体への適用は良好な結果が得られており,本研究の目的としている世界で初の液体の流れの高精細化の実現が期待できるものである.

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Yale University(米国)

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Stream-Guided Smoke Simulations2021

    • Author(s)
      Syuhei Sato, Yoshinori Dobashi, Theodore Kim
    • Journal Title

      ACM Transactions on Graphics

      Volume: Vol. 40 (4) Issue: 4 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1145/3450626.3459846

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 格子法による液体シミュレーションのガイドに関する一実験2022

    • Author(s)
      佐藤 周平
    • Organizer
      情報処理学会コンピュータグラフィックスとビジュアル情報学研究会 第185回研究発表会, No. 6
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] A Liquid Sound Retrieval using History of Velocities in Physically-based Simulation2021

    • Author(s)
      Hyuga Saito, Syuhei Sato, Yoshinori Dobashi
    • Organizer
      ACM SIGGRAPH ASIA 2021 Posters, Article No. 31
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 物理シミュレーションにおける速度の履歴を用いた液体の音データの検索手法2021

    • Author(s)
      齊藤 彪雅, 佐藤 周平, 土橋 宜典
    • Organizer
      情報処理学会コンピュータグラフィックスとビジュアル情報学研究会 第184回研究発表会, No. 24
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 地形の変形に伴う水シミュレーションの変形に関する考察2021

    • Author(s)
      大場 誉幸, 佐藤 周平, 土橋 宜典
    • Organizer
      情報処理学会コンピュータグラフィックスとビジュアル情報学研究会 第184回研究発表会, No. 9
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 流れ関数を用いた煙のガイドシミュレーション2021

    • Author(s)
      佐藤 周平
    • Organizer
      Visual Computing + VC Comunications 2021 SIGGRAPH招待講演セッション2
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 流体の流れをデザインするポストプロセス技術の研究最前線2021

    • Author(s)
      佐藤 周平
    • Organizer
      CEDEC2021 SIGGRAPH Asia×CEDECコラボセッション
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 流れ関数を用いた流体の流れのガイド手法2020

    • Author(s)
      佐藤 周平, 土橋 宜典
    • Organizer
      情報処理学会コンピュータグラフィックスとビジュアル情報学研究会 第179回研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] Stream-Guided Smoke Simulations

    • URL

      http://nishitalab.org/user/syuhei/StreamGuidedSmoke/streamguided_smoke.html

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2023-01-30  

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