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コンピュータグラフィックスにおける液体の流れの高精細化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K19945
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分62040:エンタテインメントおよびゲーム情報学関連
研究機関富山大学

研究代表者

佐藤 周平  富山大学, 学術研究部工学系, 助教 (90815599)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード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
研究開始時の研究の概要

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.

研究成果の概要

本研究期間の初年度に,煙を対象としてユーザが所望する流れの通りに高解像度シミュレーションを制御する,流れのガイド手法を提案した.この手法は従来の類似手法よりも高速に計算ができ,物理的でない入力に対してもガイドが可能であることを示した.この研究はコンピュータグラフィックスのトップカンファレンスおよびトップジャーナルに採択された.そして最終年度にてこのガイド手法を拡張して液体へ適用することで良好な結果が得られるとことを確認し,国内の学会にて発表した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

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.

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Yale University(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Stream-Guided Smoke Simulations2021

    • 著者名/発表者名
      Syuhei Sato, Yoshinori Dobashi, Theodore Kim
    • 雑誌名

      ACM Transactions on Graphics

      巻: Vol. 40 (4) 号: 4 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1145/3450626.3459846

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      佐藤 周平
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] A Liquid Sound Retrieval using History of Velocities in Physically-based Simulation2021

    • 著者名/発表者名
      Hyuga Saito, Syuhei Sato, Yoshinori Dobashi
    • 学会等名
      ACM SIGGRAPH ASIA 2021 Posters, Article No. 31
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      齊藤 彪雅, 佐藤 周平, 土橋 宜典
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      大場 誉幸, 佐藤 周平, 土橋 宜典
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 流れ関数を用いた煙のガイドシミュレーション2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤 周平
    • 学会等名
      Visual Computing + VC Comunications 2021 SIGGRAPH招待講演セッション2
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      佐藤 周平
    • 学会等名
      CEDEC2021 SIGGRAPH Asia×CEDECコラボセッション
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 流れ関数を用いた流体の流れのガイド手法2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤 周平, 土橋 宜典
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] Stream-Guided Smoke Simulations

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-01-30  

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