ＣＧにおける流体シミュレーションの効率的なフロー制御手法の開発

• 研究課題/領域番号: 25330142
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高性能計算
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 金井 崇 東京大学, 大学院情報学環, 准教授 (60312261)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 流体シミュレーション / 可視化 / 爆発シミュレーション / プルーム / 巻き込み現象 / SPH / 曲面再構築 / GPU / 高精細化 / Wavelet Turbulence / Kolmogorov 法則 / エネルギーカスケード / Marching Cubes / 流体

研究成果の概要

CGにおいてリアルな映像を得るために，物理シミュレーションによるアニメーション作成が行われている．しかし，映像制作者の観点から見るとこれらは必ずしも扱い易いものではなく，物理パラメータの調整とシミュレーションの再計算の繰り返しによる試行錯誤を行う必要があり，映像制作に莫大な時間がかかる要因となっている．本研究では，物理法則にもとづく非圧縮流体シミュレーションへの，手続き的手法による効率的なフロー制御方法の開発を主な目的とし研究を行った．本研究により，制作者にとって制御性を高めつつよりリアリティの高い映像を作り出すことができるようになった．また，提案手法の計算部分は大変高速であることも示した．

研究成果

• [雑誌論文] Out-of-Core Framework for QEM-based Mesh Simplification (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiromu Ozaki, Fumihito Kyota, Takashi Kanai
  • 雑誌名: Proc. 15th Eurographics Symposium on Parallel Graphics and Visualization (EGPGV 2015) 巻: 15 ページ: 87-96
  • DOI: 10.2312/pgv.20151159
  • 査読あり
• [雑誌論文] GPU-based Adaptive Surface Reconstruction for Real-time SPH Fluids (2014)
  • 著者名/発表者名: Shuchen Du, Takashi Kanai
  • 雑誌名: Proc. WSCG 2014 巻: 2014 ページ: 141-150
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Directionality-Aware Rectilinear Texture Warped Shadow Maps (2014)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Tokuyoshi, Tiago da Silva, Takashi Kanai
  • 雑誌名: SIGGRAPH 2014 Posters 巻: 2014 ページ: 94-94
  • DOI: 10.1145/2614217.2630570
  • 査読あり
• [雑誌論文] Controlling the Shape and Motion of Plumes in Explosion Simulations (2014)
  • 著者名/発表者名: Genichi Kawada, Takashi Kanai
  • 雑誌名: Proc. 11th Workshop on Virtual Reality Interaction and Physical Simulation 巻: 2014 ページ: 69-78
  • DOI: 10.2312/vriphys.20141225
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantification of neurocranial shape variation using the shortest paths connecting pairs of anatomical landmarks (2013)
  • 著者名/発表者名: Morita, Y., Ogihara, N., Kanai, T., Suzuki, H.
  • 雑誌名: American Journal of Physical Anthropology 巻: 151 号: 4 ページ: 658-666
  • DOI: 10.1002/ajpa.22315
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adaptive Ray-bundle Tracing with Memory Usage Prediction: Efficient Global Illumination in Large Scenes (2013)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Tokuyoshi, Takashi Sekine, Tiago da Silva, Takashi Kanai
  • 雑誌名: Computer Graphics Forum 巻: Vol.32, No.7 号: 7 ページ: 315-324
  • DOI: 10.1111/cgf.12239
  • 査読あり
• [学会発表] Animating Detailed Hairs for Game Characters using Enhanced Secondary Motion Graph (2015)
  • 著者名/発表者名: Chenlei Wu, Takashi Kanai
  • 学会等名: 14th ACM SIGGRAPH International Conference on Virtual Reality Continuum and Its Applications in Industry (VRCAI 2015) posters
  • 発表場所: ニチイ学館神戸ポートアイランドセンター（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-10-30
  • 国際学会
• [学会発表] 巨大メッシュのアウトオブコアかつ分散可能な簡略化手法 第1報 SVM を用いた巨大メッシュの分割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 尾崎 弘武, 京田 文人, 金井 崇
  • 学会等名: 2015 年度精密工学会春季大会学術講演会
  • 発表場所: 東洋大学（東京都文京区白山）
  • 年月日: 2015-03-15
• [学会発表] 巻き込み現象を考慮した爆発シミュレーションにおけるプルームの制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川田 玄一, 金井 崇
  • 学会等名: グラフィクスと CAD / Visual Computing 合同シンポジウム
  • 発表場所: 青森県青森市 リンクステーションホール青森
• [備考] 金井崇研究室
  • URL: http://graphics.c.u-tokyo.ac.jp/
• [備考] 金井研究室ホームページ
  • URL: http://graphics.c.u-tokyo.ac.jp/
• [備考] 東京大学 金井崇研究室ホームページ
  • URL: http://graphics.c.u-tokyo.ac.jp/