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GPGPUを活用した超高速CGレンダリングサーバーによるASPサービスの構築

研究課題

研究課題/領域番号 26282009
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 デザイン学
研究機関首都大学東京

研究代表者

笠原 信一  首都大学東京, システムデザイン研究科, 客員教授 (00433178)

研究分担者 大久保 寛  首都大学東京, システムデザイン研究科, 准教授 (90336446)
研究協力者 土肥 豊和  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2016年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2014年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワードコンピュータグラフィックス / GPGPU / 並列処理
研究成果の概要

GPUの活用による実用的な超高速CGレンダリングシステムを開発すると共に、開発システムをネットワーク経由で利用できる仕組みを構築した。超高速レンダリングのために、計算負荷の軽い箇所はCPUで計算し、計算負荷の重い箇所のみをGPU化し集中的に高速化するという、CPUとGPUのハイブリッドレンダリングのアルゴリズムを考案した。このアルゴリズムをシステムに実装し、様々なタイプのデータに適用することで、レンダリング処理が従来のCPU処理に対して数百倍高速化することを実証した。これによって、これまで1時間を超えるような計算時間を要していた高品質画像を瞬時に生成することを実現させた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

建築業界においてCGは設計段階の建物の可視化ツールとして活用されているが、近年のCG表現技術の向上によって画像生成の計算時間も増加し、設計者からのレンダリングの高速化の要望は非常に高い。
本研究開発システムにより、CGレンダリングを超高速に処理し高品質画像を瞬時に生成することを実現した。さらに本システムをネットワークを介してユーザーが手軽に利用できる仕組みも構築し、開発システムの実用性と社会への技術普及の可能性を示した。
レンダリングの超高速処理は、単に時間が短縮されるだけでなく、設計段階におけるCGの利用形態が大きく変化し設計プロセス自体の変化や設計品質向上をもたらすことが期待される。

報告書

(5件)
  • 2018 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] GPGPUを活用した超高速CGレンダリングのための効率的並列化アルゴリズム2019

    • 著者名/発表者名
      笠原信一、大久保寛
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集

      巻: 84 号: 759 ページ: 543-552

    • DOI

      10.3130/aije.84.543

    • NAID

      130007655739

    • ISSN
      1348-0685, 1881-817X
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 点光源による半影表現のためのレイトレーシング拡張アルゴリズム2016

    • 著者名/発表者名
      吉村ももこ、笠原信一
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集

      巻: 81 ページ: 563-572

    • NAID

      130005161553

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 「3次元スケッチブック」の可能性2017

    • 著者名/発表者名
      矢追那実、安藤大地、笠原信一
    • 学会等名
      情報処理学会インタラクション2016
    • 発表場所
      明治大学中野キャンパス(東京都中野区)
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] シネマグラフを簡易的に作成する新手法の提案2017

    • 著者名/発表者名
      磯野優夏、安藤大地、笠原信一
    • 学会等名
      情報処理学会インタラクション2016
    • 発表場所
      明治大学中野キャンパス(東京都中野区)
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 2Dアニメーション制作のための3DCG技術を活用したシステムの提案2017

    • 著者名/発表者名
      宇野花梨、安藤大地、笠原信一
    • 学会等名
      情報処理学会インタラクション2016
    • 発表場所
      明治大学中野キャンパス(東京都中野区)
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 実写映像から推定した空間情報に基づくCGレンダリングに関する基礎研究 その1:実写映像から3次元情報を抽出2016

    • 著者名/発表者名
      松本颯生、安藤大地、笠原信一
    • 学会等名
      情報処理学会第162回グラフィックスとCAD研究発表会
    • 発表場所
      国立情報学研究所(NII)
    • 年月日
      2016-02-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 位置・時間を主軸においたWebコンテンツのストーリー形式まとめシステム2015

    • 著者名/発表者名
      有山大地、安藤大地、笠原信一
    • 学会等名
      情報処理学会 インタラクション2015
    • 発表場所
      日本科学未来館
    • 年月日
      2015-03-05 – 2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] コンピュータビジョン周辺監視による二輪車向け安全性向上システムの開発のための基礎検討2015

    • 著者名/発表者名
      三善優紀、安藤大地、笠原信一
    • 学会等名
      情報処理学会 インタラクション2015
    • 発表場所
      日本科学未来館
    • 年月日
      2015-03-05 – 2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] マルチウィンドウにより情報の収集・比較を可能とするWeb検索ツールの提案2015

    • 著者名/発表者名
      松岡宗人、安藤大地、笠原信一
    • 学会等名
      情報処理学会 インタラクション2015
    • 発表場所
      日本科学未来館
    • 年月日
      2015-03-05 – 2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] idea in : プロジェクト管理を効率化するWebアプリケーション その3-タスクチャート手法によるプロジェクトの目的別可視化2015

    • 著者名/発表者名
      浜田真成、安藤大地、笠原信一
    • 学会等名
      情報処理学会 インタラクション2015
    • 発表場所
      日本科学未来館
    • 年月日
      2015-03-05 – 2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 首都大学東京システムデザイン学部インダストリアルアートコースソフトウエアデザインスタジオ

    • URL

      http://sfdn.sd.tmu.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 首都大学東京システムデザイン学部インダストリアルアートコースソフトウエアデザインスタジオ

    • URL

      http://sfdn.sd.tmu.ac.jp

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
  • [備考] CGレンダリングシステム「Frend」

    • URL

      http://sfdn-w1.sd.tmu.ac.jp:30005

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-03-30  

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