ドジュアル情報の統一的モデルの研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05402060
• 研究機関: 会津大学
• 研究代表者: 國井 利泰 会津大学, コンピュータ理工学部, 教授 (50013743)
• 研究分担者: 品川 嘉久 東京大学, 大学院・理学系研究科, 講師 (00226135)
• キーワード: ビジュアリゼーション / モデリング / コンピュータ・グラフィクス / 多様体 / モース理論 / レーブグラフ / 特異点 / シミュレーション

研究概要

多種多様な自然現象を解析・シミュレートし、その結果をコンピュータ・グラフィクスを用いて表示するためには、実世界の物体と現象を構造と機能の両面にわたって表現し、操作・検索・表示可能にしなければならない。実世界をコンピュータの中にマッピングするには、コンピュータ上で表示するすべての現象と物体のモデル化、及びその物体に関するデータを統合的かつ効率的に管理できるビジュアリゼーション・モデルが必要であるが、表現される物象の数と同じくらい多くのビジュアリゼーションモデルがあった。本研究では、物体の臨界点などの微分・幾何的な特徴に基づいたモデルによりそれらを少数のモデルに統合する。そのため、物体形状の臨界点表現を提案した。統合のための基本構造として臨界点間のグラフ的関係を与える臨界点グラフ・別称レーブグラフ(Reeb graph)を採用し、多様性を統合するモデルModelVisualをシステムとして構築する。その階層構造は位相レイヤ、幾何レイヤ、悲視覚的(物理的・化学的)レイヤから成り、各レイヤ上での操作群として、形状処理オペレータ、認識オペレータ、視覚オペレータ、表示オペレータ、データベース・オペレータを持つ。本年度は、位相不変情報と局所的幾何情報に対する形状処理オペレータの構築を行なった。オペレータの構築には特異点理論、モース理論を用いた。シリコングラフィクス社製のビジュアル情報処理用グラフィクス・ワークステーション上に多様体モデルを実装し、応用例として、顔面表情の解析、CTデータや地形データのビジュアリゼーション、ホモロジー群のビジユアリゼーションを実現した。

研究成果

• [文献書誌] Tosiyasu L.Kunii and Yoshihisa Shinagawa: "Research Issues in Modeling Complex Object Shapes for Visualization" IEEE Computer Graphics and Applications. Vol.14.No.2. 76-83 (1994)
• [文献書誌] Tosiyasu L.Kunii and Shigeo Takahashi: "Area Guide Map Modeling by Manifolds and CW-Complexes" In:Bianca Falcidieno and Tosiyasu L.Kunii,editors,Modeling in Computer. 5-20 (1993)
• [文献書誌] Yoshihisa Shinagawa,Tosiyasu L.Kunii.Anatoly T.Fomenko et al.: "Coding of Object Surfaces Using Atoms" In:Larry Rosenblum.editor,Frontiers in Scientific Visualization)Proc.Workshop on.Visualization).Academic Press. (印刷中).
• [文献書誌] Yoshihisa Shinagawa.Saeko Miyoshi and Tosiyasu L.Kunii: "Viewpoint Analysis of Drawings and Paintings Rendered Using Multiple Viewpoints:Cases Containing Rectangular Objects" In M.Cohen.Claude Puech and Francois Sillion,editors,Proc.Fourth Eurographics Workshop on Renderning,Eurographics Association. 127-143 (1993)
• [文献書誌] Hitoshi Saji.Yoshihisa Shinagawa,Tosiyasu L.Kunii et al.: "Characterization of Object Shapes by Singular Points:with an Application to Feature Extraction of Human Facial Expressions" In J.J.Connor et al.editors,Visualization and Inrelligent Design in Engineering and Arcihitecture.Computational Mechanics Publications. 29-43 (1993)
• [文献書誌] Masayuki Ohga,Yoshihisa Shinagawa.Tosiyasu L.Kunii et al.: "Constructing a Medical Image Databasewith the Graph Operators on the Graph Data Model" In Sung Yong Shin and Tosiyasu L.Kunii,editors.Computer Graphics and Applications.World Scientific. 3-19 (1993)
• [文献書誌] Bianca Falcidieno and Tosiyasu L.Kunii: "Modeling in Computer Graphics" Springer-Verlag, 478 (1993)
• [文献書誌] Sung Yong Shin and Tosiyasu L.Kunii: "Computer Graphics and Applications" World Scientific, 415 (1993)