3次元知能メディアの部品アーキテクチャに基く科学技術計算 可視化仮想実験環境の構築

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10308009
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 田中 譲 北海道大学, 工学研究科, 教授 (60002309)
• 研究分担者: 林 世紀 北海道大学, 大型計算機センタ, 助手 (60228583) ; 赤石 美奈 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (60273166) ; 岡田 義広 九州大学, 大型計算機センタ, 助教授 (70250488)
• キーワード: サイエンティフィック・ビジュアライゼーション / 仮想実験 / ヒューマン・インターフェース / 科学技術計算 / 可視化 / オブジェクト指向 / コンポーネントウェア

研究概要

本研究は、シミュレーション実験の対象となる物理空間の構成要素や場をすべて可視的オブジェクトで表現することにより、以下の3点を可能にする仮想実験環境のジェネリックなシステムアーキテクチャを開発した。
(a) 可視的オブジェクトで表現された物理空間の構成要素や場を組み合わせることによる物理空間のモデリング
(b) シミュレーション中におけるこれらの要素や場に対する直接操作
(c) シミュレーション結果のこの空間への重畳表示
このようなシステムの実現により、目視による観察や直接操作が不可能な物理現象を、直接目視しながら直接操作することによって、実験調査できるだけでなく、実験空間の定義構築も行うことができるようになった。プログラムはすべて、構成要素や場を表す可視的オブジェクトと、シミュレーション結果を重畳表示するオブジェクトに分散して定義され、これらのオブジェクトが仮想実験環境を構築するコンポーネントとなる。計算エンジン部もそのプロクシ・オブジェクトをこの環境のコンポーネントとすることにより、直接操作の対象となる。応用として、携帯電話のアンテナが生成する電磁場と筐体表面の電流のシュミレーションを実例にして、ローレンス・リバモア研究所で開発された電磁場解析ソルバNEC2を高性能計算サーバ上で動作させシミュレーション・エンジンとして用い、中間にAVS、フロントエンドにはIntelligentBoxを用いて、科学技術計算可視化システムの実例を開発した。

研究成果

• [文献書誌] Tanaka, Y.: "From Visualization to Interactive Animation of Database Records"Int'l Journal of Information Theories & Applications. 6(3). 87-98 (1999)
• [文献書誌] 田中 譲: "知識メディアとその流通基盤システム"学術月報. 51(10). 1020-1024 (1999)
• [文献書誌] Okada, Y. and Tanaka, Y.: "Intelligent Box : Its Aspect as an Interactive Animation System"Proc. SCI99/ISAS99. 198-201 (1999)
• [文献書誌] Okada, Y., Shinbo, K., Tanaka, Y., Thalmann, D.: "Virtual Input Devices based on Motion Capture and Collision Detection"Proc. Computer Animation '99. 201-209 (1999)
• [文献書誌] Okada, Y., Tanaka, Y.: "Collaborative Environments of Intelligent Box for Distributed 3D Graphics Applications"The Visual Computer. 14(4). 140-152 (1998)
• [文献書誌] Tanaka, Y.: "Meme Media and Meme Market Architectures for the Reediting and Redistribution of knowledge Resources"Int'l Conf. Multimedia Modeling '98. 1-10 (1998)