| 研究課題/領域番号 |
16100001
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
富田 眞治 京都大学, 情報学研究科, 教授 (40026323)
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| 研究分担者 |
粂 直人 京都大学, 医学研究科, 助教 (00456881)
黒田 知宏 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (10304156)
黒田 嘉宏 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (30402837)
森 眞一郎 福井大学, 工学研究科, 教授 (20243058)
中尾 恵 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教 (10362526)
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| キーワード | 体感型シミュレーション / 実時間シミュレーション / PCクラスタ / 可視化 / 並列処理 / 手術シミュレーション / 剥離シミュレーション / 触診 |
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| 研究概要 |
1.仮想体感型シミュレーション・サーバに関する研究
シミュレーションと可視化の同時実行に伴うネットワーク輻輳を軽減する手法として、可視化処理に必要な通信をパイプライン化し、通信のスケジューリングを行う並列画像合成アルゴリズムを提案し、その有効性を確認した。また、512^3の大規模な医用画像を用いた臓器変形シミュレーション結果に対し陰影の変化を伴って10FPS以上で可視化可能なボリュームグラフィクスアルゴリズムを開発した。
2.超高速体感型シミュレータのためのシミュレーション・キャッシングの研究
遠隔サーバでのシミュレーションを対話的に操作するための遠隔操作フレームワークの構築、ならびに、操作端末側で低解像シミュレーションを行うことで通信遅延を操作者に隠蔽するシミュレーション・プロキシの提案を行った。提案手法を流体攪拌シミュレーションに応用し、遅延耐性の低い力覚提示に対して遅延隠蔽を可能とした。
3.統合システムの構築
切開手術手技における動作の連続性を利用した実時間時系列破壊シミュレーション実現のため、各時刻における反復型数値計算の前処理行列の更新頻度を制御する手法ならびに前処理行列の多重並列投機計算手法を提案した。
また、応力分布に基づいた破壊進展モデルに、任意外力に対する応力拡大係数を近似的に求める手法を導入した剥離手技シミュレータを開発し、作用する外力と操作位置や向きの相関関係による違いが表現できることを確認した。さらに、計算量を増加させずに弾性値分布の空間分解能を関心領域に合わせて詳細度制御する臓器モデリング法を開発した。
技能伝達のためシナリオ編集が可能な直腸指診シミュレータを開発した。重要な手技に対して医師が力の使い方に関する注釈付けを行い、手袋型センサーを教示インタフェースとして用いた教示実験を行った結果、手技の要点習得に有効であることを示した。
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