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2010 年度 実績報告書

粒子ボリュームレンダリング技術を使った遠隔協調研究支援環境の構築

研究課題

研究課題/領域番号 21300035
研究機関京都大学

研究代表者

小山田 耕二  京都大学, 高等教育研究開発推進機構, 教授 (00305294)

研究分担者 坂本 尚久  京都大学, 高等教育研究開発推進機構, 専門業務職員 (20402745)
伊達 進  大阪大学, サイバーメディアセンター, 准教授 (20346175)
江原 康夫  大阪大学, 情報基盤推進本部, 講師 (40324686)
キーワードボリュームレンダリング / 粒子生成
研究概要

H22年度では,粒子ボリュームレンダリングにおける生成粒子数の削減に関する新しい技術を開発した。粒子ベースボリュームレンダリング法(PBVR法)を用いて,大規模データの高解像度表示を行う場合,粒子半径とユーザ指定の伝達関数によって定まる数の粒子を生成する。スカラデータから不透明度を定義する伝達関数において不透明度が平均的に高く設定されている場合、粒子数は大きくなり、利用者が求める描画速度を実現することが困難となったり、場合によっては、粒子を格納するメモリが不足し、計算が不可能となる。この問題を解決するために、もとの特徴を保持するように伝達関数を変更するための手法を開発した.伝達関数は,スカラ値と不透明度の関係を記述したもので,利用者の意図が表現されている.強調したいスカラ値には高い不透明度が,そうでないスカラ値には低い不透明度が指定されている.この不透明度の値そのものは,絶対的なものではなく,他のスカラ値に対する不透明度に対する相対的なものとなっている,この利用者の意図を保つために伝達関数の特徴を解析し、その特徴を保持するように関数値である不透明度を低減する。ボリュームレンダリング理論より不透明度は粒子密度と関係があり、高い不透明度ほど高い粒子密度に対応し、結果として粒子数の増大につながる.従って、不透明度を低減することにより粒子数の削減が実現できた。
H21年度に開発された動的負荷分散ミドルウェアをベースにして,空間分割で並列粒子が生成された後、タイルディスプレイから視点情報を受け、対象となるディスプレイにだけ粒子情報を転送する「粒子振り分け機能付き並列通信システム」を開発した。また、参加者による対話操作に関して直観性を重視するためにジェスチャベースの操作方法について基本的デザインを実施した。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Visualization of Large-scale CFD Simulation Results Using Distributed Particle-Based Volume Rendering2010

    • 著者名/発表者名
      Naohisa Sakamoto, Hiroshi Kuwano, Takuma Kawamura, Koji Koyamada, Kazunori Nozaki
    • 雑誌名

      International Journal of Emerging Multidisciplinary Fluid Sciences

      巻: Vol.2、No.2 ページ: 73-86

    • DOI

      DOI:10.1260/1756-8315.2.2-3.73

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of particle-based volume rendering for visualizing irregular volume data sets2010

    • 著者名/発表者名
      Naohisa Sakamoto, Takuma Kawamura, Koji Koyamada
    • 雑誌名

      Computers & Graphics

      巻: Vol.34、No.1 ページ: 34-42

    • DOI

      DOI:10.1016/j.cag.2009.12.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Level-of-Detail Rendering of a Large-Scale Irregular Volume Dataset Using Particles2010

    • 著者名/発表者名
      Takuma Kawamura, Naohisa Sakamoto, Koji Koyamada
    • 雑誌名

      Journal of Computer Science and Technology

      巻: Vol.25, No.5 ページ: 905-915

    • 査読あり
  • [学会発表] 大規模宇宙シミュレーション結果のための対話的可視化手法2010

    • 著者名/発表者名
      西村純、河村拓馬、矢作日出樹、坂本尚久、小山田耕二
    • 学会等名
      第29回日本シミュレーション学会大会
    • 発表場所
      山形大学米沢キャンパス
    • 年月日
      2010-06-20
  • [図書] 粒子ボリュームレンダリング理論とプログラミング2010

    • 著者名/発表者名
      小山田耕二, 坂本尚久
    • 総ページ数
      212
    • 出版者
      コロナ社

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公開日: 2013-06-26  

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