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2012 年度 実績報告書

流れ現象の高速CG映像生成技術に向けた多角的アプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 24300032
研究種目

基盤研究(B)

研究機関岩手大学

研究代表者

千葉 則茂  岩手大学, 工学部, 教授 (40171946)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードバーチャルリアリティ / コンピュータグラフィックス / コンピュータアニメーション / 流体 / fBm / シミュレーション
研究概要

水流,炎,煙,風などの流体の高速なアニメーション技術を開発するために,以下のような多角的なアプローチに基づく手法開発を並行して行った.
1.MTVFについて:(1)シミュレーション空間全体について,マルコフ型速度場MTVFを構築する方法に対する改良として,流れの表面に対応するMTVFのみを求め,流れアニメーションを実現する効率的な方法を開発した.また,(2)(1)のMTVF構築の基礎となる流体シミュレーション法と比較し,MTVF自体のパラメタの制御により,流れの印象がよりよく表現されることが分かった.さらに,(3)局所的なMTVFをプリミティブとして,規模の大きな流れを実現するための手法の有効性を確認できた.
2.fBmについて:(1)既存のクロスモデル(拘束粒子モデル)に既開発のfBmによる非凍結型風速場を適用し,提案風速場の効果を確認した。また,(2)炎や煙の表現を可能とするため,粒子群によるトレース技術とその粒子群に対するレンダリング技術を開発した.
3.HDEXについて:(1)海波,砕波,滝,および渦潮などについて,fBmを用いた次元上げのアイデアの適用法と,合成水面形状にガウスフィルタを効率的に適用する方法を開発した.また,(2)渓流など複雑な地形における流れに適用可能な,層状シミュレーションからなる次元上げ技術の開発を試み,その効率性について,一部確認できた.さらに,(3)粒子ベースアニメーション法に適する表面の生成法に関する既存手法のインプリメントによる比較調査を行った.
4.SSDEXについて:(1)フーリエ記述子とfBmによる,カーテンや旗のはためきの表現技術と,その応用として,テクスチャ生成技術とを融合させ,効率的な炎のアニメーション技術を開発した.また,(2)燃料が定義された空間での延焼可能な表現技術を開発した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究協力者(ポスドク)の雇用が遅れたこともあり,1と2についての成果発表時期に遅れがあるが,1についてはすでに著名国際会議に採択されており,2については国際会議および国内会議への投稿準備がほぼできている.一方,1のMTVFについては,アニメーションの表現としての制御能力において,予期しなかった優れた性質があることが分かった.3のHDEXについては予定通りであり,4のSSDEXについては予定以上の進捗である.

今後の研究の推進方策

研究協力者として,1のMTVFと2のfBmについてはポスドクを,3のHDEXについては博士後期課程の学生を雇用して進める.なお,4のSSDEXについては,展開課題として,これまでに想起された興味深い手法について,博士前期課程生などと検討を行う.

次年度の研究費の使用計画

3名の研究協力者の雇用のために,人件費を使用する.また,成果発表時期の遅れから,使用が遅れていた旅費と校正費用について,繰り越し分を含めて使用する.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Fourier Descriptor Animation of Cloth Flapping in Wind2012

    • 著者名/発表者名
      J. Tynystanova, N. Chiba
    • 雑誌名

      The Journal of the Society for Art and Science

      巻: 11 ページ: 79-91

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stochastic Extension Method for Animating Water Flows2012

    • 著者名/発表者名
      G. Tsedendorj, N. Chiba
    • 雑誌名

      The Journal of the Society for Art and Science

      巻: 11 ページ: 92-101

    • 査読あり
  • [学会発表] Composite Vector Field for Water Stream Animation2013

    • 著者名/発表者名
      P. Nugjgar, T. Fujimoto and N. Chiba
    • 学会等名
      平成24年度第4回芸術科学会東北支部研究会
    • 発表場所
      日本大学(郡山市)
    • 年月日
      2013-03-28
  • [学会発表] New Dimensional Extension Approach for Animating Water Stream2013

    • 著者名/発表者名
      G. Tsedendorj, N. Chiba
    • 学会等名
      平成24年度第1回芸術科学会東北支部大会
    • 発表場所
      アイーナ(盛岡市)
    • 年月日
      2013-01-05
  • [学会発表] Application of Stochastic Wind Field Generation Approach2013

    • 著者名/発表者名
      O. Khorloo, N. Chiba
    • 学会等名
      平成24年度第1回芸術科学会東北支部大会
    • 発表場所
      アイーナ(盛岡市)
    • 年月日
      2013-01-05
  • [学会発表] Survey of How to Reconstruct Fluid Surface from Particles2013

    • 著者名/発表者名
      M. Moisa, N. Chiba
    • 学会等名
      平成24年度第1回芸術科学会東北支部大会
    • 発表場所
      アイーナ(盛岡市)
    • 年月日
      2013-01-05
  • [学会発表] Simple Fire-like Animation Using Noise-based Dynamic Texture2012

    • 著者名/発表者名
      J. Tynystanova, N. Chiba
    • 学会等名
      NICOGRAPH International 2012
    • 発表場所
      Hotel Santika Premiere Beach Resort Bali, Bali, Indonesia
    • 年月日
      2012-07-01
  • [学会発表] An Application of Noise-based Wind Field Generation for Animating Fire2012

    • 著者名/発表者名
      O. Khorloo, N. Chiba
    • 学会等名
      NICOGRAPH International 2012
    • 発表場所
      Hotel Santika Premiere Beach Resort Bali, Bali, Indonesia
    • 年月日
      2012-07-01
  • [学会発表] 流体現象のアニメーションに向けた効率化アプローチ2012

    • 著者名/発表者名
      千葉則茂
    • 学会等名
      平成24年度第1回芸術科学会東北支部大会
    • 発表場所
      一関高専(一関市)
    • 年月日
      2012-05-26
  • [備考]

    • URL

      http://www-cg.cis.iwate-u.ac.jp/lab/kiban.html

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公開日: 2014-07-16  

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