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2017 Fiscal Year Annual Research Report

コンピュータグラフィクスによる質感表現技術

Planned Research

Project AreaUnderstanding human recognition of material properties for innovation in SHITSUKAN science and technology
Project/Area Number 15H05924
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

土橋 宜典  北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (00295841)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 井尻 敬  芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (30550347)
藤堂 英樹  中央学院大学, 現代教養学部, 助教 (30576517)
岡部 誠  静岡大学, 工学部, 准教授 (40557211)
岩崎 慶  和歌山大学, システム工学部, 准教授 (90379610)
Project Period (FY) 2015-06-29 – 2020-03-31
Keywordsコンピュータグラフィックス
Outline of Annual Research Achievements

質感の表現・解析・編集に関する研究を並列的に推進している。それぞれについて、本年度成果が得られたものを述べる。
質感の表現に関しては、CT計測と写真を用いてテクスチャ付き3次元モデルを生成するシステムについて開発した。これによって、花や昆虫など複雑な構造を持つ物体を内部構造まで含めてデジタイズすることができる。また、任意の質感を表現可能な特殊な反射板の設計手法が完成した。これによって、平面に印刷されたものでありながら、光源や視点方向によって異なる画像を提示することが可能となる。
質感の解析については、質感認知への物体形状の影響について基礎実験と考察を行った。
質感の編集については、主に、流体と布の質感表現について成果が得られた。流体については、事前に計算されたデータベースを組み合わせることで大規模な流体の質感を表現する手法、低解像度と高解像度のシミュレーションを組み合わせて低コストで高解像度の流体の質感を表現する手法などを開発した。布の表現については、与えられた質感を表現する布の織りパターンを逆算する手法を開発した。その他、画像を利用した手法についても開発した。2次元画像から3次元の雲を生成する手法や低コストの流体シミュレーションと実写を組み合わせてリアルな流体の3次元動画を生成する手法を開発した。質感に関する補助的な研究として、室内の家具配置問題に関する研究も実施した。
以上の研究により、国際論文3件、国内論文2件、国際会議発表4件、国内学会発表3件の成果を得た。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

質感の表現関して、当初予定していたCTによる計測から精密なCG画像の生成とその効率化に関して、拡散反射による場合については完了した。質感の解析については、形状の影響に関して、基礎実験が完了した。質感の編集については、布の質感の逆問題から着手を開始し、着実に成果が認められつつある。これらのことから、質感の解析に関する成果がやや少ないが、表現・解析・編集、それぞれについて、一定の成果が出ており、概ね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

全体として、質感の表現および編集と比べると、質感の解析に関する成果が十分ではない。また、当初計画にあった音に関する質感表現に関して、着手はしているものの未だ成果に結びついていない。質感の解析に関しては、大学院生を新たに参加させ、また、他チームとの連携によって研究を加速させる。音の質感表現に関しては、海外研究者との共同研究によって研究を加速させる。その他の研究については、現在の状況を保持する。

  • Research Products

    (18 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Int'l Joint Research] Stanford University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Stanford University
  • [Int'l Joint Research] Pixar Animation Studios(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Pixar Animation Studios
  • [Journal Article] Digitization of natural objects with micro CT and photographs2018

    • Author(s)
      Takashi Ijiri , Hideki Todo, Akira Hirabayashi, Kenji Kohiyama, Yoshinori Dobashi
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 3(4) Pages: -

    • DOI

      https://doi.org/10.1371/journal.pone.0195852

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sawtooth Cycle Revisited2018

    • Author(s)
      J. Tsuruga, K. Iwasaki
    • Journal Title

      Computer Animation and Virtual World

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 乗数形式2段階DEA比率尺度モデルの改訂と動的DEAへの展開2018

    • Author(s)
      岡部誠,甲斐充彦,嶋田陽子,関谷和之
    • Journal Title

      オペレーションズ・リサーチ誌

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inverse appearance modeling of interwoven cloth2017

    • Author(s)
      Y. Dobashi, K. Iwasaki, M. Okabe, T. Ijiri, H. Todo
    • Journal Title

      The Visual Computer

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s00371-017-1455-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 質感認知研究のための実験手法:テクスチャ合成による3次元形状の生成2017

    • Author(s)
      澤山 正貴, 岡部 誠, 西田 眞也, 土橋 宜典
    • Journal Title

      基礎心理学研究 研究ノート

      Volume: 36-1 Pages: 56-65

    • DOI

      http://doi.org/10.14947/psychono.36.6

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] X線CTと写真を用いたテクスチャ付き三次元モデルの生成法2017

    • Author(s)
      井尻敬, 藤堂英樹, 小檜山賢二, 平林晃, 土橋宜典
    • Organizer
      Visual Computing / グラフィクスと CAD合同シンポジウム 2017
  • [Presentation] 流れ場の補間による複数の流体アニメーションの統合2017

    • Author(s)
      佐藤周平, 土橋宜典, 西田友是
    • Organizer
      Visual Computing / グラフィクスと CAD合同シンポジウム 2017
  • [Presentation] Implementation and Extension of "Temporally Coherent Completion of Dynamic Video"2017

    • Author(s)
      Keita Noda, Makoto Okabe
    • Organizer
      Mathematical Progress in Expressive Image Synthesis (MEIS) 2017, Poster
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] “Procedural Modeling Using Autoencoder Networks”の実装報告2017

    • Author(s)
      岡部 誠
    • Organizer
      第167回 CGVI研究会 「CG技術の実装と数理 2017」
  • [Presentation] Example-based Synthesis of Three-dimensional Clouds from Photographs2017

    • Author(s)
      Kei Iwasaki, Yoshinori Dobashi, Makoto Okabe
    • Organizer
      Computer Graphics International (CGI) 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Computer simulation of furniture layout when moving from one house to another2017

    • Author(s)
      Takuya Yamakawa, Yoshinori Dobashi, Makoto Okabe, Kei Iwasaki, Tsuyoshi Yamamoto
    • Organizer
      Spring Conference on Computer Graphics (SCCG) 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Design and Analysis of Stylized Shading2017

    • Author(s)
      Hideki Todo
    • Organizer
      Mathematical Progress in Expressive Image Synthesis 2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Example-based Synthesis of Turbulence by Flow Field Style Transfer2017

    • Author(s)
      Syuhei Sato, Yoshinori Dobashi, Tomoyuki Nishita
    • Organizer
      SIGGRAPH ASIA 2017 Technical Brief
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] Inverse Appearance Modeling of Interwoven Cloth

    • URL

      https://ime.ist.hokudai.ac.jp/~doba/projects/inverse_cloth/inverse_cloth.html

  • [Remarks] Computer Simulation of Furniture Layout

    • URL

      https://ime.ist.hokudai.ac.jp/~yamakawa/sccg/

  • [Remarks] Feedback Control of Fire Simulation

    • URL

      https://ime.ist.hokudai.ac.jp/~doba/projects/fire_control/fire_control.htm

URL: 

Published: 2018-12-17   Modified: 2022-10-18  

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