アクティブボリュームレンダリングに関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13480083
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 森 眞一郎 京都大学, 情報学研究科, 助教授 (20243058)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 五島 正裕 京都大学, 情報学研究科, 助手 (90283639) ; 中島 康彦 京都大学, 経済学研究科, 助教授 (00314170) ; 北村 俊明 京都大学, 総合情報メディアセンター, 助教授 (10324683) ; 津邑 公暁 京都大学, 経済学研究科, 助手 (00335233)
• Keywords: ボリュームレンダリング / 計算機シミュレーション / 計算機クラスタ / 並列処理 / 3次元画像処理 / 負荷分散 / 可視化 / 実時間可視化

Research Abstract

(1)実時間高精細ボリュームレンダリングシステムの開発
高精細可視化システムの実現に対して,ReVolver/C40で採用した3次元メモリ構造とキャッシュシステムの併用により,4000^3クラスのボリュームデータに対する実時間可視化を実現する専用並列計算機の実現可能性を検討し,モデルシステムの提案を行った。
また、ReVolver/C40の疑似透視投影に関して画質の評価を行い、視角に制約をつけた場合の影響や、データサンプリングの間引き度合いの画質への影響などを評価し、画質と描画速度のトレドオフについて評価を行った。その結果,今回の評価対象としたデータに対しては,疑似透視投影による画質の劣化は通常は無視できる範囲内であり,描画速度向上の観点から非常に有効であることが判明した。
(2)計算機クラスタベースのアクティブレンダリングシステムの研究
計算機クラスタを用いて可視化システムを実装し、アクティブレンダリングシステムを実装する際の負荷分散方式との親和性について検討を行った。その結果,可視化側の通信負荷が増加するサイクリック分割に基づく負荷分散を行った場合においても,Early Ray Termination等の手法を併用して通信量をへらすことで,ブロック分割に匹敵する描画速度が達成できることが判明した。
また,計算機クラスタとReVolver/C40の間を並列データ転送可能にすることで,ボリュームデータの転送時間を1/4に削減したアクテイブレンダリングシステムのプロトタイプを構築した。
(3)大規模シミュレーションとの連携に関する研究
スパコン等の大規模シミュレーション系との高速ネットワークを介した連携を密にし,可視化システム側での解析結果や簡易シミュレーションによる予測結果を用いて大規模シミュレーション系を制御するメカニズム,また,あらたな中間結果を用いて簡易シミュレーションの補正やロールバックを支援する機構について調査を行った。

Research Products

• [Publications] 山内 聡: "透視投影ボリュームレンダリングにおけるサンプリング方式の評価"画像電子学会第29回年次大会. 33-34 (2001)
• [Publications] 山内 聡: "アクティブボリュームレンダリングに基づくシミュレーションステアリング"電子情報通信学会技術研究報告. CPSY2001・35. 1-8 (2001)
• [Publications] Shin-ichiro Mori: "A Scalable Hardware Architecture for Parallel Volume Rendering"IEEE Visualization, Work in Progress. (on-line). (2001)