2006 Fiscal Year Annual Research Report

光学的効果及び動特性を考慮したソフトオブジェクトのインタラクティブレンダリング

Research Project

Project/Area Number	17500056
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	西田友是東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (10131690)
Keywords	可視化 / ユーザーインターフェース / CG / アルゴリズム / 流体
Research Abstract	本研究では対象を水、砂、雲、煙、粘土状物質、ゼル状物質とし、これらをソフトオブジェクトと総称して扱う。現実感のあるソフトオブジェクトのCG画像を生成する技法と、環境の変化によるオブジェクトの変形を、ユーザフレンドリーな方法により会話的かつ容易に操作し、感性や感情に訴えるリアルタイムアニメーションの生成を実現する。こうした技術を確立することによって、科学計算分野のみでなく、産業界(映像分野)への応用(表現力の豊かなCG技術)の実現・普及を目的としている。本年度では「物理則に基づくソフトオブジェクトのダイナミックスのシミュレーション」および「形状変化をインタラクティブに指示するためのGUIの開発」を行った。ソフトオブジェクトの中でも1)雲のような密度分布で表現される物質、2)非剛体物質(柔軟物体)、および3)流動物質を扱った。従来のCGでの形状モデルのように多角形や曲面で表現されているものでは無いので、それらの計算機の内部データ表現が問題となった。これらの研究ではそれぞれ、密度分布で表現されるボクセル、形状表面を多角形メッシュで表現、および表面上の流動物質を表現するハイトフィールド表現を採用した。1)については、流体計算した結果と微小な密度変化を表すテクスチャーを合成してリアルな雲を表現した。2)に関しては、人体のような柔軟な物体に関して、非剛体物質の微小形状は保ちながら変形する方法を提案した。また、力覚デバイスにより、形状変化に応じてユーザに力がフィードバックされる方法を開発した。3)に関しては、CGの絵画的表現の方法として、油絵の絵具の変形をペインティングナイフをインタラクティブに扱うことで、絵画を表現する方法であり、その絵具のペインティングナイフの動きに影響された変形に注目したものである。以上の成果は、4件の研究会報告、2件の国際会議論文および、1件の学会誌論文として発表した。