2014 Fiscal Year Research-status Report
3次元流体動画データベースの構築と利用による新しい映像製作手法
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25730071
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
岡部 誠 電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 助教 (40557211)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | グラフィクス / 流体 / CTスキャン / 質感 / テクスチャ合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ユーザが少ない労力で炎，煙，爆発など，3次元流体を作ることのできるイメージ・ベースな手法を提案した．提案手法の入力は2枚の直交視点画像のみである．そのため，流体撮影時のスタジオ・セットアップが簡単である．既存のイメージ・ベースの手法では，多くのカメラを流体の周囲に配置する必要があったが，提案手法では2つのカメラがだいたい直角になるように配置できれば良く，カメラ・キャリブレーションも不要である．動画が与えられた後は，提案手法が自動的に3次元ボリュームを作る．また、2枚の入力画像の両方に同じ画像を使えば，単一画像のみからでもある程度の3次元ボリュームを作ることができるので，実質的には流体を撮影した動画が1つありさえすれば，それを元にして3次元流体アニメーションを作ることができる．ユーザの更に結果のアニメーションを流体シミュレータに読み込んで、物理パラメータを編集できる．
この技術はコンピュータグラフィクスとインタラクション技術のトップ会議である，ACM SIGGRAPH 2015での口頭発表及びACM Transaction on Graphicsでの論文発表に採択された．技術的には，既存のCTスキャンのアルゴリズムを拡張したものである．画像の見た目の情報（質感情報と言ってもよい）を使ったregularizationを組み込んだ定式化を行い，それをexpectation maximizationのフレームワークで効率よく解く方法を提案した，という点が評価された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
単一動画を基にして3次元流体アニメーションが簡単に得られる手法を提案することができた。この手法を用いることで、3次元流体アニメーションデータベースを構築することができ、計画通り、データドリブンな3次元流体アニメーション製作のための技術開発を続ける事ができる。
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| Strategy for Future Research Activity |
3次元流体アニメーションデータベースの作成とその活用方法について研究を続けていく。また、面白い問題も見つかっている。上記で述べた手法は、流体には上手く動作するが、樹木や臓器等、CTスキャンでよくキャプチャされる他の3次元形状には上手く動作しないことが分かっている。これは、現在扱っている質感情報が流体の質感は上手く捉えられるが、他の物体の質感を捉えきれていない、ということを意味する。そこで、フレームワークはそのままに、質感情報の拡充を行って、より多くの形状をを単一画像からモデリングできるようにすれば、より、手法の汎用性が広がると見込まれる。
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