著者

吉田 勝久 藤本 忠博 原美 オサマ 千葉 則茂

出版者

芸術科学会

雑誌

芸術科学会論文誌 (ISSN:13472267)

巻号頁・発行日

vol.9, no.2, pp.73-84, 2010 (Released:2010-07-13)

参考文献数

8

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本論文では,物体形状を3次元点群として効率的に管理するLDI(Layered Depth Image)を利用した半透明物体の効率的な表示法について提案する.本手法では,α値を持つ3次元点群で表現された半透明物体に対して,異なる基準視点による複数のLDIを用いた点群の分割登録を行うことにより,単一のLDIの場合に生じる3次元空間上の位置によるサンプリング密度の疎密の問題を改善する.また,複数のLDIに対してマクミランの順序付けアルゴリズムを導入することで,高品質な任意視点画像を効率的に生成する.具体的な3次元点群としてボクセルモデルを用い,複雑な形状を持つボクセルモデルに本手法を適用した実験により,その有効性が確認できた.

著者

松山 克胤 藤本 忠博 千葉 則茂

出版者

The Society for Art and Science

雑誌

芸術科学会論文誌 (ISSN:13472267)

巻号頁・発行日

vol.7, no.4, pp.144-154, 2008 (Released:2009-01-14)

参考文献数

32

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A technology for automatically creating and adding sound to interactive CG animations of spark discharges in an efficient way has been developed. In the procedure proposed in this paper, the user inputs the electric charge distribution, boundary conditions and other parameters affecting the initiation of electric discharges in virtual space. The animation of the discharge is then created by generating and rendering the profile of the discharge pattern. The sound synchronized with the animation is automatically generated in an efficient way. The noises generated by spark discharges are shock waves, which exhibit complicated behavior; however, in this study, an empirical profile for a shock wave is employed to efficiently generate the acoustic waveform. Effective procedures for expressing lightning discharges and continuous discharges are also proposed. In this paper, we present the details of our technique and demonstrate its effect and efficiency by giving many experimental examples. We investiga ed the parameters and waveforms employed in this study to demonstrate the validity of this procedure.

著者

プルカット アブドレイン 原美 オサマ 藤本 忠博 千葉 則茂

出版者

The Society for Art and Science

雑誌

芸術科学会論文誌 (ISSN:13472267)

巻号頁・発行日

vol.7, no.4, pp.155-169, 2008 (Released:2009-01-14)

参考文献数

10

被引用文献数

5 7

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Laser projectors are commonly used in the entertainment industry to create vector-based graphics. In order to present a stable image to observers, the laser projector moves the beam quickly using computer-controlled mirrors. The speed is high enough so that the human eye perceives it as a persistent line of light. In contrast with other vector graphic devices, laser projectors have their own inherent problems when drawing a laser image. These problems include an unexpected laser trail when the laser is switches on and off, the inertia effect for sharp corners, flickering, and the inconsistent brightness of a visible laser line. This paper presents an accurate and efficient approach for drawing graphics with a laser projector. The first section of the paper attempts to solve the unexpected laser trail problems by testing a simple pattern where this effect occurs. In the second section, we discuss a technique to compensate the error caused by the inertia effect for different rotation angles of the mirrors. We have also proposed the use of an Eulerian graph (unicursal) to reduce flickering and an efficient drawing sequence for the created Eulerian graph.

著者

ママット アブドゥカディル 藤本 忠博 メムティミン ゲーニ 千葉 則茂

出版者

The Society for Art and Science

雑誌

芸術科学会論文誌 (ISSN:13472267)

巻号頁・発行日

vol.6, no.4, pp.179-196, 2007 (Released:2008-06-18)

参考文献数

31

被引用文献数

2

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We present an efficient method for creating large-scale animations of vertical developing cumulus-type cloud growth. The dynamics of cloud formation, growth, and motion are complex phenomena, and depicting these dynamics remains a significant challenge in the area of simulation and animation of natural phenomena in computer graphics. A novel aspect of this paper is the combination of a physical simulation method and a stochastic simulation method for obtaining an animation of large-scale phenomena with effects that are more natural. The physical simulation method is used to accurately solve fluid dynamics on a relatively small scale and prepare a 3D primitive pattern of a realistic animation of cloud growth. The stochastic simulation method uses 1/fβ noise functions and performs a large-scale simulation of an air current caused by the rising and condensation of water vapor due to the thermal effect. Many copies of the 3D primitive pattern are recursively mapped into the air current to constitute a large-scale continuous cloud growth. This combination of the physical and stochastic simulation methods can animate large-scale phenomena efficiently without enormous computational time and memory. The physical and stochastic simulations are achieved by particle-based methods, and the mapping is applied on simulated particles. Experimental results show that the proposed method efficiently creates realistic animations of large-scale cumulus and cumulonimbus clouds.

著者

ソソラバラム バトゥジャルガル グンジェー ゾリーグ 藤本 忠博 千葉 則茂

出版者

芸術科学会

雑誌

芸術科学会論文誌 (ISSN:13472267)

巻号頁・発行日

vol.6, no.4, pp.215-221, 2007 (Released:2008-06-18)

参考文献数

12

被引用文献数

1

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本論文では,ボクセル空間で表現される2値化されたスカラデータに対して,表面の再構成を行うアルゴリズムを提案する.提案する手法では,滑らかな表面を構成するため,近傍のボクセルの法線の平均化により,各ボクセルの法線の平滑化を行う.ただし,対象物の角などに相当するエッジ部分については,単純な平滑化を行わず,その状態に応じてエッジ部分を残すように法線の平滑化を行う.具体的には,近傍ボクセルの法線を重み付き平均化する際の重みとしてガウス関数を基本として用い,近傍のボクセル間の距離や法線ベクトルの方向により重みの値を決定して平滑化を施すことでエッジが保存される.最後に,いくつかの実験例により本手法の有効性を示す.

著者

マエス マルセーロ 藤本 忠博 千葉 則茂

出版者

The Society for Art and Science

雑誌

芸術科学会論文誌 (ISSN:13472267)

巻号頁・発行日

vol.7, no.1, pp.1-13, 2007 (Released:2008-07-30)

参考文献数

36

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We present an optimization of the height-field water-column based approach for water simulation, providing three-dimensional animation of water flow on natural terrains. Our approach eliminates the storage and management of redundant virtual pipes between columns of water and also removes output dependency for parallel implementation, making it efficient for interactive computer graphics applications. We show a GPU implementation of the proposed method that runs at interactive frame rates with rich lighting effects on the water surface, including light wavelength dependent attenuation and light scattering.

著者

アブドレイン プルカット 藤本 忠博 千葉 則茂 ゲニ マミチミン

出版者

The Society for Art and Science

雑誌

芸術科学会論文誌 (ISSN:13472267)

巻号頁・発行日

vol.6, no.3, pp.154-166, 2007 (Released:2008-05-27)

参考文献数

15

被引用文献数

1

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A particle-based method is one of the most commonly used methods for fluid simulations. It has certain advantages over other fluid simulation methods; for example, it is easy to simulate irregular and complex fluid motion with topological changes. However, the surface reconstruction for particles remains a challenging problem. In this paper, we propose a surface reconstruction method for moving particles whose motion data are given by a particle-based simulation method. Our method utilizes a level set method to reconstruct a surface because the level set method enables the surface to change its topology free according to the irregular arrangement of particles. Moving particles' data such as positions and velocities given by a gridless particle-based method are effectively used in the level set method executed on a grid space. As a result, a suitable surface is reconstructed so as to follow the moving particles with topological changes. Besides, our method makes isolated splash particles to appropriately contribute to the surface reconstruction. Some experimental results show the useful performance of our method.

著者

佐藤 陽悦 藤本 忠博 千葉 則茂

出版者

芸術科学会

雑誌

芸術科学会論文誌 (ISSN:13472267)

巻号頁・発行日

vol.5, no.4, pp.92-94, 2006-12-20 (Released:2008-04-11)

参考文献数

4

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近年, 3次元計測技術の向上により, デジタルアーカイブなどのコンテンツ作りのために, レンジセンサと呼ばれる主にレーザスキャン型の奥行き (デプス) 計測装置を活用した3次元形状モデル (3Dモデル) の獲得技術に関する研究が多数報告されてきている. 一方, CGの製作過程において, 建造物などは, 一般にモデラなどによりプリミティブ等で構築していくことが多い. その際, レンジセンサ計測データなどを元にCGモデルを構築することが有効である. その場合現状のCGコンテンツの制作では, クリエータが形状モデラを利用し, インタラクティブにモデリングを行うことが多い. 本論文では, このような実際的な形状モデリングを支援する技術として, 点群データへのプリミティブ当てはめツールの開発を目的として, 計測データのユーザによる指定領域に適合するプリミティブの最適なパラメタを求めるためのGA (遺伝的アルゴリズム) を用いた手法について基礎的な検討を行った.

著者

ゾリーグ グンジェー 藤本 忠博 千葉 則茂

出版者

The Society for Art and Science

雑誌

芸術科学会論文誌 (ISSN:13472267)

巻号頁・発行日

vol.6, no.1, pp.21-36, 2007 (Released:2008-07-30)

参考文献数

32

被引用文献数

2 3

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In this paper we present our solution for shadow generation, visibility sorting and GPU based shading of translucent point data for point based rendering. Our Translucent Shadow Mapping Algorithm uses a spherical coordinate system and solves the distancebased sorting, transparency calculation, shadow mapping, omni-directional mapping and light intensity attenuation problems in one step. We also propose a novel algorithm for visibility sorting of unstructured point data using the Hierarchical Bucket Sorting approach. This algorithm uses less memory and produces precise back-to-front ordered slices compared to previous methods. Finally, the shading calculations are performed in the GPU, using the rendering-oriented attributes of the point splats. Furthermore, we demonstrate the efficiency and flexibility of our novel approach of point splatting by showing several rendering results for visualizing mixed 3D data sets.

著者

金野 哲士 今野 晃市 藤本 忠博 千葉 則茂

出版者

芸術科学会

雑誌

芸術科学会論文誌 (ISSN:13472267)

巻号頁・発行日

vol.5, no.3, pp.80-91, 2006-09-20 (Released:2008-04-11)

参考文献数

15

被引用文献数

5 3

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仮想空間上に実空間の建造物をモデリングする手段として, 建造物の形状を表す複数の測定点群を, 自動的に配置する位置合わせ手法がある. 点群位置合わせ手法は, 点ベースの手法と特徴量ベースの手法に分類される. 点ベースの手法は, 位置合わせの精度が高いという利点があるが, 計算量が膨大である. 一方, 特徴量ベースの手法は, 点ベースの手法よりも計算量が圧倒的に少ないが, 位置が合う特徴量を抽出するのが困難である. 本論文では, 位置合わせに有効な特徴量を安定的に抽出し, 複数の方向から測定した点群を同一の3次元空間へ配置するための手法を提案する. 本研究では, 建造物の直線的な特徴に着目し, 測定点群から直線的な特徴線を抽出する. 複数の測定点群に対して, 効率的なマッチング手法を用いて, 特徴線同士が一致するような幾何変換を求めることで, 点群位置合わせを行う. 大型レンジセンサを用いて測定された実際の建造物の点群に対して, 本手法を適用し有効性を確認した.

著者

高橋 孝彰 藤本 忠博 千葉 則茂

出版者

芸術科学会

雑誌

芸術科学会論文誌 (ISSN:13472267)

巻号頁・発行日

vol.4, no.2, pp.68-76, 2005 (Released:2008-07-30)

参考文献数

18

被引用文献数

3 1

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広大な滝のような大規模な流体現象を計算流体力学による数値シミュレーションによって表現するには,膨大な計算コストがかかってしまう.本研究では,滝の本流,飛沫,落水により発生する水煙,波といった滝の構成要素の総合的なアニメーションの生成法として,シンプルな粒子ベースの落水シミュレーションにノイズによる派生的な現象の表現を加えた効率的な手法を提案する.

著者

尹 新 藤本 忠博 千葉 則茂

出版者

芸術科学会

雑誌

芸術科学会論文誌 (ISSN:13472267)

巻号頁・発行日

vol.3, no.4, pp.216-223, 2004 (Released:2008-07-30)

参考文献数

12

被引用文献数

4 7

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Materials exposed to the elements change in appearance because of aging. Because wood is an organic substance, cracks and the surface erosion occur easily. To produce realistic computer graphic images, we need simulate the aging phenomenon also. Here, we propose a visual simulation of the distortion, cracking, and erosion of wood. In this method, wood is represented by a tetrahedral mesh. By setting semi-physical variables at each vertex in this mesh, a visual simulation of wood aging can be accomplished. The surface of the wood is defined by values assigned to the superficial tetrahedral mesh vertices. Changes in the surface are achieved by value changes. The effectiveness of this method is demonstrated by applications on a plank and shapes such as a bunny and an armadillo statue.

著者

竹下 大樹 太田 真 田村 真智子 藤本 忠博 村岡 一信 千葉 則茂

出版者

芸術科学会

雑誌

芸術科学会論文誌 (ISSN:13472267)

巻号頁・発行日

vol.3, no.2, pp.159-167, 2004 (Released:2008-07-30)

参考文献数

24

被引用文献数

2 1

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本論文では,粒子ベースによる爆発火炎のビジュアルシミュレーション法を提案する.本手法は,粒子による離散的なラグランジュ記述による流体モデルに基づく数値シミュレーション法と,その粒子群の運動データからCG映像を生成するためのレンダリング法からなる.本流体モデルでは,炎粒子と空気粒子を用い,ナビエ・ストークス方程式における外力として温度差による浮力を,また粘性力と圧力は粒子を用いて離散化したモデルにより近似している.さらに,粒子間の熱伝導及び,熱ふく射を考慮している.本手法によれば,爆発火炎の湧き出しを伴う上昇や,上昇気流後方に起こる気流の巻き込み現象などが表現可能である.レンダリングには,Z‐バッファベースのボリュームレンダリングを適用している.

著者

伊藤 智也 中野 誠士 藤本 忠博 千葉 則茂

出版者

芸術科学会

雑誌

芸術科学会論文誌 (ISSN:13472267)

巻号頁・発行日

vol.3, no.3, pp.197-199, 2004 (Released:2008-07-30)

参考文献数

12

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筆者等は,これまで方状節理と柱状節理の生成に基づく岩場景観のモデリング法と,粒子要素法的アプローチによる剛体の運動シミュレーション法を提案している.本論文では,これらの手法を併用することにより,岩塊の崩落による堆積を伴うより自然な岩場景観のビジュアルシミュレーションが可能となることを示す.

著者

藤本 忠博 今野 晃市 千葉 則茂

出版者

芸術科学会

雑誌

芸術科学会論文誌 (ISSN:13472267)

巻号頁・発行日

vol.3, no.1, pp.8-21, 2004 (Released:2008-07-30)

参考文献数

28

被引用文献数

3 3

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本稿では,最近活発になってきた研究分野である“ポイントグラフィックス”に関連して,点集合を扱うこれまでのCG技術と,主にポイントグラフィックスとして最近開発されたレンダリング技術について解説し,ポイントグラフィックスはこれまでのCG技術の自然な発展としてある魅力的な技術分野であることを示す.

著者

松山 克胤 藤本 忠博 村岡 一信 千葉 則茂

出版者

芸術科学会

雑誌

芸術科学会論文誌 (ISSN:13472267)

巻号頁・発行日

vol.3, no.1, pp.76-85, 2004 (Released:2008-07-30)

参考文献数

19

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筆者らは,これまで風による樹木の揺らぎの効果音を自動的に付加するサウンドモデリング法を提案している.この提案手法は,樹木の枝と葉に対して,揺らぎの付加と効果音の生成をそれぞれ独立に行い,個々に作成された効果音を合成することで,樹木全体の効果音としている.本論文では,枝と葉の効果音の生成に対して,既提案手法とは異なる統計的なアプローチに基づくより効率的に動作する手法を提案する.

著者

伊藤 智也 藤本 忠博 千葉 則茂

出版者

芸術科学会

雑誌

芸術科学会論文誌 (ISSN:13472267)

巻号頁・発行日

vol.3, no.1, pp.86-95, 2004 (Released:2008-07-30)

参考文献数

21

被引用文献数

3 3

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本論文では,柱状節理の形成過程のシミュレーションに基づく,岩場形状のモデリング手法を提案する.節理形状は岩場景観の視覚的特徴を与える重要な要因の一つであるが,これまで節理形状の形成に基づく岩場景観の生成技術に関する研究例は極めて少ない.本提案手法は,(1)初期溶岩形状に対する熱伝導シミュレーションによる温度分布の生成,(2)温度分布から収縮中心線の生成,(3)収縮中心線を母線としたボロノイ領域分割,および(4)風化シミュレーションのステップからなる.また,計算の効率化のために,(1)には低解像度のボクセル空間を,(2)-(4)には高解像度のボクセル空間を用いている.本手法では,さまざまな境界条件に応じた柱状節理形状が容易に生成可能である.

著者

中川 大介 藤本 忠博 村岡 一信 千葉 則茂

出版者

芸術科学会

雑誌

芸術科学会論文誌 (ISSN:13472267)

巻号頁・発行日

vol.2, no.1, pp.40-50, 2003 (Released:2008-07-30)

参考文献数

23

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本論文では,建築等の完成イメージ図などに用いられるパース図を取り上げ,3次元幾何モデルから水彩パース図風画像を自動生成する手法について提案する.本手法は,水彩パース図の特徴である,輪郭が描画される,建物については彩色のはみ出しが無い,樹木などの建物以外の対象は簡略化されて描かれることが多い,淡い色彩が用いられることが多い,などの点を考慮したアルゴリズムの構成となっている.

著者

小田 泰行 藤本 忠博 村岡 一信 千葉 則茂

出版者

芸術科学会

雑誌

芸術科学会論文誌 (ISSN:13472267)

巻号頁・発行日

vol.2, no.1, pp.51-60, 2003 (Released:2008-07-30)

参考文献数

17

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本論文では,粒子ベースの溶岩流のビジュアルシミュレーション法を提案する.本手法では,粘性流体と熱移動のシミュレーションを基本として,溶岩流の特徴である,流れが扇状に広がる,温度によって粘性率が変化し冷却によって固化する,温度によって色が変化し溶岩流表面にクラストと呼ばれる黒く固化した部分が生じる,クラストが崩壊し明るい溶岩流が流出する,などの現象の表現を可能としている.

著者

藤本 忠博 大野 義夫 村岡 一信 千葉 則茂

出版者

The Society for Art and Science

雑誌

芸術科学会論文誌 (ISSN:13472267)

巻号頁・発行日

vol.1, no.3, pp.134-146, 2002 (Released:2008-07-30)

参考文献数

20

被引用文献数

1 1

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In this paper, we propose a framework of “fractal deformation” using displacement vectors based on “extended Iterated Shuffle Transformation (ext-IST)”. An ext-unit-IST is a one-to-one and onto mapping that is extended from a unit-IST, which we have proposed, and is basically defined on a code space. When the mapping is applied on a geometric space, a fractal-like repeated structure, which is referred to as “local resemblance in space/scale directions”, is constructed on the relationship between points on the domain and those on the range. By applying the mapping to displacement vectors given on a geometric shape, the shape can be deformed in the fractal-like repeated manner. This fractal deformation is easy to control by changing the displacement vectors intuitively. In addition, a continuous transition between a continuous deformation and a fractal deformation can be realized. We demonstrate how the fractal deformation technique produces attractive results by showing various examples.