流体の動きの誇張を代表する編集操作をインタラクティブに支援するアルゴリズムの開発

流体シミュレーションは、映画やゲームなどの映像表現において、水の動きを詳細に表現するために必要不可欠な技術となっている。しかし、流体シミュレーションは、計算コストが非常に高く、パラメータの調整も難しい。そのため、イメージ通りのシミュレーション結果を得るまでに、膨大な時間がかかってしまう。そこで、映像制作を効率化するために、流体の編集操作を、直感的かつインタラクティブに行うことを支援するためのアルゴリズムの開発を目指している。最終的には、リアリスティックな流体アニメーションをリアルタイムに走らせる必要がある。リアリスティックな流体アニメーションを得るためには、計算コストが高くなる。一方、リアルタイムな流体アニメーションのためには計算コストを軽減しなくてはならない。そこで、流体シミュレーションの見た目を保ったまま、計算コストを軽減する必要がある。流体シミュレーションでは、空間を細かく分割し、分割されたそれぞれの細かな領域に流体の速度や圧力、液面の位置などの変数を保存する。その中でも液面の位置を表す変数は可視化に利用されるため、流体アニメーションの見た目に大きな影響を与える。そこで、この変数をより細かく保存し、かつ計算コストを抑えることが重要になる。液面の位置を表す変数の保存方法には大きく分けて、格子を使う手法と粒子を使う手法があるが、格子を使う場合、時間とともに、細かな動きの見た目が失われる欠点がある。一方、粒子はその欠点を克服できる。そこで、初期状態の液面の周囲のみに粒子を配置し、その粒子の動きを追跡し、その粒子の位置から、液面を計算し直すという手法を開発する理論構築とその実装を行なっていた。

流体シミュレーションは、映画やゲームなどの映像表現において、水の動きを詳細に表現するために必要不可欠な技術となっている。しかし、流体シミュレーションは、計算コストが非常に高く、パラメータの調整も難しい。そのため、イメージ通りのシミュレーション結果を得るまでに、膨大な時間がかかってしまう。そこで、映像制作を効率化するために、流体の編集操作を、直感的かつインタラクティブに行うことを支援するためのアルゴリズムの開発を目指している。最終的には、リアリスティックな流体アニメーションをリアルタイムに走らせる必要がある。リアリスティックな流体アニメーションを得るためには、計算コストが高くなる。一方、リアルタイムな流体アニメーションのためには計算コストを軽減しなくてはならない。そこで、流体シミュレーションの見た目を保ったまま、計算コストを軽減する必要がある。流体シミュレーションでは、空間を細かく分割し、分割されたそれぞれの細かな領域に流体の速度や圧力、液面の位置などの変数を保存する。その中でも液面の位置を表す変数は可視化に利用されるため、流体アニメーションの見た目に大きな影響を与える。そこで、この変数をより細かく保存し、かつ計算コストを抑えることが重要になる。液面の位置を表す変数の保存方法には大きく分けて、格子を使う手法と粒子を使う手法があるが、格子を使う場合、時間とともに、細かな動きの見た目が失われる欠点がある。一方、粒子はその欠点を克服できる。そこで、初期状態の液面の周囲のみに粒子を配置し、その粒子の動きを追跡し、その粒子の位置から、液面を計算し直すという手法を開発する理論構築とその実装を行なっていた。