微分幾何に基づくアート表現基盤の創出

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本研究では，アーティストのストローク描写の合成を題材に，「アーティスティックな制御と微分幾何による表現の融合」を実現する技術の研究開発を行っている．2022年度は，油彩画表現を対象として三次元形状にストロークを転写合成する技術の開発を行った．特に，三次元曲面上で合成されるストロークを時間連続に動かす根幹部分で微分幾何の枠組みが重要となり，三次元曲面上のベクトル場でストローク表現を定式化する際に数学者との議論が大いに役立った．提案した数理構造に基づき，アーティストが参照画像の上に描いたお手本の油彩画表現を三次元シーンのアニメーションに転写合成するシステムに落とし込んでおり，CG分野のトップカンファレンスである国際会議SIGGRAPH Technical Papers (Conference Paper採択)での技術発表，国内会議VCシンポジウムでの招待講演の研究成果につながっている．また，より一般的な描画対象（煙や雲のような関与媒質），描画方式（半透明の塗り重ねを含む水彩描画）に拡張していく上での基礎実験にも着手した．具体例として，関与媒質への応用では，内部構造を持つ三次元ボリューム表現に対して微分幾何による定式化を行う必要があり，ベクトル場表現の基礎となる照明成分や曲率，法線などの計算・可視化を行った．三次元曲面，油彩画から合成の自由度を上げることで，微分幾何や数理構造と関連した挑戦的な研究課題の方向性が見えてきている．