実空間と仮想空間の融合のための仮想物体の高精度輝度計算に関する研究

现实空间与虚拟空间融合的虚拟物体高精度亮度计算研究

• 批准号: 14750271
• 负责人: 土橋 宜典
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750271/
• 关键词: コンピュータグラフィックス; 写実的画像生成; 照明シミュレーション; 流体解析; シミュレーション; 光の散乱; インタラクティブシステム; ユーザインターフェース; 大気散乱

本年度は、ポイントモデルを用いた仮想物体の高精度輝度計算、空・雲の高速表示の研究を行った。さらに、画像だけでなく、音まで加えることで仮想空間のリアリティの向上を図った。それぞれについて、概要を述べる。・ポイントモデルによる仮想物体の表示本研究では、ポイントサンプルジオメトリのための相互反射計算法を開発した。サンプル点の集合で表現された3次元物体からメッシュを発生させることなく相互反射計算を行う。メッシュ構築の手間を軽減し、記憶容量の削減が実現できる。・空の高速表示空の色を忠実に表現するために,天空光の輝度計算を多重散乱まで考慮して行う必要があるが,この多重散乱の計算は非常に複雑であり,膨大な計算コストがかかってしまう.本研究では,光の多重散乱の計算を効率よく行う手法を開発した。大気を仮想的な層(サンプリングシェル)に分割し,それらの層上での微粒子による散乱光の輝度分布を散乱マップと呼ぶテクスチャとして扱うことで,グラフィクスハードウェアを効果的に使用した手法を開発した.・雲の高速表示流体シミュレーションなどで得られる雲密度のボリュームデータを可視化するためには、光源方向の光の減衰とおよび視点方向の光の減衰を考えなければならない.従来法では、ボリュームデータを光源方向と視点方向にそれぞれ垂直にスライスを取ることによって減衰の計算を行っていた.本稿ではシャドウ・ビュースライスという光源方向と視点方向間のスライスを取ることにより、二つの計算のプロセスを統合し、従来法よりも計算コストを削減した手法を提案する.・炎の音のシミュレーション本研究では、炎によって生じる音のシミュレーション手法を提案する。炎の音は流体中の渦の非定常運動が主原因であるため、流体解析結果から渦度分布の時間変化から計算する。

This year, we will conduct research on high-precision luminance calculation of ideal objects and high-speed representation of air and clouds.さらに、画像だけでなく、音まで加えることで仮想空间のリアリティの向上を図った。それぞれについて、概要を述べる。·In this paper, the mutual reflection calculation method for the representation of ideal objects is developed. A collection of points represents a three-dimensional object, which is generated by mutual reflection calculations. The reduction of memory capacity and the reduction of memory space are realized. The high speed of the sky indicates that the color of the sky is loyal to the performance of the sky, and the brightness calculation of the sky light is multiple scattered. In this study, the method of calculating the multiple scattering of light is developed. The distribution of scattered light in the layers of large and small particles is scattered, and the method of using scattered light in the layers of large and small particles is developed. The cloud velocity represents the fluid flow, and the cloud density is visualized. The attenuation of light in the light source direction and the attenuation of light in the viewpoint direction are examined. The light source direction and the viewpoint direction are different from each other. This paper proposes a method for reducing the light source direction and the viewpoint direction by integrating the two calculation methods. This study proposes a new approach to the development of inflammatory diseases. The unsteady motion of vortices in a fluid is mainly caused by fluid analysis results, vorticity distribution and time variation calculations.

项目成果

水野良一, 土橋宜典, 西田友是: "Modeling of Volcanic Clouds using CML"Journal of Information Science and Engineering. (発行中のため未定). (2004)

Ryoichi Mizuno、Yoshinori Tsuchihashi、Tomoze Nishida：“使用 CML 模拟火山云”信息科学与工程杂志。

散乱マップを用いた多重散乱の計算と空の色の高速表示法

利用散射图计算多重散射以及天空颜色的快速显示方法

• 发表时间: 2004
• 期刊: 画像電子学会論文誌 33・4
• 作者: 土橋宜典;土橋宜典;岩崎慶
• 通讯作者: 岩崎慶

Synthesizing Sound from Turbulent Field using Sound Textures for Interactive Fluid Simulation

• DOI: 10.1111/j.1467-8659.2004.00785.x
• 发表时间: 2004-09
• 期刊: Computer Graphics Forum
• 影响因子: 2.5
• 作者: Y. Dobashi;Tsuyoshi Yamamoto;T. Nishita

岩崎慶, 土橋宜典, 西田友是: "A Fast Rendering Method for Refractive and Reflective Caustics due to Water Surfaces"Computer Graphics Forum. 23・4. 601-609 (2003)

Kei Iwasaki、Yoshinori Tsuchihashi 和 Tomoze Nishida：“水面折射和反射焦散的快速渲染方法”计算机图形论坛 23・4（2003 年）。

Radiosity for point-sampled geometry

• DOI: 10.1109/pccga.2004.1348345
• 发表时间: 2004-10
• 期刊: 12th Pacific Conference on Computer Graphics and Applications, 2004. PG 2004. Proceedings.
• 作者: Y. Dobashi;Tsuyoshi Yamamoto;T. Nishita