3次元モデルの構築と利用のためのインタフェース

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今年度前半は、昨年度に採択されていたi)開花アニメーションのための花弁の成長シミュレーションとii)Element Arrangement Synthesisに関する研究について、国際学会で口頭発表を行った。i)の開花シミュレーションの論文に関しては、新規性が認められMichael A.J.Sweeney Awardを受賞した。今年度の後半は、iii)L-systemを利用したPurkinje線維網のモデリング手法の研究を行い、成果は医療系の国際論文誌「journal of physiological science」に採択された。また、iv)柔軟な物体の能動的な動きをデザインする手法について研究を行った。i)、ii)の研究については昨年度に提出した報告書と同様の内容である。以下では、iii)、iv)の研究にのみについて詳しく述べる。iii)L-systemを利用したPurkinje線維網のモデリング手伝について心臓の刺激伝達系の一部であるPurkinje線維網の詳細なネットワーク構造を、L-systemを応用することでモデリングする手法について研究を行った。この研究では心臓Purkinje線維網の構造を再現するため、通常のL-systemに1)curved growthと2)collision detectionという二点の改善を加えた。提案システムを用いると、単純なパラメータ操作のみにより、実物に酷似した3次元Purkinje線維網モデルが生成できる。また、パラメータを変化させると、様々なバリエーションが少ない労力で生成できる。iv)柔軟な物体の能動的な動作の表現手法軟体動物(e.g.,クラゲ、タコ、etc…)や臓器(e.g.,心臓、腸、etc…)など、骨格構造が不明瞭な柔軟物体のアニメーションは、既存の骨格構造の関節角を制御する手法では難しい。また、キーフレーム法なども知られるが、たくさんのポーズを指定するのは手間のかかる作業である。そこで我々は、「柔軟な物体において、物体全体の変形は局所部分の変形の積み重ねで引き起こされる」という知見に基づき、新しいアニメーションフレームワークを提案した。具体的には、1)局所変形の様子を効率的に指定できるインタフェースと2)指定された局所変形をなるべく満たすように全体の変形を計算するアルゴリズムを提案した。本手法により、インタラクティブアプリケーション(手術シミュレーション,ゲーム,etc.)におけるアニメーション表現が格段に向上する事が期待