Quantification of visual texture of tangible cultural properties and development of 3DCG reproduction method

有形文化财产视觉质感的量化及3DCG再现方法的开发

• 批准号: 21K12595
• 负责人: 田中 法博
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nagano University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12595/
• 关键词: 文化財復元; 3DCG再現; 視覚的質感; 画像計測; 光輝材; 粒状物体の質感; デジタルアーカイブ; 化粧品; 文化財; 光反射モデル; 材質; 光反射計測; 質感

物体の視覚的質感は光反射計測に基づいて行うために，表面粗さ（ざらつき）を持っていたり，微細な粒状物体の材質の視覚的質感にも対応できるように光反射計測システムと光反射モデルを改良した．計測システムは画像計測系（カメラ）を追加することで，表面粗さにより拡散する光を，より詳細に計測できるようにした．次に，粗さ（粒度）の異なる試料を用意し，顕微鏡で表面の状態を観察し，その状態に応じて反射特性を仮定し，いくつかの数学モデルを試作した．その特性を本申請で試作している光反射計測システムを用いて計測し，試作モデルによる計算結果と比較した．本年度は，特に微細な材質（砂状・粒状の光輝材など）を対象にして，反射特性を計測できるようにした．たとえば，光輝材は様々な自然物（貝殻等）や金属などを細かく粒子状にしたものが使用される．このときの光輝材の色は主に何らかの方法で着色したものや構造色により表現される．この年度に行ったことは，対象の粗さ（粒度）に合わせた幾何モデルを構築したこと，そして，微細な材質の局所的な光反射のプロセスを計算できるようにモデルを改良したことである．まず，幾何モデルについては，砂のような粒状物体について，個々の粒状物体の大きさの変化をモデルに組み込んだことで，様々な粒径の材質に対応できるようにした．また，局所的な光反射の計算においては，構造色の表現を行うため数学モデルを構築した．これらの反射特性を計測システムで計測し，光反射モデルを用いて定量化し，その上で視覚実験により視覚的質感と対応させた．計測した質感を可視化するための視覚的質感の3DCG再現システムも併せて改良し，微細な光輝材と構造色に対応できるようにした．本年度は，詳細な精度検証まではできなかったが，粗さを持っていたり，微細な物体が集まってできたりしたような対象の視覚的質感を計測し3DCG再現できるようになった．

The simple sense of objects の apparent 覚 は light reflex measuring に base づ い て line う た め に, surface coarse さ (ざ ら つ き) を hold っ て い た り, subtle な granular material object の の depending on the simple sense of 覚 に も 応 seaborne で き る よ う に light reflex measuring シ ス テ ム と light reflex モ デ ル を improved し た. Measuring シ ス テ ム は portrait measuring system (カ メ ラ) を additional す る こ と で, surface coarse さ に よ り company, scattered す る を light, よ り detailed に measuring で き る よ う に し た. に, coarse さ (granularity) の different な る sample を intention し, の で 顕 micro mirror surface state を 観 examine し, そ の state に 応 じ て reflection characteristics を 仮 し, い く つ か の mathematical モ デ ル を attempt し た. そ の features を this application で attempt し て い る light reflex measuring シ ス テ ム を with い て measuring し, attempt モ デ ル に よ る calculated result is し と た. This year は, に imperceptible な material (sand shape, granular の glorious な ど) を like に seaborne し て, reflective properties を measuring で き る よ う に し た. た と え ば, light material は others 々 な natural objects (shells) や metal な ど を fine か く particle shape に し た も の が use さ れ る. <s:1> と と <e:1> the color of the brilliant material <s:1> the main に and ら で the <s:1> method で coloring <s:1> た <s:1> や や や や construction color によ される expression される. Line こ の annual に っ た こ と は, like の seaborne crude さ (granularity) に close わ せ た geometric モ デ ル を build し た こ と, そ し て, subtle な material の bureau な light reflex の プ ロ セ ス を computing で き る よ う に モ デ ル を improved し た こ と で あ る. ま ず, geometric モ デ ル に つ い て は, sand の よ う な granular objects に つ い て, a 々 の の large granular objects き さ の variations change を モ デ ル に group み 込 ん だ こ と で, others 々 な の material particle size に 応 seaborne で き る よ う に し た. ま た, bureau of な light reflex の computing に お い て は, constructing の line performance を う た め mathematical モ デ ル を build し た. こ れ ら の reflection characteristics を measuring シ ス テ ム で measuring し, light reflex モ デ ル を with い て quantitative し, そ の で on apparent 覚 be 験 に よ り depending on the simple sense of 覚 と 応 seaborne さ せ た. Measuring し た texture を visualization す る た め の depending on the simple sense of 覚 の 3 DCG シ ス テ ム も and せ て improved し, constructing fine な light material と に 応 seaborne で き る よ う に し た. This year は, detailed な precision 検 ま で は で き な か っ た が, coarse さ を hold っ て い た り, subtle が な object set ま っ て で き た り し た よ う な like の seaborne depending on the simple sense of 覚 を measuring し 3 DCG で き る よ う に な っ た.

项目成果

小諸城の建造物と地形の3次元モデル構築

小诸城建筑物和地形的 3D 模型构建

• 发表时间: 2022
• 作者: ジョンソンジョージェフ;阿部孝司;波部斉;兵頭朋子;上嶋一臣;工藤正俊;石井一成;望月宏祐，田中法博
• 通讯作者: 望月宏祐，田中法博

歴史建造物の3DCGレンダリングにおける GPUアーキテクチャの比較

历史建筑3DCG渲染中GPU架构对比

• 发表时间: 2023
• 期刊: 長野大学紀要
• 作者: 望月宏祐;田中法博
• 通讯作者: 田中法博

VR技術と反射特性計測に基づいた肌と化粧品の質感表現(韓国語翻訳版)

基于VR技术和反射特性测量的皮肤和化妆品的纹理表达（韩语翻译）

• 发表时间: 2022
• 期刊: Cosmetic Journal Korea
• 作者: 望月宏祐;田中法博;田中法博;田中法博
• 通讯作者: 田中法博

田中法博:AI 技術を用いた肌の反射特性解析と化粧品への応用

田中典宏：利用AI技术分析皮肤反射特性及其在化妆品中的应用

• 发表时间: 2021
• 期刊: Cosmetic Stage
• 作者: 望月宏祐;田中法博;田中法博;田中法博;田中法博
• 通讯作者: 田中法博

化粧シミュレーションシステム、化粧シミュレーション方法、化粧シミュレーションプログラム、及び、化粧シミュレーション装置

化妆模拟系统、化妆模拟方法、化妆模拟程序以及化妆模拟装置

• 发表时间: 2022