Presentations -

True 3D display

KIMURA Hidei, ASANO Akira, FUJISHIRO Issei, NAKATAMANI Ayaka, WATANABE Hayato

SIGGRAPH 2011 (Vancouver) , 

2011.08

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Other, ACM

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At the 2006 Emerging Technologies, Burton Inc. in Japan and others successfully exhibited the 3D Aerial Display device, with which the users are allowed to plot a unicursal series of laser-induced illuminants freely in the midair, and thus the surrounding audience can enjoy watching different aspects of the 3D image from different positions, without any eye strain. In the year of 2011, we will present our latest version of the device, called SRV (Super Real Vision)-5000, where we condensed our state of the art laser-plasma technology into a small acrylic case. One remarkable feature of the new device lies in its enhanced resolution: from 300 points/sec. (2006) to 50,000 points/sec. (2011), and it enables us to display 3D objects more faithfully in real time, whereas the display volume gets a bit diminished. The SRV-5000 model is expected to increase the potency of utilization in various application fields.

COSMIC SKY: コンテンツベース検索と画像合成による空の背景画像作成システム

MITANI Takanobu, OHNO Yoshio, FUJISHIRO Issei

Visual Computing/グラフィクスとCAD合同シンポジウム2011 (島根県立産業交流会館) , 

2011.06

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Oral presentation (general), 画像電子学会／情報処理学会／映像情報メディア学会

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映像制作では目的にあった空の画像を利用する利点が大きく，効率的に空の画像を作成するソフトウェアが望まれている．本論文では，雲・背景・月といった空を構成する各々のパーツに対して，属性検索やスケッチに基づくコンテンツベース検索を行い，その結果画像を柔軟に合成することで，ユーザが希望する空の画像を容易に生成できるシステムCOSMIC SKY を提案する．

物理吸着と硬化作用を考慮した出血のビジュアルシミュレーション

UEDA Kazuhide, OHNO Yoshio, FUJISHIRO Issei

Visual Computing/グラフィクスとCAD合同シンポジウム2011 (島根県立産業交流会館) , 

2011.06

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Oral presentation (general), 画像電子学会／情報処理学会／映像情報メディア学会

　View Summary

我々は, 血液が皮膚表面上を伝う様子をビジュアルシミュレーションするにあたって, 生成される画像やアニメーションの質と視覚的リアリティを高めるためには何を考慮すべきかをファクタアナリシスによって調査し, 計画的に研究を進めてきた. 本論文では, その主要ファクタである“傷口からの出血”, “硬化作用”, “吸着”を実現するための手法を提案する. “傷口からの出血”は, 出血量, 傷口の太さなどを考慮した体内の血流モデルを計算することで実現した.また, 血液の“硬化作用”も考慮できるように, 空気との反応による粘性の変化も実装した. さらに, “吸着”については, SPH 法のナビエ・ストークス方程式にファンデルワールス力による吸着力を加えることで, 皮膚表面を伝う流れや皮膚表面への付着を表現した.

交配に基づく2次元形状モデリング

YASAKA Shun, OHNO Yoshio, FUJISHIRO Issei

Visual Computing/グラフィクスとCAD合同シンポジウム2011 (島根県立産業交流会館) , 

2011.06

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Poster presentation, 画像電子学会／情報処理学会／映像情報メディア学会

　View Summary

本論文では, 簡単に2 次元オブジェクトをモデリングするための新しいパラダイムとして, クロス(交配) とコネクト(接続) を提案する. コネクトはオブジェクト同士を接続する操作であり, クロスは2 つのプリミティブや, プリミティブとオブジェクトから両者の特徴を併せもった新たなオブジェクトを生成する操作である. ユーザはプリミティブやオブジェクトに対しクロス・コネクトを繰り返すことで目的のオブジェクトを得る. クロスの効果は, コネクトによる接続情報を基にしてオブジェクト内で伝搬する. これにより, 簡単な操作であっても大幅な変更を施すことが可能になる. また, システムがユーザの予想を超えた結果を瞬時に返すことで, ユーザの発想が拡がる可能性もある.

地形との相互作用を考慮した砂塵の対話的ビジュアルシミュレーション

NAKAJIMA Satoshi, OHNO Yoshio, FUJISHIRO Issei

Visual Computing/グラフィクスとCAD合同シンポジウム2011 (島根県立産業交流会館) , 

2011.06

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Poster presentation, 画像電子学会／情報処理学会／映像情報メディア学会

　View Summary

娯楽分野において砂の動きをコンピュータグラフィックスで描いたものはよく見かける. しかし, 砂と風とのインタラクションを扱った研究は見当たらない. そこで我々は砂塵を対象として, ビジュアルシミュレーションを実現するアプローチを提案する. 螺旋状の上昇気流の解析的ベクトル場に沿って砂塵の砂粒子の局所的な動きを発生させ, その軌跡を地面との相互作用を考慮しながらインタラクティブに制御することができる. また, 粒子ボリュームレンダリング(Particle-Based Volume Rendering: PBVR)を用いることで, 比較的少ない粒子数でも効果的に砂塵らしい煙状の表現を実現した.

レーザプラズマ式3次元ディスプレイにおける特徴点列の強調

NAKATANI Ayaka, FUJISHIRO Issei, KIMURA Hidei, ASANO Akira

Visual Computing/グラフィクスとCAD合同シンポジウム2011 (島根県立産業交流会館) , 

2011.06

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Poster presentation, 画像電子学会／情報処理学会／映像情報メディア学会

　View Summary

本論文では，物体表面の特徴量である主曲率をサーフェス記述子として使用し，ソフトウェア上で各点の密度・明度を制御することによって，レーザプラズマ式3次元ディスプレイ上の物体の特徴を最大限引き出した描画を実現する．

三次元ディスプレイのためのリソースアウェア・レンダリング

FUJISHIRO Issei

視覚情報基礎研究会第8回研究発表会 (慶應義塾大学日吉キャンパス) , 

2011.06

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Oral presentation (invited, special), 日本色彩学会

　View Summary

完全な三次元映像を表示できる体積走査型立体ディスプレイのなかでも，レーザープラズマ方式は，従来方式と比べ数々の利点をもつが，現行機種には実時間表示できる点数に制限がある．本講演では，この問題を緩和し，よりリッチな三次元コンテンツ表示を可能にするための新たな概念～リソースアウェア・レンダリング～を定義し，関連する最新の取り組みについて
紹介した．

可視化（ポスト・プロセス）の最近の進歩　－ 微分位相幾何学アプローチ －

FUJISHIRO Issei

講習会「メッシュ生成・可視化（プリ・ポスト処理）の最近の動向 」 (中央大学後楽園キャンパス) , 

2011.03

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Oral presentation (invited, special), 日本計算工学会

Panel: Visualization research in Asia Pacific

QU Huamin, FUJISHIRO Issei, HONG Seok-Hee, HSIEH Tung-Ju, LIU Shixia, PENG Qunzheng, SEO Jinwook

IEEE Pacific Visualization Symposium 2011 (Hong Kong) , 

2011.03

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Oral presentation (invited, special), IEEE Computer Society

　View Summary

Visualization research in Asia Pacific has a long history. However, unlike in North American and Europe, many research activities in this area are not well known in the visualization community. The purpose of this panel is to bring together the researchers from different countries and regions to discuss the status, opportunities, and obstacles of visualization research in this area, and foster collaboration across countries and regions.

A PID control-based scheme for time-critical rendering of particle systems

TAKESHIMA Yuriko, FUJISHIRO Issei, TOKUMASU Takahashi

IEEE Pacific Visualization Symposium 2011 (Hong Kong) , 

2011.03

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Poster presentation, IEEE Computer Society

　View Summary

In visual analysis, it is important to maintain interactive and stable rendering frame rates, because it is known that unstable frame rates may cause stress and distraction to the users. For stabilizing the frame rates in large-scale particle visualization, we propose a novel time-critical rendering scheme that combines two methods —
a fast method based on shaded texture mapping and a high-quality method using quadratic surfaces. A method to render each particle is decided on the fly according to the viewing distance; the high quality method is chosen only when the distance is smaller than a threshold, to allow the user to observe the region of interest closely.
A frame-rate stabilization mechanism based on a PID controller is deployed to change the threshold distance dynamically, in order to regulate the number of high-quality particles. We evaluate the effectiveness of our time-critical rendering scheme through experiments with molecular dynamics simulation datasets.

Degeneracy-aware interpolation of 3D diffusion tensor fields

BI Chongke, TAKAHASHI Shigeo, FUJISHIRO Issei

IEEE Pacific Visualization Symposium 2011 (Hong Kong) , 

2011.03

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Poster presentation, IEEE Computer Society

　View Summary

Visualizing 3D diffusion tensor fields has become an important topic especially in medical imaging for understanding microscopic structures and physical properties of biological tissues. However, it is still difficult to track the underlying continuous features from
the discrete tensor samples, due to the absence of interpolation schemes that are able to handle possible degeneracy while fully respecting the smooth transition of tensor anisotropic features. This poster presents such an approach to interpolating 3D diffusion tensor fields. The primary idea behind our approach is to identify the possible degeneracy using a minimum spanning tree-based clustering algorithm, and to resolve such degeneracy through optimizing the rotational transformation between a pair of neighboring tensors by analyzing their associated eigenstructure. Comparisons with existing interpolation schemes will be provided to demonstrate the advantages of our scheme, together with several results of tracking
white matter fiber bundles.

粒子ベース火炎レンダリング

MABUCHI Satoshi, FUJISHIRO Issei, OHNO Yoshio

グラフィクスとCAD研究会第142回研究発表会 (慶應義塾大学日吉キャンパス) , 

2011.02

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Oral presentation (general), 情報処理学会

　View Summary

本稿では粒子ベースによる火炎レンダリング法を提案する．可視化分野で考案された粒子ベースボリュームレンダリングとよばれる手法をベースとし，これを火炎の特性に合わせて合理的に改良した．これにより，従来の粒子ベースレンダリングでは困難であった，ディテールの表現とユーザの制御性を大きく向上させることができた．また，既存API を活用することで，実装が容易かつ実行速度は高速であり，充分なインタラクティブ性を提供できる．さらに，本手法の要求する粒子データは座標と温度のみであるため，特定の粒子シミュレータに依存することなく，汎用的に用いることができる．

Design of version tree operators for sophisticated visualization provenance

FUJISHIRO Issei,TAKESHIMA Yuriko,SESHITA Yuusuke,HAYASE Toshiyuki

Tenth International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration (Sendai, Japan) , 

2010.11

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Poster presentation, Institute of Fluid Science, Tohoku University

　View Summary

A cooperative visualization lifecycle management system, called VIDELICET, is built on a two-layer visualization provenance model to allow multiple users to effectively record, trace and reutilize their visual exploration workflows as their sharing provenance resources. In this article, we present a preliminary design of a version tree simplification operator, which is expected to bring further scalability to the users during their visual exploration through regulating the size of version trees appropriately.

Pax O と Pax X の情報科学

藤代 一成

お茶の水女子大学理学部情報科学科創立 20 周年記念 招待講演 (お茶の水女子大学) , 

2010.09

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Oral presentation (general), お茶の水女子大学

SPHベース火炎シミュレーション

MABUCHI Satoshi, FUJISHIRO Issei, OHNO Yoshio

グラフィクスとCAD研究会第140回研究発表会 (熱海) , 

2010.09

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Oral presentation (general), 情報処理学会

　View Summary

本稿では，粒子ベースによる火炎のシミュレーション法を提案する．本手法は，SPHによる流体シミュレーションを火炎に適用したものであり，ナビエ・ストークス方程式の外力として，シンプルな化学反応モデルから発生した熱による浮力項を加える.すなわち，既存のSPH のプログラムと十分な互換性を保持することができ，複雑な物理シミュレーションプログラムの一元化が可能である．また，火炎の周辺に粒子が集中するようにを効果的にリサンプリングすることで計算コストを抑える. 本手法を用いることで，火炎の形成から安定状態への推移，固体の影響による変形などが滑らかに表現でき，インタラクティブに3 次元シミュレーションを実行することができる．

大規模粒子系可視化における描画速度の安定化

TAKESHIMA Yuriko, TOKUMASU Takashi, FUJISHIRO Issei

日本機械学会2010年度年次大会 (名古屋) , 

2010.09

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Oral presentation (general), 日本機械学会

　View Summary

In visual analysis, it is important to maintain interactive and stable rendering framerates, because it is known that unstable framerates may cause stress and distraction problems to the users. For stabilizaing framerates in large-scale particle visualization, we deploy a fast rendering method based on shaded texture mapping and a high-qualitymethod using implicit surfaces in a combined manner. Actual rendering method for each particle is decided on the fly according to the measured distance between the center of the particle and the viewpoint. We propose a framerate stabilization scheme using PID control, which dynamically changes the switching-distance to control the number of particles rendered by each method. We illustrate how well our dynamic framerate stability control works through experiments with practical molecular dynamics simulation datasets.

Cell Broadband Engineを用いたphoton mappingの実装と評価

OHNISHI Noburiko, KAMATA Toshiaki, NISHIKAWA Yuri, SHITARA Akihiro, YOSHIMI Masato, FUJISHIRO Issei, AMANO Hideharu

2010年並列/分散/協調処理に関する『金沢』サマー・ワークショップ (金沢) , 

2010.08

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Oral presentation (general), 電子情報通信学会，情報処理学会，日本応用数理学会

　View Summary

本研究報告では間接照明の影響を考慮し，集光模様の表現力に優れるレンダリング手法であるphoton mapping のCell Broadband Engine (Cell/B.E.) 上での実装方法と，その性能評価について述べる．photon mappingを実装した結果，今後の課題は多く残るが，Cell/B.E. の演算用コアであるSPE を8 個使用した時の性能がSPE を1個使用した時の約6 倍になり，高い台数効果を確認することができた．

3D人体モデルの分析アプリケーションの開発とスカートパターン設計への応用

YAMAMOTO Takami, FUJISHIRO Issei, NAKAYAMA Masaaki, KATSURA Rui, SAKAMOTO Akira

日本人間工学会第53回大会 (福岡) , 

2010.06

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Oral presentation (general), 日本人間工学会

　View Summary

本研究では，3Dボディラインスキャナーにより採取した3Dボディデータを分析することで，スカートの高精度な３次元設計から，その展開に基づいた原型作成へと至るデザインシステムを提案する．

次世代パターンメーキング教育のためのアパレルCAD e ラーニングシステムの開発

YAMAMOTO Takami, FUJISHIRO Issei, AKASAKA Rui, SAKAMOTO Akira

日本家政学会第62回大会 (広島大学) , 

2010.05

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Oral presentation (general), 日本家政学会

　View Summary

アパレル業界のICT化として，次世代大学教育におけるアパレルCAD eラーニングシステム（以下本システムと略称）を開発した．これまでに，CAD教育カリキュラム，授業用テキスト，教育用自動作図機能を開発してきたが，本システムではこれらでは伝えることが難しい内容を，ムービーなどのコンテンツにより可能とする．本システムは様々な使用方法ができ，CAD教育の裾野を広げる役割を果たしうるものと考える．

見せない可視化：データビッグバンを抑止する微分位相幾何学的アプローチ

FUJISHIRO Issei

日本計算機統計学会第24回大会 (統計数理研究所，東京都立川市) , 

2010.05

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Oral presentation (invited, special), 日本計算機統計学会

　View Summary

本講演では，これまで著者らによって進められてきた協調的可視化環境に関連する研究開発の最新成果のうち，その下流行程に相当するパラメタ調整フェーズの半自動化技術に焦点を当て，時系列ボリュームデータに対して微分位相幾何学の知見を援用する一連の取り組みについて概説する．