論文 - 藤代　一成

全景映像の適応的半透明ブレンディングによる視野狭窄の緩和と視野特性の評価

登野 拓志，茅　暁陽，豊浦 正広，郷 健太郎，柏木 賢治，藤代 一成

映像情報メディア学会技術報告 （映像情報メディア学会）  42 （ 26 ） 61 - 64 2018年08月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 最終著者,  ISSN  1342-6893

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現在，世界には視覚障がいをもつ患者が2億8,500万人ほどおり，そのなかに視野障がいをもつ患者が，緑内障に限定しても，6,000万人程度含まれるといわれている．視野障がいの一つに視野狭窄という症状があり，その症状をもつ患者のための視覚支援手法の研究はこれまでに多く行われてきたが，その多くが視覚情報以外の情報の提示により支援するものであり，視覚情報の提示を工夫して直接支援する研究は少ない．本稿では，視野狭窄をもつ患者に対して，計算処理を施した外界シーンを呈示することによる視覚支援手法を提案し，その有効性の評価結果を報告する．また，この実験に付随する問題である，視野特性についても併せて報告する．

色覚障がい支援のための個人適応型色変換アルゴリズム

朱　臻陽，豊浦 正広，郷 健太郎，藤代 一成，柏木 賢治，茅　暁陽

映像情報メディア学会技術報告 （映像情報メディア学会）  42 （ 26 ） 25 - 28 2018年08月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著,  ISSN  1342-6893

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色覚障がいを補償するための支援手法がいくつか提案されている．既存研究における特定レベルの障がいしか支援できないという問題に対して，本研究は測定された障がいの度合によって元画像の色の変換を行う．また，生成された支援画像は元画像のコントラストおよび自然さを保存する．

Foreword to the Special Issue on PacificVAST 2018

FUJISHIRO Issei, SEO Jinwook

Visual Informatics （Elsevier）  2 （ 1 ） 1 - 1 2018年03月

研究論文（学術雑誌）, 共著

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This is the guest editors' foreword to the special issue of the Journal of Visual Informatics on PacificVAST 2018 held in Kobe on April 10, 2018.

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Optical polarization variations in the blazar PKS1749+096

UEMURA Makoto, ITOH Ryosuke, LIODAKIS Ioannis, BLINOV Dmitry, NAKAYAMA Masanori, SAWADA Naoko, WU Hsiang-Yun, FUJISHIRO Issei

Publications of the Astronomical Society of Japan （Oxford Academic）  69 （ 6 ） 96:1 - 96:12 2017年12月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

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We report on the variation in the optical polarization of the blazar PKS 1749+096 observed in 2008–2015. The degree of polarization (PD) tends to increase in short flares having a time-scale of a few days. The object favors a polarization angle (PA) of 40◦–50◦ at the flare maxima,
which is close to the position angle of the jet (20◦–40◦). Three clear polarization rotations were detected in the negative PA direction associated with flares. In addition, a rapid and large decrease in the PA was observed in the other two flares, while another two flares showed no large PA variation. The light curve maxima of the flares possibly tend to lag behind the PD maxima and color-index minima. The PA became -50◦ to -20◦ in the decay phase of active
states, which is almost perpendicular to the jet position angle. We propose a scenario to explain these observational features, where transverse shocks propagate along curved trajectories. The favored PA at the flare maxima suggests that the observed variations were governed by the variations in the Doppler factor, $delta$. Based on this scenario, the minimum viewing angle of the source, min = 4:8◦–6:6◦, and the location of the source, Δr> 0.1 pc, from the central black hole were estimated. In addition, the acceleration of electrons by the shock and synchrotron
cooling would have a time-scale similar to that of the change in $delta$. The combined effect of the
variation in $delta$ and acceleration/cooling of electrons is probably responsible for the observed diversity of the polarization variations in the flares.

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What does the Riemann sphere's axis stand for?: Understanding the big picture of how mathematical functions behave

MIYAZAWA Atsushi, NAKAYAMA Masanori, FUJISHIRO Issei

Proceedings of ACM SIGGRAPH Asia 2017 Symposium on Education （ACM）     5-1 - 5-3 2017年11月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

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To visualize the behavior of complex functions, we need four dimensions. We raise the question that has been neglected: "What does the Riemann sphere's axis stand for?" The answer can be obtained by setting the immersive environment at the sphere's origin, which is always undefined in projective geometry.

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Swellart：制約付き膨張によるスケッチベースのデフォルメデザイン

湯浅 海貴，中山 雅紀，藤代 一成

芸術科学会論文誌 （芸術科学会）  16 （ 4 ） 102 - 109 2017年11月

研究論文（学術雑誌）, 単著, 査読有り

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本研究では，初心者でも直感的にデフォルメされた2D グラフィックデザインを生成できるシステム|Swellart を提案する．我々は，システムを開発するうえで, 変形の方法のなかでも膨張に着目している. ユーザが描画した枠の形状に合わせて対象の画像が膨張する過程を単純に示すことで, すべてのユーザが容易に変形過程やその結果を想像させられる．膨張方法として，まずユーザが画像を指定して，デフォルメしたい範囲をユーザがくり抜き，その範囲内のメッシュ分割を行う．分割され
た各セルに対し，さまざまな制約をユーザが指定して膨張を行うことで，多様なデフォルメデザインを生成できる．本論文では，Swellart の処理手順と結果を示し，今後の方向性を議論する．

糸の微細構造を考慮した細かな毛羽立ちをもつパイル織物の生成手法

池田 泰成，都甲 裕太朗，藤代 一成

NICOGRAPH2017 （芸術科学会）     17 - 24 2017年11月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

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コンピュータグラフィックス（CG）において糸を細部まで忠実に再現することは，困難な課題として知られている．糸は織物や編み物，衣服を構成するために必要であり，現実世界を仮想空間に再現するために不可欠な素材である．これまでに開発された糸の生成手法は，ボリュームベースと繊維ベースの二種類に分類できる．近年提案された繊維ベース手法では，糸の断面をCT スキャンし，その細部を精密に表現している．近年の先進的な手法により，CG における糸の表現力は劇的に向上し，なおかつその生成に必要なコストも減少した．しかし，糸の周囲に生える毛羽立ちの生成プロセスは，未だに挑戦的な課題である．特に，表面の毛羽立ちが独特な形状となるパイル織物は，タオルや車のシートなど生活のあらゆる場所で使用される一般的な素材であるにも関わらず，既存のフレームワークでは表現が不可能である．加えて，上述した繊維ベース手法では糸の生成プロセスに注目していたが，その糸を使用した織物の生成フレームワークについては，筆者らの知る限り，未だに提案されていない．これらの課題を解決するため，本論文では既存のフレームワークを拡張することでパイル繊維をもつ糸の生成に対応するとともに，この糸から自動的にパイル織物を生成する手法を提案する．

Immersive math environment continuable to cross-sectional complex projective 2-space

MIYAZAWA Atsushi, NAKAYAMA Masanori,FUJISHIRO Issei

Full Paper Proceedings of the Eleventh Asian Forum on Graphic Science    F40-1 - F40-6 2017年08月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

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As is well-known, in quantum mechanics the complex wave plays an essential role, which can explain the natural phenomena very well. In other words, it can be said that the rules of nature are written with logic using complex numbers. We are accustomed to the convenience of
visualizing the overall behavior of a function by means of its graph. In the case of a complex function, however, this approach has not seemed workable for a long time because to depict a pair of complex numbers (an input z and the output of a function f) we would need four dimensions. Especially in mathematical visualization, we have demonstrated thus far that how the fourth dimension is conceptualized seems to be successfully justified by using a cross section and a projection of an object appropriately, described in terms of polar coordinates (instead of Cartesian coordinates). At
the end of this paper, we raise the question that has been neglected thus far: “What does the Riemann sphere’s axis stand for?” We show that the answer can be obtained only by observing from the inside the sphere by setting the viewpoint of the immersive environment on the point (0, 0), which is always undefined in projective geometry.

Time-Tubes: Visual fusion and validation for ameliorating uncertainties of blazar datasets from different observatories

SAWADA Naoko, NAKAYAMA Masanori, YUN Hsiang-Yun, UEMURA Makoto, FUJISHIRO Issei

CGI'17 Proceedings of the Computer Graphics International Conference （ACM ICPS）     14-1 - 14-6 2017年06月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

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Astronomers have been observing blazars to solve the mystery of the relativistic jet. A technique called TimeTubes uses a 3D volumetric tube to visualize the time-dependent multivariate observed datasets and allows astronomers to interactively analyze the dynamic behavior of and relationship among those variables. However, the observed datasets themselves exhibit uncertainty due to their errors and missing periods, whereas periods interpolated by TimeTubes result in a di‚erent type of uncertainty. In this paper,
we present a technique for ameliorating such data- and mappinginherent
uncertainties: visual fusion of datasets for the same blazar from two different observatories. Visual data fusion with Time-Tubes enables astronomers to validate the datasets in a meticulous manner. This is a short paper presented at CGI2017, held at Keio University Hiyoshi Campus, Yokohama, Japan, June 27-30 (presentation day: June 28), 2017.

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音源に同期する運指に注目した吹奏アニメーションの自動生成

堀井 絵里, 藤代 一成

Visual Computing/グラフィクスとCAＤ合同シンポジウム2017 （画像電子学会・情報処理学会・映像情報メディア学会）     41:1 - 41:4 2017年06月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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本研究では，管楽器を演奏するキャラクタの吹奏アニメーションを，音楽に容易に同期させるため，音源から自動的に運指のアニメーションを生成することを目指す．より具体的には，ウインドシンセサイザを用いて作成したMIDI 音源を解析することにより，吹奏の情報を得る．得られた情報をキャラクタの指や腕，および管楽器のピストンやスライドに適用することにより，運指が音源に同期した，自然な吹奏アニメーションを実現する．ポスタNo.41として発表．

異方性をもつ紙繊維シートの破断シミュレーション

篠崎紗衣子, 中山 雅紀, 藤代 一成

Visual Computing/グラフィクスとCAＤ合同シンポジウム2017 （画像電子学会・情報処理学会・映像情報メディア学会）     33:1 - 33:4 2017年06月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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本発表では，2 次元平面上に縦横の方向性をもたせた繊維を配置し，繊維同士をつなげて繊維のシート（紙繊維シート）を生成する．さらにシートにはシートを充填する填料，繊維の回転に反発するヒンジばねのモデルを組み込み，シートに力が加えられたときこれらに発生する力学的な作用を考慮して破断のシミュレーションを行う．ポスタNo.33として発表．

器官の準解剖学的データを用いた手のモデリング

中田 聖人, 藤代 一成

Visual Computing/グラフィクスとCAＤ合同シンポジウム2017 （画像電子学会・情報処理学会・映像情報メディア学会）     28:1 - 28:4 2017年06月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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本発表では，骨格の解剖学的なデータと，腱，筋肉，皮膚，血管の人工的なデータを用いて，各器官の形状をスカラ関数として表現し，組み合わせる．このようにしてモデリングされた手の準解剖学的なモデルを動かし，スカラ関数を変化させることで，内部構造の動きによる手の表面の変化を陰的にモデリングできる手法を提案する．ポスタNo.28として発表．

スペクトル楽派の作曲家を対象とした音響加工過程に関する視覚分析手法の提案

高倉 優理子，中山 雅紀，小島 有利子，藤代 一成

情報処理学会研究報告 （情報処理学会）  2017-MUS-115 （ 36 ） 1 - 6 2017年06月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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2017年6月17-18日にお茶の水女子大学（東京都文京区）で開催された音学シンポジウム2017（第115回 音楽情報科学研究会）のポスタ発表．

Making many-to-many parallel coordinate plots scalable by asymmetric biclustering

YUN Hsiang-Yun, NIIBE Yusuke, WATANABE Kazuho, TAKAHASHI Shigeo, UEMURA Makoto, FUJISHIRO Issei

Proceedings of IEEE PacificVis 2017 （IEEE Computer Society）     305 - 309 2017年04月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

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Datasets obtained through recently advanced measurement techniques tend to possess a large number of dimensions. This leads to explosively increasing computation costs for analyzing such datasets, thus making formulation and verification of scientific hypotheses very difficult. Therefore, an efficient approach to identifying feature subspaces of target datasets, that is, the subspaces of dimension variables or subsets of the data samples, is required to describe the essence hidden in the original dataset. This paper proposes a visual data mining framework for supporting semiautomatic data analysis that builds upon asymmetric biclustering to explore highly correlated feature subspaces. For this purpose, a variant of parallel coordinate plots, many-to-many parallel coordinate plots, is extended to visually assist appropriate selections of feature subspaces as well as to avoid intrinsic visual clutter. In this framework, biclustering is applied to dimension variables and data samples of the dataset simultaneously and asymmetrically. A set of variable axes are projected to a single composite axis while data samples between two consecutive variable axes are bundled using polygonal strips. This makes the visualization method scalable and enables it to play a key role in the framework. The effectiveness of the proposed framework has been empirically proven, and it is remarkably useful for many-to-many parallel coordinate plots.

Time-Tubes: Visual fusion for ameliorating uncertainty of blazar datasets from different observatories

SAWADA Naoko, NAKAYAMA Masanori, YUN Hsiang-Yun, UEMURA Makoto, FUJISHIRO Issei

Proceedings of IEEE PacificVis 2017 （IEEE Computer Society）     336 - 337 2017年04月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

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Blazars are active galactic nuclei whose relativistic jets ejected from the central black hole are pointing toward the Earth. Astronomers have attempted to classify blazars, whereas it is difficult to analyze the time-dependent multivariate datasets with the conventional visualization methods, such as animeted scatterplot matrices. In our previous study, a new visualization scheme, called TimeTubes, was proposed, which allows the astronomers to analyze dynamic changes in and feature causality among the multiple time-varying variables. In this poster, we present a core idea to ameliorate data-inherent and mapping-inherent uncertainty through visual fusion of datasets for the same blazar from two different observatories.

Selection of localized audio track based on eye-tracking technologies with application to musical art gallery

SHIMIZU Fumiya, FUJISHIRO Issei

Proceedings of the 5th International Workshop on Image Electronics and Visual Computing (IEVC2017) （IIEEJ）  2017年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

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Many methods using eye tracking have been proposed for realizing interfaces for everyday device including digital signage and HMD. Such visual interfaces have a potential to be utilized as audio interface. We herein intend to allow the viewer to select the audio data by detecting his/her gaze with a single webcam. As a result, we will be able to provide the viewer with an immersive environment where he/she can focus on the object easily. Also, we present a preliminary design of the interface with motivation for application to a museum or an art gallery.

A visual analysis system for compositional processes of spectral school

TAKAKURA Yuriko, NAKAYAMA Masanori, FUJISHIRO Issei

Proceedings of the 5th International Workshop on Image Electronics and Visual Computing (IEVC2017) （IIEEJ）  2017年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

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We propose a visual analysis approach to explore the compositional process of composers in Spectral School, with a particular focus on the sub-processes of sound analysis and synthesis. Spectral music is one of the significant trends in contemporary music since the 1970s. Composers in Spectral School use the acoustic properties of sound spectra as the basis of their compositional materials. One of the representative software systems they use is AudioSculpt, which has been developed by IRCAM. We have developed an accompanying system with AudioSculpt to represent the history of creating sounds with spectral analysis of sound materials and processing of sound spectra using the various filters. The salient feature of the system lies in its stacked spectrogram space whose axes represent the elapsed time of the sound and the progress of composition. On the pixeloriented spatial substrate, the system makes it possible for users to analyze the compositional processes by dedicated interactive manipulations. As such, the users are allowed to examine the compositional processes of musical pieces, whereas primary targets of most previous studies were only completed pieces. The present system can also be regarded as an initial attempt at managing the provenance of timeseries events in music visualization field. Our approach is intended to open a door for the composers to develop and share the compositional methodologies.

2D fluid shape design by direct manipulation

HAYAKAWA Yuta, FUJISHIRO Issei

Proceedings of the 5th International Workshop on Image Electronics and Visual Computing (IEVC2017) （IIEEJ）  2017年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

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In this paper, we propose a simple interface for novices to design the shape of 2D fluid intuitively through direct manipulation, where parameters of fluid simulation are specified with hand motions to be captured. Recognizing specific hand motions as hand gesture commands allows the users to control the dynamics of 2D fluid at will, without detailed knowledge of fluid simulation.

Human-body modeling and position specification for forensic autopsy data visualization

MANO Junki, TOYOURA, MAO Xiaoyang, SHOJO Hideki, ADACHI, FUJISHIRO Issei

Proceedings of the 5th International Workshop on Image Electronics and Visual Computing (IEVC2017) （IIEEJ）  2017年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

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This paper proposes the methods for creating a human-body model that reflects individual victim characteristics and obtaining position information on the human-body model for the purpose of forensic autopsy data visualization. Although modern imaging technologies, such as CT and MRI, make it possible to obtain fine volumetric human-body model, these technologies are still not widely used in the real forensic autopsy sites due to the cost. To enable a forensic specialist to easily create 3D models of victims, we propose a new method which uses an affordable depth-sensing camera and requires few user interactions. To visualize the autopsy data directly on a 3D model, we also propose a method for specifying a position on the 3D model without impeding the progress of the autopsy procedure.

Effects of non-contact interaction on digital signage advertisement

NAGAO Ken, FUJISHIRO Issei, TAKAHASHI Ikuo

Proceedings of the 5th International Workshop on Image Electronics and Visual Computing (IEVC2017) （IIEEJ）  2017年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

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Nowadays a variety of interaction technologies have been developed and some of them allow a user to interact in non-contact ways such as through body gestures. Such non-contact interactions become to be utilized for wide purposes, including communication with digital signage, which is one of the new types of media and often used as advertisements in public. However, current utilization of non-contact interactions for digital signage advertisements lacks consideration of its effects from the aspect of consumer behaviors. In this paper, we study the effects of non-contact interactions on digital signage advertisements through hypothesis testing in the light of consumer behaviors. Our results suggest the pros and cons of non-contact interactions for digital signage advertisements. We discuss how we can capitalize the strengths of non-contact interactions for digital signage advertisement.