論文 - 藤代　一成

画像電子学会誌ビジュアルコンピューティング特集号

藤代 一成（ゲスト編集委員長）

（画像電子学会）  2014年08月

Mood-Learning Public Display: Adapting content design evolutionarily through viewers' involuntary gestures and movements

NAGAO Ken, FUJISHIRO Issei

IEICE Transactions on Information and Systems （IEICE）  E97-D （ 8 ） 1991 - 1999 2014年08月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  1745-1361

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Due to the recent development of underlying hardware
technology and improvement in installing environments, public display has been becoming more common and attracting more attention as a new type of signage. Any signage is required to make its content more attractive to its viewers by evaluating the current attractiveness on the fly, in order
to deliver the message from the sender more effectively. However, most previous methods for public display require time to reflect the viewers' evaluations. In this paper, we present a novel system, called Mood-Learning Public Display, which automatically adapts its content design. This system
utilizes viewers' involuntary behaviors as a sign of evaluation to make the content design more adapted to local viewers' tastes evolutionarily on site. The system removes the current gap between viewers' expectations and the content actually displayed on the display, and makes efficient mutual transmission of information between the cyberworld and the reality.

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2次元非定常流動場の位相ベースビジュアルデータマイニング

竹島由里子，藤代 一成，高橋成雄，早瀬敏幸

画像電子学会誌 （画像電子学会）  43 （ 3 ） 357 - 366 2014年07月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  1348-0316

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流動場の基本的な特徴の 1 つとして渦が知られており，渦を解析することは，流れにおけるダイナミク スを理解する上で大変重要となってくる．しかし，非定常流データに対しては，従来の試行錯誤的な可視化方法では 常に変化しつづける複雑な渦構造を捉え続けることは困難である. そこで本論文では，時系列流動データにおける渦 の振舞いを分かりやすく可視化するための微分位相構造に基づくビジュアルデータマイニング手法を提案する．具体 的には，渦中心における圧力値が極小になることが知られていることから，圧力場の微分情報に基づいて渦中心を特 定し，位相情報から個々の渦領域を求め，時系列に沿ってそれらの渦を追跡する．また，すべての時刻で同一の色相 伝達関数を用い，時刻ごとに明度を調整することで，流動場が劇的に変化した場合でも，時刻ごとの渦の変化だけで なく，色相から流動場の変動を把握することができる伝達関数を設計する．本手法の有効性を，ハイブリッド風洞に おける計測融合シミュレーションによって得られたカルマン渦列データを用いて検証する．

Spectral-based contractible parallel coordinates

NOHNO Koto, WU Hsiang-Yun, WATANABE Kazuho, TAKAHASHI Shigeo,FUJISHIRO Issei

Proceedings of iV2014 （IEEE Computer Society）     7 - 12 2014年07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 presents a method of alleviating such visual clutter by contracting multiple axes through the analysis of correlation between every pair of variables. In this method, we first construct a graph by connecting axis nodes with an edge weighted by data correlation between the corresponding pair of dimensions, and then reorder the multiple axes by projecting the nodes onto the primary axis obtained through the spectral graph analysis. This allows us to compose a dendrogram tree by recursively merging a pair of the closest axes one by one. Our visualization platform helps the visual interpretation of such axis contraction by plotting the principal component of each data sample along the composite axis. Smooth animation of the associated axis contraction and expansion has also been implemented to enhance the visual readability of behavior inherent in the given high-dimensional datasets.

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Fast simulation of viscous fluids with elasticity and thermal conductivity using position-based dynamics

TAKAHASHI Tetsuya, NISHITA Tomoyuki, FUJISHIRO Issei

Computers & Graphics （Elsevier）  43   21 - 30 2014年07月

研究論文（学術雑誌）, 共著,  ISSN  0097-8493

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In this paper, we propose a novel particle-based Lagrangian method for efficiently simulating viscous fluids by adopting position-based constraints. Our method uses the geometric configuration of particles for the positional constraints to approximate the dynamics of viscous fluids using position-based dynamics; thus the method can plausibly generate their motions while allowing for the use of much larger time steps than those previously adopted in the viscous fluid simulations. We also propose an associated boundary-handling scheme for position-based fluids to precisely specify boundary conditions for the constraints. Additionally, we reproduce elastic deformations of materials by controlling the constraints and incorporate thermal conduction into our framework to simulate resultant changes in particle properties and phase transition in the materials. By adjusting parameters, our method can encompass complex motions of fluids with different properties in a unified framework. Several examples demonstrate the effectiveness as well as versatility of our method.

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頭髪状物体の描画に対応するアンチエイリアシング処理されたリアルタイムシャドウイング

池田 泰成，藤代 一成，松岡 徹

Visual Computing/グラフィクスとCAＤ合同シンポジウム2014 （画像電子学会・情報処理学会・映像情報メディア学会）  2014年06月

共著

単一画像からの運動視差立体視の実現

井阪 建，藤代 一成

Visual Computing/グラフィクスとCAＤ合同シンポジウム2014 （画像電子学会・情報処理学会・映像情報メディア学会）  2014年06月

共著

Topological approach to multisensory realization of wake turbulence

TAKESHIMA Yuriko, MISAKA Takashi, OBAYASHI Shigeru, HOLZ'APFEL Frank, KATO Hiroshi, TAKAHASHI Shigeo, FUJISHIRO Issei

Aviation 2014 （AIAA）  2014年06月

研究論文（国際会議プロシーディングス）

A velocity correcting method for volume preserving viscoelastic fluids

高橋 哲也，藤代 一成，西田 友是

Proceedings of CG International 2014 （Computer Graphics Society）  2014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

Visual simulation of compressible snow with friction and cohesion

高橋 哲也，藤代 一成，西田 友是

Proceedings of NICOGRAPH International 2014 （The Society for Art and Science）     35 - 42 2014年05月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

Accelerated viscous fluid simulation using position based constraints

TAKAHASHI Tetsuya, FUJISHIRO Issei

Proceedings of CAD/Graphics 2013 （IEEE）     260 - 267 2013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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In this paper, we present a novel particlebased method for efficiently simulating viscous fluids using position-based constraints. Our method utilizes the geometric configuration of particles for the positional constraints in the position-based dynamics, and thus can generate visually-plausible behavior of viscous fluids, while allowing for the use of much larger time steps than the ones previously adopted in the viscous fluid simulations. An associated boundary handling scheme for the position-based fluids is also proposed to properly address constraints for density and viscosity distributions on
boundaries. In addition, by adjusting parameters of particles, our method can produce complicated dynamics of threads, sheets, and volumes of different viscosity values in a unified framework. Several examples demonstrate the efficiency as well as robustness and versatility of our approach.

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みずみずしい果実の対話的なCG表現

武田 知子，藤代 一成

NICOGRAPH2013 （芸術科学会）  2013年11月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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CG で表現する食べ物，すなわちデジタルフードの実用性を高めるには，表現力・扱いやすさの向上と両立が必須である．本論文では，果実を対象とした「みずみずしさ」に着目してその表現手法を提案し，ユーザが対話的にデジタルフードを加工できるインタフェース上でおいて，実物らしい表現の強化を目指す．

3Dボディデータ分析に基づくスカート原型デザインシステムの開発

山本 高美，中山 雅紀，藤代 一成，桂 瑠以，坂元 章

NICOGRAPH2013 （芸術科学会）  2013年11月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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本論文では，3D スキャナから採取した3D ボディデータを分析することで，スカートの高精度な設計から，その展開に基づいたスカート原型作製までカバーするデザインシステムを提案する．本システムは，（1）人体のポリゴンデータから意図するデザインに沿った正確な基準断面データ生成可能，（2）3D 分析データによる立体裁断方式の自動作図機能という2 点の特長をもつ．これにより，個々の3Dボディデータが高速に分析でき，体型にフィットした着心地の良いスカート原型を短時間に得ることが可能となった．

Improving structured content design of digital signage evolutionarily through utilizing viewers' involuntary behaviors

NAGAO Ken, FUJISHIRO Issei

Proceedings of Cyberworlds 2013 （IEEE）     108 - 115 2013年10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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Digital signage has been getting more popularity due to the recent development of underlying hardware technology and improvement in installing environments. Any signage is required to make its content more attractive to viewers by evaluating the current attractiveness on the fly, in order to deliver the message from the sender more effectively. However, most previous methods for signage require time to reflect the viewers’ evaluations. In this paper, we present a novel, viewer-adaptive digital signage displaying academic conference posters, which automatically learns what structure and content are being attractive through the viewers’ involuntary behaviors, and makes them more adapted to the viewers. This system takes away the current gap between viewers’ evaluations and the content actually displayed on digital signage, and makes efficient mutual transmission of information between the cyberworld and the reality.

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Understanding viewers’ involuntary behaviors for adaptive digital signage

NAGAO Ken, FUJISHIRO Issei

Symposium on Applied Perception 2013 （ACM）  2013年08月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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Digital signage has been getting more popular due to the recent development of underlying hardware technology and improvement in installing environments. In order to deliver a message from a sender effectively, it is necessary to check up viewers’ evaluations towards the content actually displayed by the digital signage and utilize the evaluations to make it more adapted to the local viewers’ tastes. In our study, we have attempted to take advantage of viewers’ involuntary behaviors. In front of digital signage, viewers involuntarily behave in various ways, and these behaviors come directly from their minds. Therefore, if digital signage can recognize these behaviors, it can understand viewers’ actual feelings towards digital
signage. In order to prove the effectiveness of the method, we have developed a system which displays academic conference posters and automatically makes their content adapted to local viewers. The system utilizes viewers’ involuntary behaviors, and makes use of a genetic algorithm for automatic updates of the content.

Ontology-based support of visualization workflow design for structural analysis

TAKESHIMA Yuriko, FUJISHIRO Issei

Transactions of 22nd International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT-22) （International Association for Structural Mechanics in Reactor Technology (IASMiRT)）     Paper ID: 816 2013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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Computer visualization has become a crucial component of data analysis, and so-called Modular Visualization Environments (MVEs) have been used in a variety of analytical disciplines. Even so, scientists and engineers who are not visualization experts have some difficulty in selecting and applying visualization techniques that best suit their purposes. To address this problem, we have extended our visualization ontology to develop a visualization system that helps the users select and execute suitable visualization techniques. In this paper, we attempt to further extend our ontology towards a particularly important domain of visualization: structural analysis. The resulting system uses a refined Wehrend
Matrix to represent users’ goals and requirements, and to search the knowledge-base for appropriate visualization workflows. The system also allows the users to browse successful examples maintained in the case repository, thereby supporting “design by example”. Three practical structural analysis examples are presented to illustrate the usefulness of our prototype system.

砂塵ビジュアルシミュレータのGPU高速化

中島 聡，藤代 一成

画像電子学会誌 （画像電子学会）  42 （ 4 ） 505 - 508 2013年07月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

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本ショートペーパーではGPU を用いて砂塵のビジュアルシミュレータをどのように高速化したかについて報告する．シミュレーション部は，空気の流れを格子ベースで，細部の乱流の動きを粒子ベースで計算するが，CUDAを用いて格子法の計算を並列化した．レンダリング部は，粒子ボリュームレンダリングを用いることで変化する半透明性の表現を実現している．この粒子ボリュームレンダリングは，GLSL によるシェーダプログラミングを利用することで高速化した．本ビジュアルシミュレータは，得られた高速性を活かし，ユーザが砂塵の軌跡をインタラクティブに制御したり，物体へインタラクションを起こしたりするような対話的なインタフェースも兼ね備えている．

虫食い跡をもつ葉テクスチャの生成手法の提案

金子 徳秀，藤代 一成

Visual Computing/グラフィクスとCAD合同シンポジウム2013 （画像電子学会，情報処理学会，映像情報メディア学会）  2013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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本発表では葉の経時的変化として葉の虫食い跡に着目し, 主要な葉脈をユーザの入力に沿わせるようにして生成する一方, 細かな葉脈を手続き的に生成することで, テクスチャとして入力された葉の葉脈に一致する葉脈モデルを作成した. 昆虫はかたい箇所を避けるようにして摂食活動を行うことから, 作成した葉脈モデルに対して靱性分布を適用し, 昆虫の摂食行動に関係する各種化学因子の影響と葉脈の高靱性箇所の回避を考慮した昆虫の行動プロセスモデルを構築し, 作成した葉脈モデル上で昆虫の摂食行動を再現することを試みた.以上の処理で作成した食害を受けた葉のマップと葉身のテクスチャを用いてさらに虫食い跡周辺からの水分の蒸発を考慮した枯化の処理を行うことで, より現実に即した葉のテクスチャを作成することが可能となった.

布における折り目生成のビジュアルシミュレーション

北見 翔，藤代 一成

Visual Computing/グラフィクスとCAD合同シンポジウム2013 （画像電子学会，情報処理学会，映像情報メディア学会）  2013年06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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「衣・食・住」の「衣」を構成する布の表現は, CG の分野においてさまざまな研究が行われてきた. 映像作品に生活感を与える要素として, 布のシミュレーションはひじょうに重要な研究分野であるといえる. しかし, 既存研究の多くは, 「いかに写実的な布を表現するか」に焦点が当てられており, 加工された, または生活のなかで使い込まれたような布の研究はあまり報告されていない. そこで本論文では, 布の折り目の動的な生成モデルを提案する.

3×3パネル分割法を用いた環境可視化システム

佐野 昂洋，藤代 一成

Visual Computing/グラフィクスとCAD合同シンポジウム2013 （画像電子学会，情報処理学会，映像情報メディア学会）  2013年06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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画像から得られる情報は時にかなり断片的である. そのような画像群から被写体の本質を誤解なく感得するには,被写体を取り巻く状況全体に対する理解が必要となる. 本研究では, 被写体同士の関係を抽象的に表現する層状グラフを構築し, 画像データに収められた被写体の状況を大局的に可視化する. また, この層状グラフによって半構造画像データを統一的に扱うことで, その半構造性を補う. 層状グラフに配置された画像データの閲覧には, 縦横3×3の矩形領域に区切られた表示インタフェースを用いる.