研究者詳細 - 藤代　一成

論文 - 藤代　一成

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間淵聡，藤代一成，大野義夫

情報処理学会論文誌（東京・情報処理学会） 52 （ 10 ） 2965-2972 2011年10月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 1882-7764

本論文では，火炎の粒子ベース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 のプログラムと充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，固体からの一方向の作用による変形などが滑らかに表現でき，リアルタイムに3 次元シミュレーションを実行することができる．

GPUを用いた適応的粒子系可視化

小田川雅人，竹島由里子，藤代一成，菊川豪太，小原拓

日本機械学会論文集（B編）（日本機械学会） 77 （ 781 ） 1767-1778 2011年09月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

When visualizing large-scale particle systems, it is difficult to maintain adequate framerates because we have to render dynamic scenes with a large number of small spheres. For the control of trade-offs between the overall image quality and total rendering speed, we propose a new rendering scheme which uses a fast method based on shaded texture mapping and a high-quality implicit surface method in a combined way. The shaded texture mapping, which generates a pseudo-texture through alpha-blending a proper portion of template texture for shade and highlight onto a base spherical texture, can render a particle faster than the implicit surface method. However, a weakness of the texture mapping lies in its poor shading quality. In contrast, the implicit surface method is accurate enough for analyzing particle systems visually. Actual method to render each particle is decided 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. We use a molecular dynamics simulation dataset to evaluate the effectiveness of our scheme empirically. In addition to this, we also consider the extensibility of our scheme in terms of framerate stability, scalability, and expressiveness.

粒子ベースリアルタイム火炎レンダリング

間淵　聡，藤代一成，大野義夫

画像電子学会誌（画像電子学会） 40 （ 4 ） 541-548 2011年07月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 0285-9831

本論文では粒子ベースによるリアルタイム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呼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，充分なリアルタイム性を提供できる．さらに，本手法の要求する粒子属性の個数は少数であるため，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．

山岳形状における積雪量を制御するサーフェス記述子の提案

中谷文香，藤代一成，大野義夫

芸術科学会論文誌（芸術科学会） 10 （ 2 ） 79-86 2011年06月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 1347-2267

本論文では，山岳形状における積雪の様子を再現する現象学的モデルを提案する．ここでは，積雪の時間変化や山肌とのコントラストなどの美しさを手軽に表現し，しかも制御可能にすることを目的としている．山肌における積雪の度合いを決めるためには，その場所での気候や気象，雪の密度・粘性・固さなど，一般的に現実世界の多くの物理的ファクタを考慮する必要があるが，本手法では独自のサーフェス記述子を介することで積雪の現象学的再現を試みる．そのサーフェス記述子は，平滑化された高さ場におけTangent Sphere Accessibilityをベースに，方角や高度などの幾何学的条件を限定的に考慮している．本論文ではさらに，実際の標高データを用いた山岳形状に適用し，提案手法の視覚的効果を検証する．

Interpolating 3D diffusion tensors in 2D planar domain by locating degenerate lines

BI Chongke, TAKAHASHI Shigeo, FUJISHIRO Issei

6th International Symposium, ISVC 2010, Las Vegas, NV, USA, November 29-December 1, 2010, Proceedings, Part I (Lecture Notes in Computer Science) （Springer-Verlag） 6453 328-337 2010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

Interpolating diffusion tensor fields is a key technique to visualize the continuous behaviors of biological tissues such as nerves and muscle fibers. However, this has been still a challenging task due to the difficulty to handle possible degeneracy, which means the rotational inconsistency caused by degenerate points. This paper presents an approach to interpolating 3D diffusion tensors in 2D planar domains by aggressively locating the possible degeneracy while fully respecting the underlying transition of tensor anisotropy. The primary idea behind
this approach is to identify the degeneracy using minimum spanning tree-based clustering algorithm, and resolve the degeneracy by optimizing the associated rotational
transformations. Degenerate lines are generated in this process to retain the smooth transitions of anisotropic features. Comparisons with existing interpolation
schemes will be also provided to demonstrate the technical advantages of the proposed approach.

山岳形状における積雪量を決定するサーフェス記述子の提案

中谷文香，藤代一成，大野義夫

第26回NICOGRAPH論文コンテスト（芸術科学会） 2010年09月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

本論文では，山岳形状における積雪の様子を再現する現象学的モデルを提案する．ここでは，積雪の時間変化や山肌とのコントラストなどの美しさを手軽に表現し，しかも制御可能にすることを目的としている．山肌における積雪の度合いを決めるためには，その場所での気候や気象，雪の密度・粘性・固さなど，一般的に現実世界の多くの物理的ファクタを考慮する必要があるが，本手法では独自のサーフェス記述子を介することで積雪の現象学的再現を試みる．そのサーフェス記述子は，平滑化された高さ場におけるTangent Sphere Accessibility をベースに，方角や高度などの幾何学的条件を限定的に考慮している．本論文ではさらに，実際の標高データを用いた山岳形状に適用し，提案手法の視覚的効果を検証する．

大野義夫先生（慶應義塾大学）第9回CG Japan Awardを受賞

藤代一成

芸術科学会誌（芸術科学会）（ 21 ） 10-11 2010年08月

研究論文（学術雑誌）, 単著

Perceptually-guided design of nonperspectives through pictorial depth cues

YOSHIDA Kenichi, TAKAHASHI Shigeo, ONO Hiroaki, FUJISHIRO Issei, OKADA Masato

Proceedings of the Seventh International Conference on Computer Graphics, Imaging and Visualization 173-178 2010年08月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

Introducing distortions into perspective views is a popular
technique to direct our visual attention to specific objects, as seen in hand-drawn illustrations and cartoon animations. This type of image expression, called nonperspective projection, is feasible in visual communication, because the human visual system can reconstruct the target three-dimensional (3D) scene correctly provided that the corresponding image distortions are within a certain perceptual tolerance. In this paper, we develop a perceptual approach to guiding the
design of such nonperspective images by referring to the 3D
perception induced by pictorial depth cues. We formulate an
acceptable tolerance by investigating how we perceive image
distortion according to the change in the configuration of
depth cues. The obtained formulation is then incorporated
into our new algorithm, with which we can automatically
control plausible image deformation by simply modifying
the positions and sizes of specific objects in a scene.

可視化による知識発見のライフサイクル管理とその流動応用評価

藤代一成，早瀬敏幸，大林茂，竹島由里子

平成21年度公募共同研究報告書（東北大学流体科学研究所）（ J09038 ） 79-80 2010年08月

研究論文（その他学術会議資料等）, 単著

自己組織化単分子膜のための粒子配置設計支援システム

竹島由里子，新坂拓真，菊川豪太，小原拓，藤代一成

第38回可視化情報シンポジウム講演論文集（可視化情報学会） 30 （ 1 ） 277 - 280 2010年07月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

Topologically-based haptization and visualization of wake turbulence datasets

竹島由里子，藤代一成，高橋成雄，大林茂

DVD Proceedings of Image Electronics and Visual Computng 2010 （画像電子学会） 2010年03月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

VIDELICETにおけるEFD/CFDデータの並置化

藤代一成

宇宙航空研究開発機構特別資料，JAXA-SP-09-002 （宇宙航空研究開発機構） 71-83 2010年01月

研究論文（大学，研究機関等紀要）, 単著, ISSN 1349-113X

画像における不連続性に対する視覚注意の仕組みに関する研究

藤代一成，竹島由里子，高橋成雄，吉田謙一

次世代融合研究システム（スーパーコンピュータ）利用研究成果報告書（東北大学流体科学研究所未来流体情報創造センター） 12 48 - 52 2009年07月

研究論文（その他学術会議資料等）, 共著

仙台空港における後方乱気流の計測融合シミュレーション

三坂孝志，大林茂，藤代一成，竹島由里子，山田泉，奥野善則

次世代スーパーコンピューティング・シンポジウム 2008 資料集 63 - 64 2008年09月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

Guest editors' Introduction: Visualization research is growing and expanding

MA Kwan-Liu, FUJISHIRO Issei, LI Hua

IEEE Computer Graphics and Applications （IEEE Computer Society） 28 （ 5 ） 22-23 2008年09月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

GPUによる拡散トラクトグラフィ法の高速化

鈴木靖子，竹島由里子，藤代一成

第３６回可視化情報シンポジウム講演論文集（可視化情報学会） 28 （ 1 ） 83 - 84 2008年07月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

2次元投影図上の見えの操作に基づいた非透視投影の設計

吉田謙一，高橋成雄，藤代一成，岡田真人

画像電子学会誌（東京・画像電子学会） 37 （ 4 ） 412-418 2008年07月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 0285-9831

一般的に三次元コンピュータグラフィックスでは，透視投影が用いられている．これに対し，人間が描く絵では，複数の視点からの見えを混在させることにより，表現したい対象の特徴を強調した非透視投影が用いられている．本稿では，二次元投影図上の見えを介してユーザが非透視投影図のゆがみを編集することのできる新しい手法を提案する．この手法は，三次元格子点上に定義されたカメラパラメータ場をデータ構造として用いることにより，一つの投影図に複数の視点を混在させることができるようにする．更に，いくつかの基本操作を提供することで，ユーザが二次元投影面を介して，対象シーンを包含するカメラパラメータ場を編集できるようにする．我々の手法を用いることで，三次元シーンの投影図を手描きの絵に合わせるいくつかの設計例を示す．

Guidelines for LoD control in volume visualization

MIYAMURA Hiroko, FUJISHIRO Issei, TAKESHIMA Yuriko, Takeshima, TAKAHASHI Shigeo, SAITO Takafumi

画像電子学会誌（東京・画像電子学会） 37 （ 4 ） 461 - 468 2008年07月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り, ISSN 0285-9831

For exploring the inner structures of large scale volume datasets, it is general to use LoD control methods. In order to achieve effective large-scale volume visualization, we propose visualization guidelines to adaptively select appropriate Level of Detail (LoD) control methods according to the predetermined visualization techniques and the setting of parameter values. Our contribution lies in the automatic selection of LoD control methods for visualizing large-scale volume datasets so that even novices can effectively take advantage of the LoD control methods.

Optimization strategies using hybrid MPI+OpenMP parallelization for large-scale data visualization on Earth Simulator

CHEN Li, FUJISHIRO Issei

A Practical Programming Model for the Multi-Core Era (Lecture Notes in Computer Science) （Springer-Verlag） 4935 112-124 2008年07月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

2次元投影図上の見えの操作に基づいた非透視投影の設計

吉田謙一，高橋成雄，藤代一成，岡田真人

画像電子学会誌 37 （ 4 ） 412 - 418 2008年07月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

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