Details of a Researcher - Fujishiro, Issei

Papers - Fujishiro, Issei

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青野誠大，福里　司，藤代一成

NICOGRAPH 2025プロシーディング (芸術科学会) S14-1 - S14-4 2025.12

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Corresponding author, Accepted

手描きアニメにおいて，描画の詳細度は映像内で緻密に制御されており，奥行き感の誇張や対象の強調といった視覚効果を生み出している．しかし，その設計原理は制作者の経験則や暗黙知に依存しており，関連する研究や議論は十分に行われていない．本論文では，手描きアニメの詳細度設計を計算論的に分析し，アニメに様式化された詳細度をパラメトリックに制御するモデルを提案する．詳細度制御に影響する要素として，視点からの距離による大局的要因，各対象の奥行き構造による局所的要因，対象の重要度の三項目に着目し，これらを統合することで画面上の詳細度分布を決定する．ショートペーパー．

色振動を活用して視聴速度の変更を阻害する動画像

北山大起，顾人舒，藤代一成

Visual Computing 2025予稿集 ( 33 ) 1 - 6 2025.09

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Corresponding author, Accepted

動画像の視聴速度を変更する機能は広く普及しているが，芸術的動画コンテンツの場合，速度変更はその本質的な要素を損ない，視聴体験に大きく影響する可能性がある．したがって，速度変更をあえて阻害し，本来の速度での視聴を促すことは，動画像の芸術性を保護し，メディア伝達の適正化に寄与すると考えられる．しかし，これを目的とした研究はまだ知られていない．そこで本論文では，人間の時間的色覚特性を活用し，視聴速度の変更を阻害する方法を示す．各フレームを色度だけ変化させた2 枚に分割することで，通常速度時は平均色として元の色が知覚され，速度変更時は色が変化して知覚される．動画プラットフォームではなく動画像自体へ細工を施すことで，発信者が阻害を直接的に設定可能となり，視聴環境の自由度も向上する．評価実験の結果，本手法が視聴速度に応じて見えを変化させることが確認され，その有効性が示された．一方，制御パラメタ値の最適化など，実際の利用に際して改善の必要性も明らかになった．VC学生研究賞を共同受賞．

SWEAT：濡れた布の透過性のビジュアルシミュレーションモデル

中村佑騎，藤代一成

Visual Computing 2025予稿集 ( 6 ) 1 - 6 2025.09

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Corresponding author, Accepted

実世界では，雨模様の天気や液体が布にかかることによって布が濡れる状況は多く，シャツなどに使われる薄い素材の布は濡れることで透過性が上昇する．CG応用においても布が濡れるシーンは多く，重要視されている．しかし，液体に濡れた布の透過性を考慮した研究は少なく，流体シミュレーションや複合BSDFといった一般的な3DCGソフトウェアで扱われるものを用いて，濡れた布の透過性を表現できるモデルはほとんど存在しない．そこで本論文では，実際の布の厚みや糸密度，含水率などの値を参考に，濡れた布の透過性をビジュアルシミュレーションするための独自のモデルとして， a Stochastic model for WEt Absorbent cloth Translucency (SWEAT) を提案する．SWEATは，流体シミュレーションと複合BSDFに簡単に組み合わせることが可能であり，さまざまな素材の濡れた布をビジュアルシミュレーションすることができる．実写画像との比較から，このモデルの妥当性を確認した．

三次元点群からの回転関節をもつ民具文化財のバーチャル操作再現

進士さくら，藤代一成

NICOGRAPH 2024プロシーディング (芸術科学会) F-6:1 - F-6:8 2024.11

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Corresponding author, Accepted

近年，文化財の保存活動の一環として文化財の三次元形状データのデジタルアーカイブが進められているが，アーカイブされている対象物は静的な物体がほとんどである．民具などの道具の文化財に関しては，道具を操作する体験を通して仕組みの工夫や人々の暮らしを伝えることが重要である．そこで本論文では，計測された道具の静的な三次元モデルからバーチャル環境での一人称視点操作体験を再現し提示する手法を提案する．データの少ない文化財の三次元点群データから道具の可動部を機械学習することは困難であるため，提案手法ではユーザのペイント操作によるおおまかなパーツ指定と回転軸の指定により可動部を推定する．また，指定された回転軸と動画などから推定される可動域をもとにバーチャル操作を可能にする．一軸関節体，二軸以上の関節体の簡単な実例として，川崎市立日本民家園が所蔵する民具に対して本手法を適用し，バーチャル操作体験の実現可能性を示す（NICOGRAPH 2024 学生奨励賞受賞）．

階層的ボリューム構造の非線形レイ走査による効率的なC^1連続のボリュームシェルマッピング

桑名真結香，藤代一成

Visual Computing 2024予稿集 ( 27 ) 1 - 5 2024.09

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Corresponding author, Accepted

シェルマッピングは，シェル空間に三次元のテクスチャ空間を一対一にマッピングすることで，サーフェイスの微細な構造を表現する手法のひとつである. 本論文では，半透明なマテリアルや陰関数曲面に対応した自由度の高いシェルマッピングを行うために，テクスチャ空間にボリュームテクスチャを導入する．しかし，従来手法は四面体ごとに線形なマッピングを行っているため，アーティファクトが発生する．そこでC1 連続のマッピングを実現するために，レイをテクスチャ空間に非線形にマッピングする. また, 階層的なボリュームテクスチャを利用し, 効率的にサンプリングを行う方法を提案する．

壁面上泡沫流シミュレーションにおける排水の考慮

田原宏都，藤代一成

Visual Computing 2024予稿集 ( 7 ) 1 - 5 2024.09

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Corresponding author, Accepted

泡沫は，多数の気泡が密集して塊を形成した状態であり，洗剤やビールの泡，消火泡など日常生活のあらゆる場面で観察される．そのため，泡沫は映画やCMにおいて重要な表現対象の一つとなっている．泡沫のビジュアルシミュレーションでは，液体表面上に浮かぶ泡沫の挙動を再現する手法が種々提案されてきた．一方で，固体表面上では，泡沫内の液体が重力で下部に流れる，排水とよばれる現象が泡沫の挙動に大きな影響を及ぼすが，それを考慮した泡沫のビジュアルシミュレーションの研究は殆ど知られていない．そこで本論文では，壁面上に付着した泡沫において，排水の影響を考慮した泡沫の挙動を再現する二次元ビジュアルシミュレーション手法を提案する.

ラゲールボロノイ分割を用いたマントの波打ちアニメーション

西谷真菜，藤代一成

Visual Computing 2024予稿集 ( 13 ) 1 - 5 2024.09

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Corresponding author, Accepted

デジタルコンテンツにおいてマントが風にはためく様子は，表面を波打つように変形させることで表現できる．しかし，実際に3DCG を用いてアーティストが望むようにマントのアニメーションを制作することは容易な作業ではない．そこで本論文では，ラゲールボロノイ分割を用いて，マントを表すメッシュ表面の起伏を効果的に制御する手法を提案する．また，制作されたアニメーションに対する評価実験の結果も示す．本手法を用いることで，できる限り少数のパラメタを指定するだけで，マントが風によって違和感なく波打つようなアニメーションが制作できる．

MoNACA: 関節軌道曲線の適応的分割によるセルアニメ風モーション変換

小六優衣，藤代一成

NICOGRAPH 2023プロシーディング (芸術科学会) F-7:1 - F-7:8 2023.12

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Accepted

3DCGにおけるキャラクタアニメーションでは，セルアニメのような手描きらしい動作を表現するために，コマ打ちを用いることがある．セルアニメにおけるコマ打ちは，少ないポーズ数で動作を表現するために，余剰な動作の省略や速さの強調などの演出を含んでおり，現実動作とは異なる質感をもっている．そのため，モーションキャプチャデータのような現実動作に一様なダウンサンプリング処理を施しても，セルアニメに特有な動作の質感までは再現しづらい．本論文では，モーションキャプチャデータをセルアニメらしい動作へ変換するシステムMoNACA (Motion transfer by Nakawari Adaptation for Cel-anime Articular trajectories)を提案した．MoNACA では，動作の余剰性と距離配分を考慮することで関節軌道から分割点群を選択し，軌道曲線を純化する．そして，動作の速さに応じた中割りポーズ群を選択することで動作を省略し，セルアニメらしい動作を実現する．小六は学生奨励賞受賞．

メッシュシェーダを用いた効率的な粒子ベース流体表面再構成

西舘祐樹，藤代一成

Visual Computing2023予稿集 25:1 - 25:4 2023.09

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Corresponding author, Accepted

動画からのヴィネットイラスト半自動生成のプロトタイピング

生井麻結，藤代一成

Visual Computing2023予稿集 2:1 - 2:4 2023.09

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Corresponding author, Accepted

現在，肥大化するメディアデータに対処するため，様々な要約技術が発表されている．しかし，その多くは同種メディア変換であり，圧縮率に限界がある．そこで本研究では，ヴィネットイラストに注目する．ヴィネットイラストは，アニメやゲームの物語を簡潔に表現し，一目でその世界観を理解させることができる．本論文では，ユーザの嗜好を反映しつつ，動画からヴィネットイラストを半自動生成するシステムVigNet を提案する．

熱気流を考慮した火の粉の三次元ビジュアルシミュレーション

吉田千夏，藤代一成

Visual Computing2023予稿集 7:1 - 7:4 2023.09

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Corresponding author, Accepted

燃焼現象は映画やゲームにおいて重要な表現対象のひとつであり，火炎や煤，煙，火の粉など複数の要素からなる．
燃焼を表現するためには火炎以外も欠かせない重要な要素であるが，アーティストによる後付けのエフェクトによってそれらしく見せているものが多い．本論文では，燃焼の迫真性を高めるうえで特に重要な火の粉に着目し，焚火のような木材の燃焼を対象とした，火の粉の物理ベースビジュアルシミュレーション手法を提案する．提案手法では，粒子法と格子法を組み合わせて燃焼をシミュレーションし，熱気流による抗力や重力を考慮した運動方程式に基づいて，火の粉のダイナミクスを計算する．

離散モース理論に基づくアート作品のリーディングラインの位相解析

柴崎史典，藤代一成

Visual Computing2023予稿集 4:1 - 4:5 2023.09

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Corresponding author, Accepted

画家や写真家の作品制作では，リーディングラインを構図内に含ませることで，作品の主役を強調しながら周囲にも視線を誘導することが意識されている．静止画の誘目測度として，一般的に顕著度が用いられているが，このようなスカラ特徴量では視線の流れが表現されない．そこで本論文では，顕著性マップに対する離散モース理論に基づいた位相解析によって，リーディングラインを視覚分析する手法を提案する．さらに様々なアート作品に対する実際の観察者の視線追跡結果と比較し，本手法の妥当性と限界を調査する．

組上げ型振付制作プロセスに基づくハウスダンスデザインシステムのプロトタイピング

大字諒，藤代一成

NICOGRAPH 2022会議録 (芸術科学会) F-3:1 - F-3:8 2022.11

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Accepted

昨今，多数の3DCG制作ソフトウェアの登場により，制作プロセスやそれを支援するユーザインタフェースが洗練され，3Dモーション制作に対する障壁は大きく軽減されてきた．しかし，モーション制作の基本がキーフレーム操作であることに変わりはなく，依然として，複雑なダンスモーションはおろか自然なモーションの制作にもかなりの技術が要求される．一方で，実際のダンスモーション制作プロセスはより単純である．特に，過去から現在までのダンス文化の集合体であるハウスダンスでは，ダンサーは各部位のモーションを要素として捉え，それらを連動させる組上げ型の制作プロセスを経ることで，様々な振付を制作してきた．そこで本研究では，様々なモーションと実際の振付制作で行う操作の関係性を明らかにし，多種多様なダンスモーションの直観的制作を可能にするビジュアルプログラミング環境を提案する．プロトタイプシステムでは，要素モーションとそのモーションに対する操作を表すノードをインタラクティブに接続することで，実際の振付制作プロセスを再現している．実際に制作されたダンスモーションの視聴者評価から，提案環境の妥当性が実証された．大字は学生奨励賞受賞．

三次元ボロノイ分割を用いたオパールのビジュアルシミュレーション—遊色効果の再現—

橫田壮真，杉田俊平，藤代一成

Visual Computing 2022予稿集 17:1 - 17:6 2022.10

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Accepted

宝石として用いられるオパールの多くは遊色効果とよばれる光学特性をもち，虹色の模様を発現する．ダイヤモンド，ルビー，サファイヤなどの宝石の大半は単結晶または多結晶であるのに対して，オパールは非晶に分類され，複雑な内部構造をもつ．そのためオパールの内部構造の再現には，計算資源の制約のもとで，遊色効果を再現するために必要十分な空間スケールでのモデリングが必要である．本研究は，オパールの内部構造を三次元ボロノイ分割を用いてモデリングすることで，結晶学に基づいた遊色効果の模様を再現する．ボロノイ図の特性に着目することで，既存の研究と比較して空間計算量を大幅に削減する．さらに，オパールを構成する粒子の粒径や，粒子内に含まれる不純物による光の散乱および吸収係数，回折格子の傾きといった4 種類のパラメタの調整によって，オパールの汎用的なモデリングが可能であることを示す．

DVF：ハンドジェスチャインタフェースを用いた仮想シーン知覚像のスケール再現に向けて

星川潤，藤代一成

Visual Computing 2022予稿集 29:1 - 29:7 2022.10

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Accepted

旅行先などで，印象的な情景を写真に収めた際，自身が肉眼で捉えた風景と，写真に記録された風景との間に大きな差異を覚えることがある．この現象は，人間の視知覚とカメラの投影モデルの特性の違いが原因のひとつであると考えられる．人間は風景のなかで興味ある対象を部分的に強調しながら捉えるのに対し，一般的なカメラは風景全体を平等に捉える．よって，写真を介して主観的な印象や感動を他者に効果的に伝えることは易しいことではない．このような課題は現実シーンだけでなく，仮想シーンでも同様に存在する．多様な体験が可能なメタバースにおいて，効果的にユーザの感動を共有することはひじょうに重要な課題である．本論文では，仮想シーンにおけるユーザの注目部分を拡大処理した画像を自動出力するシステムDVF（Digitus ViewFinder）を提案する．注目部分の指定にハンドジェスチャを用いることで，ユーザは没入感を損なわずに，自身が捉えた情景に近いシーン画像を得ることができる．評価実験の結果，我々は仮想シーンにおける拡大率に関する新たな知見を得，それらの特性を反映させた拡大率関数の推定と応用機能の実現に関する見込みが得られた．

最適視点からのポーズ抽出を伴うセルアニメ風モーション変換—速さ分布とポーズ面積に注目した動作評価

小六優衣，藤代一成

Visual Computing 2022予稿集 27:1 - 27:7 2022.10

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Accepted

3DCG におけるキャラクタアニメーションでは，セルアニメのような手描きらしい動作表現を実現するために，コマ打ちを用いることがある．セルアニメにおけるコマ打ちは，少ないポーズ数で動作を表現するために，余剰な動作の省略や速さの強調といった演出を含んでいるため，現実動作とは異なる質感をもっている．そのため，モーションキャプチャデータのような現実動作に一様なダウンサンプリング処理を施しても，セルアニメに特有な動作の質感までは再現されづらい．そこで本論文では，セルアニメの制作技法に基づき，モーションキャプチャデータをセルアニメらしい動作へ変換する手法を提案する．提案手法では，モーションデータの特性を，速さ分布とポーズ面積を用いて評価する．そして両者から動作認識に適したカメラ視点を選択し，その視点においてセルアニメらしい動作を実現するのに最も効果的なポーズを同時に抽出する．

レイ走査高速化のためのアフィン変換レイアライメント

西舘祐樹，藤代一成

Visual Computing 2022予稿集 20:1 - 20:7 2022.10

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Accepted

近年，レイトレーシングがリアルタイムレンダリングにおいても使われ始めている．しかし，依然としてレイトレーシングの時間計算量は大きく，リアルタイムに出射できるレイの本数は限られている．本論文では，レイトレーシングの時間計算量を削減する新たな手法として，アフィン変換レイアライメントを提案する．本手法はアフィン変換を用いて複数本のレイを1 本にまとめながら，シーンから得られる交点を維持することにより，計算結果に誤差を発生させずにレイ走査を高速化する．さらに，本手法をプライマリレイ走査やステレオレンダリング，マルチフレームレンダリングに適用する具体的応用も提案し，単純な実装で時間計算量を削減できることを示す．

経年劣化に伴う金属物体上の塗膜の亀裂・湾曲表現—静力学的破壊判定と位置ベース変形による準静的過程のビジュアルシミュレーション—

石飛晶啓，中山雅紀，藤代一成

Visual Computing 2022予稿集 2:1 - 2:6 2022.10

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Accepted

風雨などの作用による経年劣化を表現する技法であるウェザリングは，写実的なCGの描画に欠かせないものであり，数多くの手法が提案されている．特に日常生活に偏在する金属は代表的な研究対象であるが，現実的なシーンを想定するならば金属に塗布された防腐剤の経年劣化も表現すべきである．そこで本研究では，金属物体上の塗膜を対象としたウェザリングを提案する．提案手法では塗膜をポリゴンメッシュで表現し，塗膜内部における力の釣合いに基づいて破壊判定を行う静力学シミュレーションと，幾何学的な制約に従って頂点を移動させる位置ベースの湾曲シミュレーションを組み合わせることで塗膜を変形させる．本手法により，マテリアルの操作だけでは表現が難しい立体的な変形を伴う塗膜の経年劣化が再現できる．

深層学習を用いた書道作品における書体変換—篆書の文字認識と行書の作品生成—

二ノ宮梢平，藤代一成

NICOGRAPH2021予稿集 (芸術科学会) F-8:1 - F8-8 2021.11

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Corresponding author, Accepted

書道は日本の伝統的な文化である一方で，書道展は経験者の間で完結している．その要因の一つとして，鑑賞が書道の習熟度合いに大きく依存していることが挙げられる．そこで，本研究では書道初心者を対象にした鑑賞支援として，文字認識と他の書体への変換を提供するシステムを開発する．文字認識には，畳込みニューラルネットワークを用いた手法を提案する．漢字が偏旁冠脚といったパーツから構成されるという特徴を利用して，書道作品に用いられる難読文字の認識を実現する．これにより，少ないデータ数と少ないクラス分類で，より性能の高い文字認識が可能になる．一方，他の書体への変換には，敵対的生成ネットワークを用いた手法を提案する．文字骨格に対する筆跡の付与を学習したモデルを用いて，任意の漢字による書道作品画像を生成する．ここで，筆順情報と筆画情報をもった骨格画像を用いることで，効果的な筆跡の学習を実現する．そして，この二種類の手法を実装したシステムにより，書道作品に用いられる漢字の特定から書道作品画像の生成まで，直観的な操作に基づく鑑賞体験を可能にする．二ノ宮は学生奨励賞受賞．

種数0 のサーフェスにおけるヤコビアンフリーな変形シミュレーション

吉良俊亮，中山雅紀，藤代一成

NICOGRAPH2021予稿集 (芸術科学会) F-2:1 - F2-8 2021.11

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

CG におけるオブジェクトの変形は，物質の多様な性質を表現するうえで，欠かすことのできない要素である．近年の映像作品の高精細化から，変形のシミュレーションにもまた，より高精細なものが求められている．一般的な変形シミュレーション手法として，メッシュを用いた手法が挙げられるが，計算時間が多くかかることから，リアルタイム性を重視する場合，衝撃が加わった際にオブジェクト表面が波打つ様子などの細やかな変形表現は描画されない．一方，リアルタイム性を重視した変形シミュレーション手法として，変位マッピングを用いたアプローチが知られているが，この手法は二次元平面上に適用することを想定しているため，テクスチャ空間と実空間との間に非線形な関係が存在するオブジェクト表面に適用すると，ヤコビ行列を用いた座標変換による歪みを変形に生じさせてしまう．そこで，本論文では，射影によりテクスチャに格納した実空間座標を用いてシミュレーションを計算することにより，オブジェクト表面にテクスチャ空間と実空間との間の歪みを解消した，変位マッピングによるヤコビアンフリーな変形シミュレーションを，種数0の任意オブジェクトに対して実現する手法を提案する．吉良は学生奨励賞受賞．

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