Papers - Fujishiro, Issei

雪の踏み散らしシミュレーション　- 焼結作用の考慮 -

TAKAHASHI Tetsuya, FUJISHIRO Issei

Visual Computing/グラフィクスとCAD合同シンポジウム2012 (画像電子学会／情報処理学会／映像情報メディア学会)   2012.06

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

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我々は, 雪に関する従来のCG 表現における不自然さの一つである“雪の付着が起こらない”という点に着目した. 雪の付着の主要因は焼結作用にあるため, その作用を含め, より物理的に忠実な雪表現をするための研究を行ってきた.本論文では, 雪表現のための主要素である“雪としての振舞い”, “焼結作用による動的剛体への雪の付着”および“対流の影響を含めた熱伝導”を実現するための手法を提案する. “雪としての振舞い”は一般的なナビエ· ストークス方程式の粘性項を改良することにより実現した. “焼結作用による動的剛体に対する雪の付着”に関しては, 付着力が焼結作用によって変化することを考慮し, ナビエ· ストークス方程式に焼結項を追加することで表現した. “対流の影響を含めた熱伝導”は, 熱伝導方程式をSPH 法で離散化するとともに, 外気が表面粒子に与える影響を考慮することで再現した.

Accurate visualization of galaxy velocity fields from three-dimensional integral field spectroscopy data

Rikuo Uchiki，Malik Olivier Boussejra, Liyu Zhu, Yuriko Takeshima, Kazuya Matsubayashi， Makoto Uemura，Issei Fujishiro

EuroVis 2020 Posters (Eurographics Association)   2020.04

Research paper (international conference proceedings), Joint Work, Last author, Corresponding author, Accepted

A deformation method for simulating coating degradation while taking mechanical behavior into account

Akinori Ishitobi, Masanari Nakayama, Issei Fujishiro

Proceedings of Cyberworlds 2019  2019.10

Joint Work, Last author, Corresponding author, Accepted

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Realizing pseudo color bleeding with a deep composite image

Masaru Ohkawara, Issei Fujishiro

Proceedings of Cyberworlds 2019  2019.10

Joint Work, Accepted

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Automatic generation of artworks using virtual photoelastic material

MIYAZAKI Kazuki, FUJISHIRO Issei

Poster Proceedings of ACM SIGGRAPH 2018 (ACM)     1:1 - 1:2 2018.08

Research paper (international conference proceedings), Joint Work, Accepted

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Photoelasticity is known as one of the phenomena related to polarization and is defined as the change in birefringence of transparent material when internal force is applied. Interference fringes appear by irradiating the material with polarized light when viewing it through the polarizer. In this study, we attempt to apply the concept of photoelasticity to generative art. Assuming there is virtual stress distribution in the two-dimensional material, our method automatically generates artworks with photoelasticity. A GPU-based acceleration of the current implementation is also discussed.

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大気エアロゾルの粒径分布を考慮した遠景の再現

大貫 誉，横田 壮真，小林 拓，藤代 一成

情報処理学会研究報告 (情報処理学会)  2025-CG-199 ( 9 ) 1 - 6 2025.09

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Corresponding author,  ISSN  2188-8949

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大気汚染は世界中で大きな問題となっている．黄砂やPM2.5 などの大気エアロゾルは，人間の健康に影響を及ぼすだけでなく，視程や大気の色合いにも影響を及ぼす．大気エアロゾルを考慮したシーンのレンダリングは多々提案されているが，汚染物質の種類によって変化する視程や大気の色合いを考慮したレンダリングについては十分な研究がなされていない．本稿で提案する手法は，Polarization Optical Particle Counter（偏光光散乱式粒子計測器）による大気エアロゾルの測定データを利用して消散係数を計算し，多重散乱を考慮した大域照明を評価したうえでスペクトラルレンダリングを実行することで，実際の汚染物質の粒径分布にしたがって視程や色合いの変化を伴う遠景の再現を試みる．大貫はCGVI優秀研究発表賞を受賞．

民具文化財のバーチャル操作体験に向けて---川崎市立日本民家園所蔵民具の三次元再構成とXR体験化---

進士 さくら，関　悦子，藤代 一成

デジタル技術による文化財情報の記録と利活用７ (独立行政法人国立文化財機構 奈良文化財研究所)   2025.03

Research paper (bulletin of university, research institution), Joint Work, Last author, Corresponding author

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民具などの道具の文化財の学習では，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が，動的な三次元データのデジタルアーカイブは困難である． そこで本稿では，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． 関節をもつ道具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． また，本システムを用いて，民具の操作体験を通じて文化財の特徴や構造を理解できるようなアプリケーションを開発し，小学校の授業において実際に使用した事例とそのアンケート結果を示す．

色振動を用いて視聴速度の変更を阻害する動画像の提案

北山 大起，顧　人舒，藤代 一成

情報処理学会第87回全国大会講演論文集 (情報処理学会 )   ( 1 ) 535 - 536 2025.03

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

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動画配信サービスの普及に伴い，時間効率の向上を主な動機として，視聴速度の変更機能を多くの人々が利用している．しかし，特に芸術的コンテンツの場合，変速視聴は鑑賞の姿勢として適切でない可能性がある．そこで本発表では，色振動を用いて，変速視聴を阻害する動画像を生成する仕組みを提案する．

セルルックアニメ制作のための詳細度制御モデルの提案

青野 誠大，藤代 一成

情報処理学会第87回全国大会講演論文集 (情報処理学会 )   ( 2 ) 503 - 504 2025.03

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

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本発表では，対象をキャラクタに限定し，存在比重，立体感強調，サイズ感という3項目に着目したアニメ詳細度制御モデルを提案する．

濡れによる布の透過性のビジュアルシミュレーション

中村 佑騎，藤代 一成

情報処理学会第87回全国大会講演論文集 (情報処理学会 )   ( 2 ) 477 - 478 2025.03

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

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本発表では，実際の布の厚みや含水率などの値をもとに，濡れた布の透過性をビジュアルシミュレーションする独自のモデルとして，A Stochastic model for WEt Absorbent cloth Translucency (SWEAT)を提案する．

大気エアゾル粒径分布を考慮した視程変化の再現

大貫　誉，小林　拓，横田 壮真，藤代 一成

情報処理学会第87回全国大会講演論文集 (情報処理学会 )   ( 2 ) 473 - 474 2025.03

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

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本研究では，Polarization OpticalParticle Counterによる大気エアロゾルに関する測定データを利用して，実際の大気汚染の原因となる大気エアロゾルの粒径分布に従って，視程の変化を伴う遠景の再現を試みる．

GPU work graphを用いた流体シミュレーションの適応的解像度制御

宮下 慧悟，杉田 俊平，藤代 一成

情報処理学会第87回全国大会講演論文集 (情報処理学会 )   ( 2 ) 483 - 484 2025.03

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

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CGでは流体を写実的に表現するためにシミュレーションを利用する. その効率化のために，並列計算に対するGPUの利用が進むほか，描画結果の品質低下を抑えながらも計算コストを削減する解像度制御が行われている. 一方, 近年GPU駆動の計算パラダイムが注目され, その一つであるGPU work graphは, GPUで実行する命令群をあらかじめ有向グラフとして定義することで, CPUの介入なく, GPUへの命令発行や効率的な分岐実行を実現する. 本研究では，このGPU work graphを利用し, CPU-GPU間の通信を極力削減した流体シミュレーションおよびその適応的な時間解像度制御を試みる.

セルルックアニメ制作に向けた詳細度制御モデルの提案

青野 誠大，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)  49 ( 10 ) 377 - 380 2025.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Corresponding author,  ISSN  1342-6893

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手描きアニメでは，詳細度の変化が映像表現として重視され，よく利用される．演出意図に応じて対象の詳細度を適切にデザインすることで，奥行きを効果的に演出したり，特定の対象を強調したりできる．この技法を3DCG によるアニメ表現にも適用することで魅力的な映像表現が可能となるが，アニメに様式化された詳細度の制御に関する研究や議論はまだ十分にされてきていない．そこで本研究では，対象をキャラクタに限定し，アニメ的な詳細度の制御を行うモデルの構築を目指す．デザインに関わる要素を考慮した仮想的な距離，さらに距離と詳細度の関係性をふまえた関数を導入することにより，アニメで用いられる誇張表現を試みる．さらに，評価実験を通してその有効性と課題を考察する．

SWEAT：透過性を考慮した濡れた布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

映像情報メディア学会技術報告 (映像情報メディア学会)  49 ( 10 ) 53 - 56 2025.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Corresponding author,  ISSN  1342-6893

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近年，CG において，雨模様の天気や液体がかかることによって衣類が濡れるシーンが増加しており，濡れた布の表現は重要視されている．濡れていない布の透過性や，布と液体の相互作用だけを扱う研究は多く知られているが，液体に濡れた布の透過性を考慮した研究はほとんど知られていない．そこで本研究では，実際の布の厚みや糸密度，含水率などの値をもとに，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a Stochastic model for WEt Absorbent cloth Translucency (SWEAT) を提案する．SWEAT を用いることで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，実写画像との比較から，このモデルの妥当性も確認した．

色振動を用いて視聴速度の変更を阻害する動画像の提案と評価

北山 大起，顧　人舒，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)  49 ( 10 ) 401 - 404 2025.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Last author, Corresponding author,  ISSN  1342-6893

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オンライン動画配信サービスの流行に合わせて，時間効率を求める人々による高速視聴が増加している．しかし，芸術的動画コンテンツの場合，視聴速度の変更は鑑賞の姿勢として適切ではない可能性がある．視聴速度の変更をあえて阻害することは，メディア伝達の適正化に寄与すると考えられるが，これを目的とした研究はまだ知られていない．そこで本研究では，色振動を活用して視聴速度の変更を視覚的に阻害する手法を提案し，その評価を行う．動画像の各フレームを知覚的等価な2 枚に分割することで，視聴速度に応じて見えを変化させることが可能であることがわかった．評価実験の結果，本手法が有効に機能する可能性が示されると同時に，実際の利用に際して改善の必要性も明らかになった．

GPU work graphを用いたSPHによる流体シミュレーションの時間解像度制御

宮下慧悟, 杉田 俊平, 藤代 一成

情報処理学会研究報告 (情報処理学会)  2025-CG ( 197 ) 1:1 - 1:6 2025.03

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

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GPU駆動の新たな機能としてGPU work graphが提案されている．この機能では，単一の命令にとどまらず，命令群の実行順序や命令間のデータの授受といった依存関係を含めてシェーダに記述する．GPUはこの関係を参照でき，命令の切替えや分岐処理の効率化が期待されている．さらに，起動するスレッド数についても柔軟に制御できる．本稿では，GPU work graphを流体シミュレーションの数値計算とその高速化手法である時間解像度制御に適用し，有用性を検討する．数値計算における依存関係や解像度制御に必要な命令の分岐を，GPU work graphを用いて表現し，効率的なGPU スケジューリングを可能にする．さらに，異なるノードタイプやベンダのGPUで実行し，その効果について検証する．

ColorizeDiffusion: Improving Reference-Based Sketch Colorization with Latent Diffusion Model

Yan D., Yuan L., Wu E., Nishioka Y., Fujishiro I., Saito S.

Proceedings 2025 IEEE Winter Conference on Applications of Computer Vision Wacv 2025    5092 - 5102 2025

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Diffusion models have achieved great success in dual-conditioned image generation. However, they still face significant challenges in image-guided sketch colorization, where reference and sketch images usually exhibit different semantics and spatial structures. This mismatch, termed 'distribution shift' in this peper, results in various artifacts and degrades the colorization quality. To address this issue, we conducted thorough investigations into the image-prompted latent diffusion model and developed a two-stage training framework to mitigate the effects of distribution shift based on our analysis. Comprehensive quantitative comparisons, qualitative evaluations, and user studies were performed to demonstrate the superiority of our proposed methods. Additionally, ablation studies were conducted to assess the impact of the distribution shift and the selection of reference embeddings. Codes are made publicly available at https://github.com/tellurion-kanata/colorizeDiffusion.

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Gaussian Splattingで再構成された3Dシーンにおける前景物体の半自動切抜き

松本 悠弥, 藤代 一成

情報処理学会研究報告 (情報処理学会)  2024-CG ( 196 ) 19:1 - 19:6 2024.11

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

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XR 技術の発展に伴い，撮影動画からの三次元(3D)シーン再構成に対する需要が高まってきている．Neural Radiance Fieldsの登場を皮切りに，3D再構成に関する研究は急速な発展を遂げ, スマートフォンでも簡単に3D再構成ができる環境となりつつある．その一方で，シーンや特定のオブジェクトに対する編集は難しく，未だ途上段階である．本研究では，Gaussian Splattingにより再構成された3Dシーンの半自動的な編集を目指し，ユーザの簡単な入力から前景物体を自動で推定しシーンから切り抜く手法を提案する．

Visualizing, Exploring and Analyzing Big Data: A 6-Year Story

Bikakis N., Papastefanatos G., Chrysanthis P.K., Papemmanuil O., Auber D., Frey S., Fujishiro I., Hauptmann H., Liu S., Ma K.L., Schreck T., Sedlmair M., Sharaf M.A.

SIGMOD Record 53 ( 2 ) 54 - 57 2024.07

ISSN  01635808

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Information Visualization has been one of the cornerstones of Data Science, turning the abundance of Big Data being produced through modern systems into actionable knowledge. Indeed, the Big Data era has realized the availability of voluminous datasets that are dynamic, multidimensional, noisy and heterogeneous in nature. Transforming a data-curious user into someone who can access and analyze that data is even more burdensome now for a great number of users with little or no support and expertise on the data processing part.

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オパールのビジュアルシミュレーション—焼結の再現と回折方向の効率的な探索—

橫田 壮真, 藤代 一成

情報処理学会研究報告 (情報処理学会)  2024-CG ( 193 ) 11:1 - 11:6 2024.03

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

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宝石として用いられるオパールは，遊色効果とよばれる光学現象を発現する．その特徴的な光学特性から，オパールは自然科学，産業，人文科学の分野において価値が高い材料である．一方で，オパールはコロイド多結晶とよばれる複雑な内部構造をもつため，オパールをCGで写実的に再現する手法は未だ確立していない．本研究では，3次元加法的重み付きボロノイ図と，その母点が形成するネットワークのパーコレーションを用いることでオパールの生成過程を近似する．また，X線回折理論で用いられるEwaldの作図を応用して，オパール内部における可視光の回折方向を効率よく探索する手法を提案する．最終的に，スペクトラルレンダリングによって視覚的に尤もらしい結果を得る.