研究者詳細 - 藤代　一成

論文 - 藤代　一成

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桑名真結香, 藤代一成

情報処理学会研究報告（情報処理学会） 2024-CG （ 193 ） 10:1 - 10:6 2024年03月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 最終著者

シェルマッピングは，既存の三角形ポリゴンを法線方向に押し出して得られるプリズムに，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，サーフェイスの複雑な微細構造を表現する．本研究では，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，テクスチャ空間にボリュームデータを導入する．これをボリュームシェルマッピングとよぶことにする．加えて，四面体分割によるアーティファクトのないボリュームシェルマッピングを手法を提案する．さらに，高速化を行うとともに，評価実験によって提案手法の有用性を実証する．

熱狂感を増幅するリアクティブな観客NPCの生成

石貫雄大，藤代一成

情報処理学会第86回全国大会講演論文集（情報処理学会）（ 4 ） 529 - 530 2024年03月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 最終著者, 責任著者

バーチャル空間で体験される音楽ライブコンテンツは年々増加しているが, それらは現実の体験に比べ一体感が不足し, 熱狂感が低下する. 現実のライブ体験の分析によれば, 周囲の観客の反応が一体感を生み, それに同調することで熱狂が伝搬, 増幅される. そこで本研究では熱狂をサポートするため観客の代替となるNPC (Non-Player-Character) を生成する. NPCとはプレイヤー操作に依存しない自律的なキャラクタである. パフォーマンスに対しリアクティブな挙動を行い, 情動モデルとユーザのインタラクションに基づいて周囲と同調的な動作する NPCにより, 実際の観客と同様の熱狂感をサポートする.

壁面上泡沫流における排水効果の再現

田原宏都，藤代一成

情報処理学会第86回全国大会講演論文集（情報処理学会）（ 2 ） 231 - 232 2024年03月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 最終著者, 責任著者

泡沫は液体の表面現象における重要な状態である. 食品や洗剤, 消火など日常生活のあらゆる場面に応用されており, その挙動を表現することは液体のビジュアルシミュレーションの課題のひとつとなっている. 泡沫の液体表面上運動のビジュアルシミュレーション手法は多々提案されているが, 固体表面上でその挙動に大きな影響を及ぼす排水効果やそれに伴うピンチオフなどの特有の現象については既存研究では十分考慮されていない. そこで本研究では, 壁面上に付着した泡沫の流れのビジュアルシミュレーション手法を提案する. 排水の影響を考慮することで, ピンチオフを含んだ壁面上の泡沫の挙動を実現する.

再構成された3Dシーンにおける物体の半自動切抜き

松本悠弥，藤代一成

情報処理学会第86回全国大会講演論文集（情報処理学会）（ 2 ） 201 - 202 2024年03月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 最終著者, 責任著者

XR技術の発展に伴い, カメラ動画からの3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, カメラ動画をもとにした3D再構成に関する研究は急速な発展を遂げ, スマートフォンで簡単に3次元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3D Gaussian Splattingにより再構成されたシーンに対して半自動的な編集を施すことで, 異なるシーン内の物体の単一シーンへの集約や単一シーンの縮約を目指す. ユーザの簡単な入力から対象のオブジェクトを自動で推定し, シーンから切り抜く手法を提案する.

マントの風変形アニメーションの制作支援システム

西谷真菜，藤代一成

情報処理学会第86回全国大会講演論文集（情報処理学会）（ 2 ） 205 - 206 2024年03月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 最終著者, 責任著者

アニメーション作品において，キャラクタの纏うマントのはためくアニメーションは重要なシーンを構築する要素となることがある．しかしマントの変形アニメーションを制作することは手間のかかる作業であり，例えば，マントの形状をボーンで制御する場合には，キーフレームごとに各ボーンの適切な回転量を定義する必要がある．本研究では，マントが風によって翻るような形状変化に着目し，そのようなアニメーションの制作を効率化することを目的とする．ユーザの入力に基づき，マントに対して大まかな形状変化と表面の波打つような形状変化の2種類を施すことで，風の影響を受けているように見えるマントの変形アニメーションの制作を容易にする．

非線形レイトレーシングを用いたボリュームシェルマッピング

桑名真結香，藤代一成

情報処理学会第86回全国大会講演論文集（情報処理学会）（ 2 ） 169 - 170 2024年03月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 最終著者, 責任著者

サーフェイスの微細な構造を表現する方法は多岐に渡る. その一つであるシェルマッピングでは, シェル空間にテクスチャ空間で定義した構造を割り当てる. 本研究では, テクスチャ空間をOpenVDBのボリュームデータを用いて表現することで, 半透明なマテリアルの表現を可能にする. また従来の手法ではシェル空間を四面体分割し, 重心座標系をマッピングに用いることが一般的であったが, 本研究では四面体分割を用いることで生じるアーティファクトや計算の手間を避けるため非線形なレイを扱う. ワールド空間ではレイトレーシング, テクスチャ空間では非線形なボリュームレイキャスティングを行うことで, 効率良くレンダリングする方法を提案する.

マントの波打ち変形アニメーションの制作支援

西谷真菜，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） 48 （ 8 ） 139 - 143 2024年03月

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

様々なデジタルコンテンツにおいて，キャラクタの纏う衣服のアニメーションには高い需要が存在する．衣服のなかでも，マントが風によってはためくアニメーションは，その躍動感の高さからシーンのなかで重要な要素となることが多い．しかし，3DCGを用いてアーティストが望んだ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．そこで本研究では，少数のパラメタからマントが風によって波打つようなアニメーションを制作するシステムを提案する．同システムは，ラゲールボロノイ分割を用いて，マントのメッシュ表面の起伏を効果的に制御する．

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

松本悠弥，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） 48 （ 8 ） 19 - 22 2024年03月

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

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, 三次元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三次元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．既存の学習済シーンと自身で撮影した動画からGaussian Splatting により再構成された3D シーンに対して本手法を実行し，視覚的に尤もらしい前景部分の切抜きが可能であることを確認した.

バーチャルライブにおける同調的な観客NPCの合成による熱狂感の実現

石貫雄大，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） 48 （ 8 ） 127 - 130 2024年03月

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

近年注目されているバーチャルライブは，実際のライブと比べて熱狂感が感じづらい．そこで本研究では，現実の観客を代替するNon Player Character (NPC)の合成に取り組み，熱狂感のあるバーチャルライブの実現を目指す．社会心理学分野の熱狂感に関する知見に基づき，心理的要素とプレイヤーを含む周囲の観客との心理的相互作用を考慮することで，同調的に応援動作する観客NPCを合成する．

可搬性を考慮したリモート/ローカル混成型のコンピュータグラフィックス実習教材

大河原将, 藤代一成

情報処理学会研究報告（情報処理学会） 2023-CG （ 192 ） 46:1 - 46:4 2023年11月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 最終著者

今日，遠隔授業と対面授業を併用するハイフレックス型授業が浸透している．ハイフレックス型授業は，多様な受講スタイルを許容する柔軟性をもつ一方で，一部の分野に関しては運用上の課題を抱える可能性がある．たとえば，コンピュータグラフィックス・可視化・クロスリアリティをはじめとするビジュアルコンピューティング分野は，特殊なソフトウェアやハードウェアを用いる場合があり，遠隔授業における教育の品質維持が課題として知られている．本稿では，ハイフレックス型授業に適合するコンピュータグラフィックス実習教材を提案する．提案教材は，Google Colaboratory を含むリモートマシンとローカルマシンの双方で動作し，多様な実習スタイルを提供することができる．

動画からのヴィネットイラスト半自動生成：ビューアの嗜好の反映

生井麻結，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） 47 （ 9 ） 301 - 304 2023年03月

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

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，ビデオ映像作品やゲームの物語コンテンツを凝縮して表現し，一瞥でその世界観を理解させられる．動画からヴィネットイラストへの変換ができれば，より情報の圧縮率の高い要約が期待できる．そこで本稿では，視線追跡を利用してビューアの嗜好を反映したヴィネットイラストを，動画から半自動生成する手法を提案する．

スケッチ入力を用いた手描きAnime調の髪アニメーション制作支援システム〜制御パラメータの調整〜

児玉大輔，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） 47 （ 9 ） 57 - 60 2023年03月

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

日本の手描きアニメ（以下，手描きAnimeと表す）における髪のアニメーションは，躍動感の表現や印象的なシーンの制作において重要な役割を果たす．しかし，3DCGでこのような揺れを制作する場合，設定すべきパラメタが多く，すべて手作業で理想のモーションを得るのは困難である．そこで本研究では，手描きAnime調の髪の揺れを制作するための支援システムを提案する．スケッチ入力により揺れ方を例示し，制御パラメタで調整することで，表現力を維持しながら作業の効率化を可能とする．

微分位相幾何学に基づくリーディングラインの視覚分析と視線追跡結果の比較

柴崎史典，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） 47 （ 9 ） 89 - 92 2023年03月

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

画家や写真家の作品制作では，明確な線だけでなく，似た形状の並びや筆遣い等を利用した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．そこで本稿では，顕著性マップから抽出したMorse-Smale複体の部分グラフに基づく，リーディングラインの視覚分析手法を提案する．さらに実際の観察者の視線追跡結果と比較し，その妥当性を実証する.

動画の例示と回転軸の指定による点群からの関節体のモーション再構成

進士さくら，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） 47 （ 9 ） 135 - 138 2023年03月

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

三次元バーチャル空間の利用例として，現実のシーンの擬似体験・追体験がある．特に文化財など，現実世界での操作が困難な物体に対し，触知可能な3Dモデルによる疑似体験を実現する価値がある．しかし，現在の三次元再構成技術で得られるモデルは静的であり，道具の操作などの動的な相互作用を伴う体験を実現できない．そこで本研究では，可動部をもつ物体として関節体に注目し，ある姿勢の静的な点群から，物体の運動を撮影した動画とユーザによって入力された回転軸をもとに三次元の動的なシーンを再現する．メッシュモデルから作成した点群と実際の民具の文化財を撮影した点群に対して本手法を実行し，視覚的に尤もらしい関節運動が再現できた．

熱気流を考慮した火の粉の動きのビジュアルシミュレーション

吉田千夏，藤代一成

情報処理学会第85回全国大会講演論文集（情報処理学会）（ 2 ） 941 - 942 2023年03月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 最終著者, 責任著者

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，火炎に加えて，煤や煙，火の粉などの要素からなる．火炎のビジュアルシミュレーション手法は多々提案されているが，火炎以外の要素については，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も多くあり，映像に迫真性が欠けてしまう場合がある．そこで本研究では，特に火の粉に着目し，焚火のような木材の燃焼を対象とした物理的ビジュアルシミュレーション手法を提案する．火炎を伴う燃焼源から火の粉を発生させ，熱気流の抗力と浮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．

微分位相幾何学に基づく静止画における視線誘導方策の視覚分析

柴崎史典，藤代一成

情報処理学会第85回全国大会講演論文集（情報処理学会）（ 2 ） 939 - 940 2023年03月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 最終著者, 責任著者

著名な画家や写真家の作品制作では，明確な線だけでなく，似た形状の並びや，グラデーション，筆遣いなどといったリーディングラインを構図内に示すことで作品の主役を強調しながら，その周囲にも視線を誘導し，観る者に作品の隅々まで観察させることが意識されている．静止画に対する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．そこで本発表では，顕著性マップから抽出したReeb graphに基づく，リーディングラインの可視化手法を提案する．さらに，絵画作品から得られた視線経路を実際の観察者に対する視線追跡結果と比較し，本手法の妥当性を証明する.

動画からのヴィネットイラスト半自動生成

生井麻結，藤代一成

情報処理学会第85回全国大会講演論文集（情報処理学会）（ 2 ） 933 - 934 2023年03月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 最終著者, 責任著者

スケッチ入力を用いた手描きAnime調の髪アニメーション制作支援システム

児玉大輔，藤代一成

情報処理学会第85回全国大会講演論文集（情報処理学会）（ 2 ） 929 - 930 2023年03月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 最終著者, 責任著者

手描きAnime 調の髪の揺れを制作するための支援システムでは，個々の髪の揺れをスケッチ入力によって定めた後に，パラメタを調整して髪全体の揺れを設定している．個々の髪の揺れに関しては，まずスケッチ入力により髪の揺れのキーフレームアニメーションを作成し，これに対し補間を行うことで揺れを決定する．このとき，キーフレーム間に挿入する補間フレームの個数と「ためつめ」の度合いをパラメタによって指定することで補間結果を調整できる．こうして得られた揺れの形状に対して制御パラメタを考慮しながらボーンへ反映させ，衝突回避を行った後にメッシュをボーンにより変形させることで，髪全体のアニメーションを生成する．このとき，ボーンを視線に垂直な平面内で変形させることで二次元的な揺れを実現する．

回転軸の指定による点群からの関節体のモーション再構成

進士さくら，藤代一成

情報処理学会第85回全国大会講演論文集（情報処理学会）（ 2 ） 891 - 892 2023年03月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 最終著者, 責任著者

バーチャル空間でのCGコンテンツの利用例して，現実のシーンの擬似体験・追体験がある．特に文化財のような貴重な物体や危険な物体など，現実での操作が困難な物体に対し，触知可能な3Dモデルによる疑似体験を実現する価値がある．可動部分をもつ物体の単純な例として，蓋付きの箱や手回し扇風機など，関節周りの回転運動をする物体に注目する．再構成した点群を動かすためには，対象の動作を理解し，得られた点群を後から効果的に変形する技術が必要である．本発表では，回転軸の指定と回転運動の動画による例示をもとに，対象物の関節周りの回転運動を再構成する方法を提案する．

直交マルチディスプレイを用いた裸眼立体映像におけるフレームブレイク効果の検証

徳永恵太，藤代一成

情報処理学会研究報告（情報処理学会） 2022-CG-187 （ 5 ） 1 - 4 2022年09月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 最終著者

徳永らは，アナモルフォーシスとよばれるデザイン技法を応用した裸眼立体視システムを開発してきた．このシステムでは，オブジェクトの位置とユーザの視点位置によってはオブジェクトの一部が描画範囲外となり欠落し，立体感を低下させていることが問題となっている．本稿では，この問題を緩和するために，近年映画制作などに使われているframe-break とよばれる手法をこのシステムに適用し，立体感の増強に与える効果を検証する．

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藤代 一成

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