• 仮想エージェントのための把持位置の検出とその評価
  京田 文人, 渡部 智之, 齋藤 豪, 中嶋 正之
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-1
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.1.0
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  仮想空間内のキャラクタ・エージェントに自律的に把持動作を行わせるためには，把持動作を行う前に物体のどの部分を把持するかを決定する必要があり，そのためには形状を認識して把持可能な部分を検出しなければならない．しかし，一つの物体に対して非常に多くの把持方法が可能な場合があるため，その選択は容易ではない．そこで，本稿では，物体中の把持可能な部分を検出して把持のシミュレーションを行い，その安定性を基準として把持位置を評価することで，最適な把持位置を決定する手法を提案する．把持姿勢はニューラル・ネットワークを用いて学習を行うことによって推定し，限界外力空間を計算することで安定性を評価する．

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• 物理指向補間による弾性体アニメーションの制御手法
  近藤 亮, 金井 崇, 安生 健一
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-2
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.7.0
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  自然な変形物のアニメーションを得るためには，物理シミュレーションなどの手法が用いられる。しかしながら，ユーザの意図する動きをシミュレーションを用いて得るためには，複雑な初期パラメータの調整が必要であり，実際の映像制作に活かされることは少なかった。そこで本論文では，ユーザが形状を制御することのできる弾性体のアニメーション手法を提案する。キーフレームで指定された形状情報を用い，物理法則に基づいた物体の変形を制御することができる。また，これを実現するために有限要素法を用いた新たな形状補間手法を開発した。これらの制御手法により，自由度の高い自然なアニメーションを生成することが可能である。

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• 確率密度関数による関節可動域表現
  安田 浩志, 齋藤 豪, 中嶋 正之
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-3
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.13.0
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  本論文では，モーションキャプチャデータからのヒューマンアニメーションに適した関節可動域の推定手法および表現手法を提案する．キャラクタアニメーションに用いられる従来手法では，各関節は独立に扱われ，二関節筋等の影響による可動域の変化を表現することができなかった．また，医療分野で用いられる実測に基づく関節可動域の計測値は，計測方向が限られているだけでなく，人体の骨格と計算機上のボーンモデル間の不一致から，必ずしもヒューマンアニメーションにおいて適切な可動域を与えるとは言えない．本論文では，モーションキャプチャデータからガウシアンカーネルを用いた確率密度関数として関節可動域を表現する．さらに，カーネル間の対応を利用することにより，複数関節間の関係を考慮した関節可動域を近似的に求める手法を提案する．

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• グラフィックスハードウェアを用いた空の色と大気散乱の高速レンダリング
  師 芳卓, 宮崎 玲, 土橋 宜典, 西田 友是
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-4
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.17.0
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  自然景観をリアルタイムにするレンダリングする手法には、フライトシミュレータやコンピュータゲームなどのさまざまな応用がある。大気中の微小粒子による散乱効果はリアルな風景画像を生成する上で欠かせない要素の1つである。光跡はくも屋山のような太陽光を遮る物体によって生じる。この論文では、空の色や光跡を含む風景画像を生成する手法を提案する。提案法では、遮蔽された散乱光の輝度を減産することによって光跡を表示する。提案法では、最新のグラフィックスハードウェアの機能であるフラグメントシェーダを使い高速にレンダリングを行う。

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• GPU による直接的ポイントレンダリング
  川田 弘明, 金井 崇
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-5
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.23.0
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  本論文では，位置情報のみを持つ点群データを， GPU を利用して直接レンダリングする方法について提案する．本手法におけるレンダリング処理のほとんどはGPU により実行され，高品質なレンダリング結果を高速に得ることができる．我々のアルゴリズムでは，イメージバッファと呼ばれる，フレームバッファより解像度の低い画像を一枚用意し，その画像を利用して法線ベクトルの計算や，測定点群データに含まれるノイズの軽減処理が行われる．実際の描画処理はスプラットにより行われるが，スプラットの描画処理に必要なフィルタリング処理は，画像バッファの中で選択されたピクセルにのみ適用される．このため，点群データを直接フィルタリングする手間を省くことができ，処理を高速化することができる．実際，多くの例題において，法線計算やノイズ軽減処理を含む我々のアルゴリズムは，既存のアルゴリズムよりも高速に処理することが可能である．

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• 複数の反射分布を考慮した映り込みの高速レンダリング
  山田 友希, 土橋 宜典, 山本 強
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-6
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.29.0
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  近年，コンピュータグラフィックス(CG) を用いたリアルな画像が広い分野で利用されるようになっている．CG を用いた画像生成において，鏡，車体などに物体が映り込むといった鏡面反射による映り込みを表示することで，よりリアルな画像を生成することができる．そのため，映り込みを表示する研究は数多く行われているが，その複雑さゆえに計算コストが高いという欠点がある．一方，近年，グラフィックスハードウェアの高性能化が急速に進んでおり，これを利用したリアルな画像を高速に生成する研究が盛んに行われている．そこで，本研究ではグラフィックスハードウェアのテクスチャマッピング手法を用いて，反射分布を考慮した鏡面反射による映り込みを高速にレンダリングする手法を提案する．さらに，鏡面反射物体の表面において部分ごとの反射分布の違いを表現することを目指す．

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• ボリューム可視化のための最適視点位置計算
  高橋 成雄, 藤代 一成, 竹島 由里子, 西田 友是
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-7
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.35.0
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  3次元物体をとらえる視点の選択は，2次元投影像により多くの情報を盛り込むために重要な作業である．このような視点の最適位置の計算は，メッシュとして表されている曲面に対してはいくつか手法が提案されているが，厚みをもったボリュームに対しては全く研究がなされていない．そこで本研究では，特にレイキャスティングによるボリューム可視化のための最適視点計算を行う新しい手法を，既存の曲面ベースの視点計算手法を拡張することにより実現する．本手法の主なアイデアは，ボリュームをいくつかの構成要素に分解し，それぞれの構成要素の視点計算を行うことで，全体として最適な視点を探索していくことである．さらに，レイキャスティングの際に用いられる伝達関数を参照して，個々の構成要素に異なる重みを割り当てることにより，ボリュームデータの特徴部分が強調されるような最適視点計算を定式化していく．

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• Volume Catcher
  - ボリュームセグメンテーションのためのユーザーインターフェース -
  大和田 茂, Frank NIELSEN, 五十嵐 健夫
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-8
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.41.0
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  本稿では Volume Catcher と呼ばれる, ボリュームレンダリング画像に対して二次元的にユーザーが関心のある領域(region of interest, ROI) の輪郭線をなぞるだけでセグメンテーションを行うユーザーインターフェースを提案する. ユーザーが描いたストロークは, 視点情報およびデータの分析によって自動的に三次元化されるため, 対象を切断するなどして明示的に奥行きを指定する必要がない. 三次元化されたストロークの周囲には前景および背景領域を示す束縛点集合を発生させ, セグメンテーション自体は既存のアルゴリズムによって行う[Nock and Nielsen 2004].

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• 位相構造に基づくボリュームの自動断面生成
  森 悠紀, 高橋 成雄, 五十嵐 健夫, 竹島 由里子, 藤代 一成
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-9
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.45.0
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  ボリュームデータの複雑な内部構造を解析する技法の一つに断面の表示がある．内部構造を理解するためには，対象の特徴をよくとらえた断面を抽出することが必要である．しかし，既存の断面生成システムでは，ユーザが経験や知識をもとに試行錯誤を繰り返して断面を指定するため，必ずしも特徴的な断面が得られているとはいえなかった．そこで本論文では，複数の特徴的な断面を自動的に提示する手法を提案する．ボリュームデータにおける等値面の位相的な振る舞いに着目することで，その特徴をとらえる断面を自動抽出し，ユーザに効果的に提示する．さらに，実データに適用することで，提案手法の有効性を示す．

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• 光輝材を含む塗装表面の反射特性の推定と表示
  馬場 雅志, 三浦 幸子, 椋木 雅之, 浅田 尚紀
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-10
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.51.0
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• 複数の距離画像を用いた3 次元映像の実時間伝送に関する検討
  梶谷 将治, 中川 直子, 奥田 正浩
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-11
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.57.0
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  複数の距離画像を逐次的に取得し、点群を伝送することで3 次元映像の実時間伝送を可能にするクライアント・サーバシステムを提案する。サーバは距離画像の取得と符号化を実時間で行い、得られた点群を遠隔地に伝送する。クライアントはその点群をベルト群に変換してレンダリングする。3 次元映像を点群のまま扱う本手法の、従来の多角形メッシュを用いた実時間3 次元映像モデリング法に対する優劣を検討し、実際のLAN 内での伝送実験結果を報告する。

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• ３次元ポリゴンスープモデルの教師なし学習を用いたセグメンテーション
  山本 明博, 大渕 竜太郎, 小林 準, 青野 雅樹
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-12
  発行日: 2005/06/17
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.63.0
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  本論文では，3 次元ポリゴンスープモデルに対してセグメンテーションを行う手法を提案する．本手法は，教師なし学習アルゴリズムである自己組織化マップを用いて，モデルを構成する多角形（ポリゴン）そのものを，その多角形が持つ特徴を元にしてグループに分類することで，モデルをセグメンテーションする．実験により，ポリゴンスープモデルに対してのセグメンテーションがある程度可能であった．また，本手法でのセグメンテーションは凸凹部分を境界とする意味のある部分への分割である．

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• カメラ画像で検索する3 次元形状モデルデータベース
  高野 陽子, 大渕 竜太郎
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-13
  発行日: 2005/06/17
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.69.0
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  3 次元モデルの普及に伴い3 次元モデルを効率よく管理，再利用することを目的として，3 次元モデルの形状類似検索に関する研究が数多く行われている．現在多くの3 次元モデル形状類似検索では，検索要求としてユーザの手元にある3 次元モデルや2 次元スケッチ，3 次元スケッチなどを使用している．これらの入力方法では，目的とする形状に類似した3 次元モデルが手元にあるとは限らず，2 次元または3 次元スケッチするのは困難な場合も多い．そこで，本論文では，検索要求として新たにカメラ画像を使用することにより，検索要求に関する問題の改善を試みる．検索要求として，数枚の異なる視点から撮影したカメラ画像を入力し，その画像のシルエットをデータベース内の3 次元モデルのシルエットと比較することで検索要求と似ているモデルを検索する．

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• 複数特徴の統合による3 次元形状検索性能の改善
  秦 裕信, 佐藤 晶威, 陳 嘉敏, 大渕 竜太郎
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-14
  発行日: 2005/06/17
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.75.0
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  近年，3 次元モデルを対象とした形状の類似性に基づく検索の必要性が高まり，多数の3 次元形状の類似比較手法が提案されている．しかし，個々の形状比較手法の性能は十分でなく，また各比較手法には注目する形状特徴に依存する得手不得手がある．本論文では，複数の形状比較手法を組み合わせて検索性能を向上させるシステム的アプローチを検討する．より具体的には，(1) 与えられた3 次元モデルから多様な複数の特徴群を抽出し，(2) これら複数の特徴それぞれを用いて計算されたモデル対間の距離群を重みつきで結合する．実験的評価の結果，多重解像度SPRH の距離を動的重みで結合した場合の性能は，単体での検索性能が現時点で最も高いとされるLFD にほぼ匹敵することがわかった．また，組み合わせによっては，統合後の検索性能が，単体では最高の検索性能を持つとされる形状比較手法LFD のそれを超えることもわかった．

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• HMMを用いた線の毛筆調レンダリングに関する研究
  岡部 雄太, 齋藤 豪, 中嶋 正之
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-15
  発行日: 2005/06/17
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.81.0
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  本稿では，筆の軌跡を表す入力線を自動的に毛筆ストロークとしてレンダリングすることを目指す．レンダリングするために必要なパラメータは多く，それらを入力線から決定することは単純ではない．そこで本研究では，機械学習の手法を用いてこの問題の解決を試みる．実際の毛筆ストロークから学習データを取得し，自然な毛筆ストロークのレンダリングを行うためのモデルを学習によって獲得する．本研究で用いる学習データは連続値であり，かつ時系列なデータであることから，学習アルゴリズムとして連続HMMを選択し，学習させ，筆の物理特性に矛盾なく，筆使いも考慮された毛筆の表現を入力線に与えることが可能となった．

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• 運転経路が遮蔽されないカーナビゲーションシステム
  吉田 謙一, 高橋 成雄, 西田 友是, 嶋田 憲司
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-16
  発行日: 2005/06/17
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.87.0
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  本論文では，地理特徴による遮蔽が回避されたアニメーションの生成手法を提案し，運転経路が常に遮蔽されないカーナビゲーションシステムとして応用した．遮蔽回避は，非透視投影を用いて，山や谷などの地理特徴や道路を異なる視点から見ることで実現される．提案手法は，以下の3つのステップからなる．まず，3次元地形モデルから道路の遮蔽に関係する地理特徴を自動的に抽出し，次に，投影面上における遮蔽が回避されるような地理特徴の配置を，ばねモデルを用いて求め，最後に，その配置を満たすように3次元地形モデルの変形を求める．さらに，アニメーションのフレーム間コヒーレンスを保つ手法についても提案する．実際の運転ナビゲーションにおいて運転経路の遮蔽が回避されるアニメーションを示し，提案手法の有効性を示す．

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• 監視カメラのための非写実的画像表示
  佐々木 貴弘, 塚越 貴之, 瀬川 大勝, 宮村(中村) 浩子, 斎藤 隆文
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-17
  発行日: 2005/06/17
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.93.0
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  本稿では，監視カメラ画像に対して非写実的表現を適用し，人相の特徴が明瞭な画像を自動的に生成する手法について論じる．監視カメラは多様な照明条件のもとで撮影されるため，ハイライト部やシャドウ部が発生する．そのため，画像補正技術により人相の特徴を明瞭にする必要がある．しかしながら，従来の画像補正技術では，照明条件ごとにパラメータの調整が必要である．また，高感度カメラなどの導入には金銭的なコストがかかる．そこで本研究では，多重スケール解析を用いて輪郭線を強調する非写実的画像生成手法を監視カメラ画像に適用する．非写実的表現を適用した動画像は，原動画像に比べて認識速度が優れることを実験により検証する．

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• 花式図・花序 : 生物学の知識を利用した花のモデリングインタフェース
  井尻 敬, 大和田 茂, 岡部 誠, 五十嵐 健夫
  原稿種別: 招待
  セッションID: 05-S-1
  発行日: 2005/06/17
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.99.0
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  植物として正しい構造を持った花の3D モデルを、迅速に簡単にデザインするためのシステムを提案する。提案システムでは、花の分岐構造を定義するのに、生物学で使われている花式図・花序を利用する。これらは、花の構造を表現するのに最適な汎用性を持ち、単純化された図表現のため、これらを利用すると花の持つ複雑な分枝構造の制御を単純なGUI 操作で行える。また、ジオメトリをデザインするために、スケッチインタフェースも提案する。分枝構造定義とジオメトリのモデリングを明確に分けることにより、個々のモデリングプロセスが単純で柔軟なものになる。簡単なユーザテストを行い、提案システムが初心者にも扱え、様々な花を生成できることを示した。

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• 空間統計学的予測法を用いた動作補間
  向井 智彦, 栗山 繁
  原稿種別: 招待
  セッションID: 05-S-2
  発行日: 2005/06/17
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.101.0
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• 物体の堅さを表現した2 次元形状の操作手法
  五十嵐 健夫, Tomer MOSCOVICH, John F. HUGHES
  原稿種別: 招待
  セッションID: 05-S-3
  発行日: 2005/06/17
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.103.0
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• 自然対流を考慮した氷解現象シミュレーション
  松村 誠明, 鶴野 玲治
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-18
  発行日: 2005/06/17
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.105.0
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  本研究では空気の対流による温度場を計算することで氷解現象をシミュレートし，可視化する手法を提案する．数値流体の計算式を用いて構成される外気計算空間と，熱エネルギー拡散によって相転移の有無を計算するオブジェクト計算空間の2つの計算空間を構築する．外気計算空間はオブジェクト計算空間を包み込む空気であり，2つの計算空間で相互に熱エネルギー伝播を行う．これによりタイムステップごとに変化する温度場を生成し，時間経過に伴う融解アニメーションを生成する．

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• 発光原理を考慮したオーロラのビジュアルシミュレーション
  米山 孝史, 近藤 邦雄
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-19
  発行日: 2005/06/17
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.111.0
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  本研究の目的は，極地方の空で見られる発光現象であるオーロラのＣＧによるビジュアルシミュレーションである．これまでに提案されているオーロラの可視化の手法では，オーロラの現れる高度やその色の決定の方法に観測データに基づく参照テーブルを用いている．そこで本研究では，それらを高層大気の組成や大気上層に入射するオーロラ粒子のもつ初期エネルギーから決定し可視化を行う手法を提案する．

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• 点で表現された水面によるコースティクスの高速表示法
  岩崎 慶, 吉本 富士市, 土橋 宜典, 西田 友是
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-20
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.117.0
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  近年、粒子法によるシミュレーションに注目が集まっており、CGの分野でもいくつかの方法が研究されている。それらの方法は、粒子から水面を再構築しポリゴンで水面を表現している。しかしながら水面の再構築の計算コストは高く、粒子法のシミュレーションの結果を高速にレンダリングすることは難しい。この問題を解決するために、本論文では粒子法によるシミュレーションの結果をリアルタイムにレンダリングする方法を提案する。GPUを利用して高速に水面を再構成し、水面を点でサンプリングする。そして、点で表現された水面を光学的効果を考慮しリアルタイムにレンダリングする。

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• PRTを用いた重点的サンプリングによる関与媒質のレンダリング
  徳吉 雄介, 丸山 稔
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-21
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.123.0
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  本論文は関与媒質(participating media)が存在するシーンにおいて,入射放射輝度を考慮した効率的な重点的サンプリング法を行う手法を提案する.関与媒質を扱うレンダリングは空間中の多くのサンプル点について放射輝度の計算を行わなければならないため,長い計算時間を必要とする.これを解決するために本論文では事前計算によって空間中の放射輝度を粗く近似しておき,その値を基に重点的サンプリングを行った.

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• 照度分布の合成関数表現を用いた光源位置変更時の画像生成手法
  真鍋 知久, 松並 健, 金田 和文
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-22
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.127.0
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  コンピュータアニメーションを作成するには、多大な枚数の画像が必要になる。またシーン中の照明は、シーンの持つ雰囲気を様々に変化させる重要な要素である。少ない枚数の画像から補間を用いて光源を移動させるアニメーションを作成することができれば、エンターテイメント等において有用である。コンピュータグラフィックスを用いて室内での照明を表現する際、間接光による照明を考慮することは重要である。提案手法では、あらかじめ光源移動経路上をサンプルし、サンプル光源位置での照度分布だけを算出しておき、それを複数の要素関数の合成により表現する。中間の光源位置での照度分布は要素関数を補間することにより求める。提案手法は複雑な照度分布を持つシーンも取り扱うことができる。

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• Kubelka-Munk 理論を用いた皮膚の分光推定と画像レンダリング
  土居 元紀, 冨永 昌治
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-23
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.133.0
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  人体のさまざまな状態における皮膚色の生成は，CGにおける人体表現，医学学習，化粧品効果の推定などに役立つと考えられる．皮膚の色は皮膚組織による入射光の散乱とメラニンやヘモグロビンといった皮膚内色素の吸入により決定される．本稿は皮膚色の分光推定手法と人体部分の画像レンダリングへの応用について述べる．皮膚の光学的モデルは表皮と真皮の2層モデルとする．皮膚層の光反射の計算はKubelka-Munk理論を用いた手法を提案する．これは混濁物質の光の反射と透過について，光の物質内での複雑な散乱経路を考慮することなく，簡単に計算することが出来る．応用として，皮膚分光反射推定の結果に基づく人体部分の描画を提案する．実験では，皮膚のいくつかの部位について分光反射率の推定を行い，推定制度は高いことを確認した．メラニンとヘモグロビンの量を変化させて反射率を推定し，手の甲のＣＧを生成した．

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• 光学的干渉断層計による眼底断層画像群の３次元可視化技術とその有用性
  伊藤 史人, 土井 章男, 徳田 正幸
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-24
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.139.0
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  光学的干渉断層計による眼底断層画像は微小部分のエコー情報の集合であり、生体によるスキャンビームの屈折や脈動などの影響を強く受け、ランダムノイズ発生や画像のズレを引き起こす。それらの断層画像群から正確な３次元可視化を行うには、本来の生体構成と相違ない画像群が必要となる。本研究では画像群に対するノイズ除去や位置合わせ処理を図り、ボリュームレンダリングによる３次元可視化について検証する。また、眼底疾患治療における眼底３次元モデルの有用性を考察する。

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• 適応的四面体グリッドのリアルタイムレイキャスティング
  高間 康文, 鶴澤 義章, 木村 彰徳, 田中 弘美
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-25
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.143.0
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  ボリュームデータを用いた 3 次元物体の可視化技術の一つとして，ボリュームレイキャスティングが知られている．この手法は，表示スクリーン上の各ピクセルから発生する光線に沿って，一定間隔のリサンプリング点で三重線形補間により算出された不透明度を用いて，ボリュームデータを可視化するものである．しかし，CTやMRなどで撮影された断層画像列から再構成される医用ボリュームデータは，膨大であり，効率的な処理を行うことができない．そこで我々は，入力ボリュームデータの局所特徴量の変化に基づき，ボリューム空間を再帰的に四面体二分割し，階層的な適応的四面体グリッドをクラックが発生することなく，並列に生成できるアルゴリズムを提案した．本論文では，クラックが発生しないことが保証されたこの適応的四面体グリッドを用い，レイに沿って隣接している四面体を，高速かつ少ないメモリ使用量で効率的にレイキャスティングする方法について提案する．

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• 視線情報に基づく流れ場のストリームライン配置
  渡辺 大介, 茅 暁陽, 小野 謙二, 藤代 一成
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-26
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.149.0
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  ストリームライン法は流れの振る舞いを可視化する最も一般的な方法である．ストリームライン法による効果的な可視化のためには，ラインの配置が重要であり，これまでに均等配置法や流れの特徴を考慮した配置法が提案されている．これらの手法で可視化される領域は，主に流れ場に依存しており，ユーザにより異なるはずの重要領域が考慮できていない．そこで本論文では，流れを観察する際の視線情報からユーザの意図を反映するストリームラインの配置法を提案する．視線情報を用いることで，ユーザは意識することなく，興味のある領域が描かれた可視化結果を得ることができる．

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• 画像及び動画における基本色分類に基づく色変換
  張 英夏, 齋藤 豪, 中嶋 正之
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-27
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.155.0
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  従来, 我々は入力された画像の色合いを参照画像の色合いに変換する手法として, 心理視覚分野で広く知られている基本色カテゴリ概念を導入した色変換手法を提案した. しかしながら、従来研究では画素値をカテゴリに分類する際に光源色の影響を考慮しておらず、また無彩色カテゴリも分離して考慮していないため、知覚とは異なる色変換結果になる場合があった。また、同じカテゴリに属す画素間で擬似輪郭が生じる可能性が残っており、ファジフィケーション処理では計算時間が多くかかるという問題があった。そこで本稿ではこれらの問題を解決し、より違和感のない色変換を可能にすることを目標とする。また、時間軸に対する考慮も行うことにより、ビデオ色変換への適用を行う。

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• フラグメントベース画像補完法の高速化
  伊藤 則人, 山口 泰
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-28
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.161.0
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  画像のある部分を取り除きその背景を自然に補完することを画像補完と呼ぶ。計算機を使った画像補完の有力な手法にフラグメントベース画像補完法がある。この手法では広い領域を自然に補完できるが、ピクセル数の二乗に比例した処理時間を必要とする。本研究ではDroriらのアルゴリズムをガウシアンピラミッドを用いて改良し、処理時間の高速化を図った。さらに、高速化によって生じる結果画像の不自然さを防ぐ方法としてテクスチャ分類マップを提案した。その結果、先行研究の処理結果の自然さを保ちながら、1Mピクセルレベルの画像の処理時間を３桁程度高速化することに成功し、数十秒から数分という実用的な時間内での処理を可能にした。

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• 渦を考慮した水面の絵画調映像生成手法
  鈴木 淳示, 土橋 宜典, 山本 強
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-29
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.167.0
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  コンピュータグラフィックスにおいて，近年，非写実的映像生成(NPR)と呼ばれる技術に注目が集まっている．本研究では，NPR手法の一つとして，3次元コンピュータグラフィックスの技術を利用した水面の絵画調映像生成手法を提案する．提案法では，水面における現象の一つである渦について注目し，発生から消滅までの一連のアニメーション作成を可能とする．さらに，提案法を利用したシステムを構築し，絵画には重要であると考えられるユーザの意図を結果映像に反映することで，シーン中の渦の状態変化の様子をアニメーションにより表現することができる．

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• CG による染色表現のための染み込みモデル
  森本 有紀, 鶴野 玲治
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-30
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.173.0
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  本研究は「布への染色」の表現を探るものである。まず布をシンプルな複層構造のセルモデルとして表現する。それぞれのセルに染料の吸収率や飽和率を与え、染料の浸透と移動の現象を扱う。平織り構造の布に対して実験した結果、実物と比較して非常に近い結果を得ることができている。

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• 3D アニメーションのためのカトゥーンブラー
  大林 正一, 近藤 邦雄, 今間 俊博
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-31
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.179.0
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  本論文では、非写実的な3D アニメーションのための動きの効果について提案する。従来の3D アニメーションのためのモーションブラー等の動きの効果は、非写実的なアニメーションに適用すると違和感が存在する。そこで、本論文では、非写実的な3D アニメーションのために、非写実的な動きの効果を提案する。生成される効果を「カトゥーンブラー」と定義し、その生成のアルゴリズムについて述べる。

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• 初心者のための手軽なイラスト作成支援システム
  大原 寿規, 高木 佐恵子, 岩崎 慶, 吉本 富士市
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-32
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.185.0
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  初心者がイラストを作成したいとき，イメージどおりの美しい曲線を描きにくい，という問題がある．本稿は，初心者がイラストを手軽に作成するための支援システムを提案している．提案システムは，以下の3つの機能を有する．1) 手ぶれがある描画線を美しい曲線へと変換する．2) 描画線は，部分的な修正が可能であり，複数の修正候補曲線を入力し，その中からユーザが希望する曲線を選択する方式で修正される．3) 修正候補曲線と元の曲線の残り部分は，形状を保存しながらなめらかに接続される．提案システムのプロトタイプを用いた実験により，提案システムが初心者にとって有効であることを確認した．

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• 手の力学的特性に基づく把持安定性に関する研究
  渡部 智之, 京田 文人, 齋藤 豪, 中嶋 正之
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-33
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.191.0
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• CGとセンサを用いたロボットにおける目の表現
  高山 麻美, 鈴木 智也, 加藤 清敬
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-34
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.197.0
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  CGとセンサを用いたパートナーロボットの頭部実現方法として，実空間の環境の変化に応じ仮想空間上のロボットの頭部が変化することの有効性を提案した．しかし，これまでのシステムでは周囲の環境が変化してもロボットの目に変化が生じなかった．目は顔の印象を左右する重要な要素であるため，ロボットの目が人間の目同様に実現されれば，ロボットの顔の印象も人間相応に変えられ円滑な意思疎通の実現に有効であると考えられる．そこで本研究ではロボットの目が実空間の景色や明るさに連動して変化するシステムを実現した．その結果，ロボットの目が人間の目に生じる変化と共通の変化を生じることが確認されたので報告する．

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• 仮想環境内での人物歩行アニメーションの簡易作成
  古谷 雅理, 塩田 真之, 斎藤 隆文, 宮村(中村) 浩子
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-35
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.203.0
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  本研究は，景観シミュレーションなどにおいて任意方向に歩行する人物アニメーションを，コストをかけず作成することを目的とする．人物画像作成には実写画像を合成し新たな画像を生成するImage based rendering の技術を利用し，人物のモデリング，レンダリングのコスト削減をおこなう．円形を歩行する人物動画像から人物だけを切り出し，人物画像の補間により任意方向に歩行する人物画像を作成する．補間はDPマッチングにより対応付けされた人物画素におこなう．正確な画素の対応付けをおこなうには人物部位数に応じた処理をする必要がある．本研究では，補間元のスキャンラインの人物部位数から最適な補間方法を判定し，人物画像の補間をおこない人物歩行画像を生成する．また，作成した人物画像を利用し，3次元環境内を違和感なく歩行させる手法を提案する．

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• アダプティブメッシュを用いた柔軟物体の変形・切断シミュレーション構築
  鎌田 崇廣, フインクアンフイ ヴィエト, 植田 直樹, 田中 弘美
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-36
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.209.0
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  本論文では，レオロジー物体のモデリング，可視化するための方法を提案する．弾性要素と粘性要素を並列につないだ非残留変形部と残留変形部である粘性要素を直列につないで示すレオロジー要素を用いてアダプティブメッシュを用いて表現することを提案する．レオロジー物体の物理的で幾何学的な性質に基づいて，メッシュは動的に変化していく．我々は，変形過程の力の可視化，およびレオロジー物体の切断の表現を行なうためにアダプティブメッシュを適用する．切断のシミュレーションで，切断経路に新たに起こるメッシュ要素のサイズはいつも最小であるので，詳細に切断経路を実現することができる．モデルの要素数（メッシュ頂点の数）がアダプティブメッシュを使用することでモデル化技法のものより少なく実現できる．

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• 適応的データ構造を用いた気泡のシミュレーション
  上田 卓也, 藤澤 誠, 三浦 憲二郎
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-37
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.215.0
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  映画等で用いられているリアリティを追求したCGアニメーションでは，炎や水などの気体や流体の運動を表現するためにコンピュータによる物理シミュレーションが主に用いられている．しかしながら，水のように粘性の低い流体に対しても気泡が扱われておらず，現実の水と比べ粘性の高い液体に見えてしまう．そこで，流体シミュレーションのリアリティをより高めるために，流体中での気泡の動きや変形を扱うことのできる，気泡を考慮した流体シミュレーションを行うことを本研究の目的とする．そこで，本研究では一様に同じ大きさの計算格子を用いるよりも，データ量や計算時間で有利と考えられる適応的データ構造を用いた計算格子を用い，気泡の周りのみ計算格子を細かくする．このように作成した計算格子を用いて圧力場と速度場を数値計算により求め，それらを用いて気泡の速度を更新していくアルゴリズムを開発した．一様に細分割した計算格子を用いたシミュレーションと比較して，気泡の周りのみ計算格子を小さくした場合には，必要とするメモリが約10分の1，計算時間が16分の1となった．

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• イネの根の時系列生長画像の解析と生長過程の可視化
  宮村（中村） 浩子, 七夕 高也, 斎藤 隆文, 篠村 知子
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-38
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.221.0
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  本研究では，植物の生長の様子が記録された時系列生長画像から生長過程を半自動的に解析し，可視化することを試みる．植物の品種や生産技術改良実験では，交配する品種の組み合わせや外的な条件などをさまざまに変えて植物を生長させ，その生長過程を観察する．従来，この観察は実時間で目視によって行われており，膨大な手間と時間を要してきた．植物の生長経過画像を記録するシステムが開発されたことより，記録の自動化が実現されたが，膨大な数の画像を解析する作業が新たな課題となっている．そこで，植物の時系列生長画像から画像解析によって生長特性を抽出する手法を提案する．また，解析された個々の植物の特性を捉え，比較するための可視化手法も併せて提案する．解析から可視化までの作業を半自動化することで，植物の品種や生産技術改良実験の効率化を実現する．

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• 美しい曲線の一般式
  三浦 憲二郎
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-39
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.227.0
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  意匠設計を行うデザイナにとって，曲線は製品や作品の形状やシルエットを決定するもっとも基本的なデザイン要素であり，それを美しく魅力的にすることは意匠設計の質を高めるために必要不可欠である．原田等は日本刀や自動車のキーラインなどの人工物の美しい曲線だけでなく，鳥の卵や蝶の羽などの自然界に存在する美しい曲線の曲率対数分布図が直線で近似できること，さらにはその直線の傾きと曲線から得られる印象とが強く連関していることを指摘している． 本研究では曲率対数分布図を直線で近似することを意図して解析的に定義するとともに，曲率対数分布図が任意の傾きを持つ直線となる曲線の定式化を提案する．さらに，それらの関係式から曲率半径と曲線長(弧長)との関係を記述する美しい曲線の一般式を導出する．

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• モルフォロジ的多重解像度を用いたポリゴンスープ3 次元モデルの検索
  中込 誠, 大渕 竜太郎
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-40
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.233.0
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  形状の類似性を検索する3 次元モデルデータベースにおいてその検索性能を高めるためは，形の特徴に基づいて形状を比較する手法が必要である．形状の比較には，その概形と詳細の双方を捕らえる多重解像度表現を用いた比較手法が有効と期待される．先行研究において武井らは，3 次元モデルを段階的に太らせて詳細度の階層を作成する，モルフォロジ的な多重解像度表現を利用することで形状類似類似検索の性能が向上することを示した．本研究では，モデルの詳細部分を段階的に削除することで形状の詳細度を反映した多重解像度表現を作成し，これを用いて形状類似検索を行う手法を提案し，その検索性能を実験的に評価する．

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• データベースの要約を用いた3 次元形状モデルの検索
  小林 準, 大渕 竜太郎, 山本 明博, 青野 雅樹
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-41
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.239.0
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  近年, 3D ゲームや3 次元形状CAD による機械設計などが広く普及し, 3 次元形状モデルの数が爆発的に増加した．これに伴い, 3 次元形状モデルを対象とした形による類似検索の必要性が高まった．Bustos らは，自己組織化マップを用いて，要約表示した3 次元形状モデルデータベースからモデルを探す手法を提案した．本論文では，Bustosらが自己組織化マップの分類結果をそのまま要約として用いているのに対し，自己組織化マップ等の分類結果をさらにクラスタリングして，要約結果の向上を図る．さらに，その要約結果を用いた実験的な検索システムを提示する．

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• GPUを用いた外観に基づく3次元形状特徴量抽出の高速化
  鳥越 信孝, 池ヶ谷 和博, 鳥山 孝司, 大渕 竜太郎, 安藤 英俊
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-42
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.245.0
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• 因子分解法に連続性を考慮した変形体の三次元復元法
  田房 友典, 川田 智章, 石川 聖二
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-43
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.249.0
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  カメラ画像だけを利用して，静止物体の三次元形状を復元する手法に因子分解法がある．因子分解法は，多視点から共通して計測された特徴点座標を計測行列に記入し，三次元座標とカメラパラメータを同時に算出する手法である．変形物体に因子分解法を適用するには，サンプル時刻毎に因子分解し，それを時間軸方向に結合すればよいが、位置ずれを生じる恐れがあり，復元結果の連続性が保持されない．タンらは，サンプル時刻毎の計測行列を一つにまとめた拡大計測行列を作成し，一括して因子分解することでこの問題を解決し，安定した復元精度を得ている．しかし，一括処理であるため即時性はなく，計測時間が長くなると，拡大計測行列が大きくなり膨大な処理時間をようする．本稿では，拡大計測行列に基づく復元法の特徴を保持したまま，一括処理と逐次処理の組み合せによって計測対象を三次元復元するアルゴリズムを提案する．提案法を用いて，従来法との復元精度および復元時間の比較を示す．

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• 円柱光学系を考慮したフラットベッド型イメージスキャナによる超高精細三次元再構成
  周藤 一浩, 齋藤 豪, 高橋 裕樹, 中嶋 正之
  原稿種別: 一般
  セッションID: 05-44
  発行日: 2005/06/16
  公開日: 2006/04/04
  
  DOIhttps://doi.org/10.11371/aiieej.33vc.0.255.0
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