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論文

VR extension of client server type particle-based volume visualization application

河村 拓馬; 坂本 尚久*; 尾崎 司*

Journal of Advanced Simulation in Science and Engineering (Internet), 10(1), p.31 - 39, 2023/02

遠隔地の大規模な流体計算結果をVRにより、とりわけボリュームレンダリングを使用して可視化することは、可視化分野における重要な課題である。遠隔可視化アプリケーションCS-PBVRは遠隔地にある大規模データを対話的にボリュームレンダリングできる。本研究では、CS-PBVRの画像生成をヘッドマウントディスプレイ向けに拡張し、遠隔VR可視化アプリVR-PBVRを開発した。またVR空間中で両手によるジェスチャ制御によって可視化データを操作できる機能を開発した。VR-PBVRを遠隔地のボリュームデータに適用し、対話的フレームレートで可視化できることを確認した。

論文

粒子ベース可視化アプリケーションのVR対応とジェスチャ制御機能開発

河村 拓馬; 坂本 尚久*

第36回数値流体力学シンポジウム講演論文集(インターネット), 3 Pages, 2022/12

数値流体力学データの可視化にはボリュームレンダリングが有効であり、そのVR可視化は複雑な3次元データの理解に役立つ。遠隔地にある大規模データをVR空間でボリュームレンダリングすることは可視化分野における重要な課題である。遠隔可視化アプリケーションCS-PBVRは、遠隔地にある大規模データを対話的にボリュームレンダリングできる。CS-PBVRをHMD Oculus rift S向けに拡張したVR-PBVRを開発するため、ステレオ画像生成機能とジェスチャー制御機能を開発し、HMD(ヘッドマウントディスプレイ)向けの処理フローを構築した。VR-PBVRは遠隔地にあるテストデータ(2M要素)を90fpsで対話的に可視化できた。

論文

VR extension of particle-based remote visualization application

河村 拓馬; 坂本 尚久*

Proceedings of 41st JSST Annual International Conference on Simulation Technology (JSST 2022) (Internet), p.266 - 269, 2022/09

遠隔地の大規模な流体計算結果をVRにより、とりわけボリュームレンダリングを使用して可視化することは、可視化分野における重要な課題の一つである。可視化ライブラリKVSは、大規模データに適した独自の粒子ベース可視化手法であるPBVRをサポートしており、これまでにKVSのVR向け拡張機能を開発した。本論文ではこのKVSをベースに遠隔地可視化アプリケーションCS-PBVRをヘッドマウントディスプレイOculus向けに拡張する設計を示した。そして、開発したVR向けCS-PBVRをテストデータに適用し、対話的フレームレートでVR可視化できることを示した。

論文

Intuitive interactions for immersive data exploration of numerical simulation results

田畑 銀河*; 坂本 尚久*; 河村 拓馬

Proceedings of Joint International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications + Monte Carlo 2020 (SNA + MC 2020), p.193 - 200, 2020/10

対話的な可視化・解析において、画面上における可視化結果の対話的な操作は知見の抽出に直結する重要な技術である。従来の2次元ディスプレイ上では、マウスを使って視点移動や可視化パラメータの調整等の対話的操作を行っていた。そして、CAVEシステムやヘッドマウントディスプレイ(HMD)等の仮想現実(VR)テクノロジが可視化・解析に利用されるようになり、VR空間中で可視化結果データを対話的に操作する技術の開発が可視化分野における重要な課題の一つとなった。本論文では、リープモーションにより現実のハンドジェスチャーを取り込み、HMDによるVR空間中で直感的に視点移動や可視化パラメータを変更する技術を提案する。開発した技術を4人にテストしてもらい、操作感のアンケートから視点変更が容易であるという結果を得ることができた。

論文

Remote visualization system based on particle based volume rendering

河村 拓馬; 井戸村 泰宏; 宮村 浩子; 武宮 博; 坂本 尚久*; 小山田 耕二*

Visualization and Data Analysis 2015 (Proceedings of SPIE Vol.9397) (Internet), p.93970S_1 - 93970S_8, 2015/02

 被引用回数:4 パーセンタイル:87.65

この論文は遠隔地にあるスーパーコンピュータ上の大規模データに対する対話的な可視化を目的とした、粒子ベースボリュームレンダリング(PBVR)に基づく遠隔可視化システムについて提案するものである。遠隔PBVRシステムはレンダリングに必要な粒子データを生成するサーバとボリュームレンダリングを実行するクライアントから構成され、粒子データのサイズは画像解像度により計算されるものであり元のボリュームデータよりも十分に小さくなるという特徴がある。そのためネットワークの帯域幅に従って高フレームレートを得るための柔軟な画像詳細度制御が可能である。サーバはハイブリッドなプログラミングモデルにより様々なプラットフォームの高並列環境下で最適化可能である。この手法によりサーバ上のマッピング処理速度はCPU単体と比較して二桁高速化され、約一億格子のデータを数秒で処理可能である。提案手法を商用の可視化ツールと比較し、全体性能が激的に高速化されたことを確認した。

口頭

粒子ベースレンダリングによる数値シミュレーションデータ向け遠隔VR可視化システム

河村 拓馬; 坂本 尚久*

no journal, , 

可視化ライブラリKVSには様々な可視化手法が実装されており、国内外の研究者に利用されている。KVSに実装されている粒子ベースレンダリング(PBVR)は、アルファブレンディングにおける順序計算を必要とせず、大規模データ向けの並列可視化における優位性がある。本研究ではPBVRを含む可視化ライブラリKVSの機能をヘッドマウントディスプレイOculus向けに拡張し、使用例としてクライアント・サーバ型の遠隔VR可視化アプリを構築した。

口頭

粒子ベースの大規模データ向け遠隔可視化アプリケーションのVR化

河村 拓馬; 坂本 尚久*

no journal, , 

遠隔地の大規模流体データをVR空間で可視化することは流体データ可視化における重要な課題である。本研究では大規模データ向け遠隔可視化アプリケーションCS-PBVRをHMD Oculus rift S向けに拡張し、VR-PBVRを開発した。この開発ではVR空間における可視化データの座標変換に関して、操作性の高いジェスチャ制御が実装された。VR-PBVRは遠隔地にあるテストデータ対話的フレームレートで視化できた。

口頭

粒子ベースレンダリングの高速化のための多重カーネルノイズ除去オートエンコーダ

森井 雅大*; 坂本 尚久*; 河村 拓馬

no journal, , 

視線ソートを必要としない粒子ベースレンダリングは大規模シミュレーションデータの可視化に効果的である。しかし、アンサンブル平均処理において、高画質化のためのアンサンブル数の増加が対話操作の妨げになる場合がある。本研究では、このような問題を解決するために、低アンサンブル画像を高画質化する多重カーネルノイズ除去オートエンコーダを提案する。実験では、いくつかのテストデータを使って本手法の有効性を検証した。

口頭

多重カーネルノイズ除去オートエンコーダを使った粒子ベースレンダリングの画質改善

森井 雅大*; 坂本 尚久*; 河村 拓馬

no journal, , 

粒子ベースボリュームレンダリング(PBVR)は計算結果データを圧縮された可視化用粒子に変換して効率よく可視化でき、遠隔地の大規模データを可視化するアプリケーションに活用されている。PBVRの画質は可視化用粒子の数に依存するため、遠隔地可視化で高解像度画像を生成すると転送する粒子サイズが増大する。本研究は少ない粒子数で高画質にするためにPBVR向けのマルチカーネルデノイジングオートエンコーダを提案し、テストデータで有効性を検証した。

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