ビジュアライゼーション研究分野

5.2.1 スタッフ

官職 氏名 専門分野

教授 小山田 耕二 情報可視化/最適化設計

助手 小暮 兼三 素粒子論・宇宙論・スピングラス

5.2.2 研究内容紹介

5.2.2.1 小山田 耕二

情報可視化 ボリュームコミュニケーション技術に基づく遠隔協調研究(テレイマ-ジョン)環境の構築を目 標とする．ボリュームコミュニケーションとは，ボリュームデータというメディアを使った情報交換のこと であり，テレイマ-ジョンは，高臨場感あふれるテレビ会議システムに可視化システムを融合したものであ る．ボリュームコミュニケーションでは，計算機または実世界から生成されるボリュームデータを高速ネッ トワークを使って実時間転送し，ボリュームビジュアライゼーション技術を使って，遠隔地にいる研究者に 情報を提示する．

設計最適化 数値シミュレーションでは，さまざまな入力パラメータの値を必要とする．このようなパラ メータは，本来実験によって求めるのが理想であるが，現実には困難な場合が多く，パラメータ最適化手法 により，品質の良いパラメータを推定する．本手法の有効性を検証するために，ノートPCの熱解析にお けるコンパクトモデルにおける等価熱伝導率や細胞シミュレーションにおける物質の初期濃度，速度定数・

平衡定数などの各種パラメータの値の推定に研究成果を適用する．

5.2.2.2 小暮 兼三

宇宙の大規模構造形成の数値シミュレーション 現在の宇宙には，星・銀河・銀河団といった大きな密度揺 らぎが存在する．この構造は，宇宙の進化に伴って，主に重力相互作用により，できてきたと思われてい る．数値シミュレーションは，この様子を説明する一つの強力な方法であり，他の方法と比較することによ り，宇宙の進化やダークマターの起源などに大きな示唆を与えると考えられている．当センターの大型計算 機を用いて，この重力シミュレーションを行う．

場の理論におけるソリトン解の数値シミュレーション 量子場の理論には，多くのソリトンが知られてお り，それらは理論的な興味のみならず，宇宙論においてはダークマターやバリオン数生成と関連して議論さ れている．しかし，ソリトン解はその存在が保証されていても，具体的な解を解析的に求められる場合は限 られており，多くの場合数値計算によってしか知ることはできない．また，ソリトン同士にかかる力なども 数値計算によって求めることができる．

ランダム系の数値シミュレーション 常磁性や反磁性の他に，系にランダム性がある場合には，スピングラ ス相と呼ばれる相が出現し，興味深い性質を持つことから各方面から研究されている．また，この物理系と 情報理論における符号化の問題が密接に関わっていることが知られるようになり，より多くの分野から注目 されるようになった．しかし，ランダム性のある系の解析法は限られており，レプリカ法によるものと数値 シミュレーションによるもの，ゲージ理論によるものに大きく分けられる．これらの方法を比較しながらス ピングラス相転移の性質を調べる．

5.2.3 研究業績 ( 著書，論文など )

5.2.3.1 学術論文 国際論文誌(査読付)

• Jorji Nonaka, Nobuyuki Kukimoto, Yasuo Ebara, Masato Ogata, Takeshi Iwashita, Masanori Kanazawa, and Koji Koyamada, Hybrid Image Composition Mechanism for Enhancing Volume Graphics Cluster, IEICE Trans. Inf. & Syst., Vol. E88-D, No.11, pp. 2582-2590, 2005.

• Nobuyuki KUKIMOTO, Jorji NONAKA, Yasuo EBARA and Koji KOYAMADA, ”Scientific Vi-sualization in Collaborative Virtual Environment with PDA-Based Control and 3D Annotation,”

JSME International Journal Series B, Vol.48, No.2, pp.247-251, 2005.

• Naohisa SAKAMOTO, Nobuyuki KUKIMOTO, Yukio YASUHARA, Yasuo EBARA and Koji KOYAMADA, ”3D Modeling and Displaying System for Volume Communication,” JSME Inter-national Journal Series B, Vol.48, No.2, pp.252-258, 2005.

• R. Matsukura, K. Koyamada, Y. Tan, ”Tele-immersive Collaboration Environment With Three Dimensional Images: VizGrid,” Special Issue on Virtual Reality and Immersive Technology, Vol.3, No.1, pp.21-30, 2005

• Jorji Nonaka, Nobuyuki Kukimoto, Yasuo Ebara, Takeshi Iwashita, Masanori Kanazawa, Koji Koyamada, ”Volume Rendering Acceleration by using Object Boundary Projection and Parallel Processing”, Journal of IIEEJ，Vol. 34，No.3, pp.245-255, 2005.

国内論文誌(査読付)

• 中西 徹,岡本 圭司,小寺 秀俊, 小山田 耕二, ”熱伝導法則を応用した応答曲面法の評価関数への適用 による熱設計パラメータ最適化に関する研究”,日本シミュレーション学会誌, Vol.24,No.3, pp. 69-77, 2005.

• 坂本 尚久, 安原 幸生, 久木元 伸如, 江原 康生, 小山田 耕二, ”全方位型表示システム向け人物動作伝 送システム,”電子情報通信学会和文論文誌, Vol.J88-DII, No.8, 2005.

• 鈴木 喜雄, 竹島 由里子,大野 暢亮, 小山田 耕二, ”球面サンプリング法を用いたボリュームレンダリ ングの没入型VR装置への適用”,日本バーチャルリアリティ学会論文誌,10巻2号（発行予定）

• 久木元 伸如, 江原 康生, Jorji NONAKA, 小山田 耕二,金澤 正憲, ”VR 環境におけるPDA を用い たパラメータ操作と注釈付与が可能な可視化システムの実装と評価,”電子情報通信学会和文論文誌, Vol.J88-DII, No.3, pp.596-604, 2005.

国際会議(査読付)

• Tetsuya Nabuchi, Yasuo Ebara, Naohisa Sakamoto, and Koji Koyamada, ”An Experiment on Eye-to-Eye Contact using Auto-stereoscopic Display for Tele-immersive System,” M2USIC2005, pp

***-***, 2005.

• Jorji Nonaka, Koji Sakai, Koji Koyamada, and Masanori Kanazawa, ”A Coarse-Grid Pre-Processing Based Load Balancing Scheme for Parallel Line Integral Convolution,” PDCS 2005, pp. 85-90, 2005.

• N.Sakamoto, and K.Koyamada, ”Particle Generation from User-specified Transfer Function for Point-based Volume Rendering,” IEEE Visualization Proceedings Compendium, pp.125-126, 2005.

• Tomoki Minami, Koji Sakai, Koji Koyamada, A Similarity Evaluation Method for Volume Data Sets by Using Critical Point Graph, ISHPC-VI, pp.**-**, Sep 9 2005.

• K. Sakai, T. Azuma, K. Koyamada, and S. Tsutsumi, Visualization of the Neural Pathway from DT-MRI Data Set: A Method for Setting Start Point of Neural Pathway, VIIP’2005, pp.680-684, Sep 7 2005.

• K. Sakai, N. Sakamoto, K. Koyamada, and T. Hasegawa, Virtual Object Reconstrucation in Real World, INVITE’2005, pp.214-218, 2005.

• T. Minami, K. Sakai, and K. Koyamada, The Method to Evaluate a Similarity of Two Dimensional Data Using Critical Point Graph, INVITE’2005, pp.186-190, 2005.

• Y. Yasuhara, N. Sakamoto, N. Kukimoto, Y. Ebara, and K. Koyamada, ”Interactive Controller for 3D Contents with Omni-directional Display,” INVITE’2005, pp.167-171, 2005.

• T.Ando, K.Mashitani, M.Higashino, H.Kanayama, H.Murata,Y.Funazou, N.Sakamoto, H.Hazama, Y.Ebara, and K.Koyamada, ”Multiview image integration system for glassless 3D display, SPIE, Vol.5664, 2005.

• Takeru Kiyoshi, Takayuki Itoh, Koji Koyamada, Koji Sakai, Takeshi Iwashita, Masanori Kanazawa,

”Visualization of Multi Parameter Hierarchical Data Using Automatic Dominant Parameter Deter-mination Technique”, NICOGRAPH International 2005, pp.31-35, 2005

• Yasuhiro Watashiba, Koji Sakai, Koji Koyamada, Masanori Kanazawa, ”Similarity Judgment Method of Volume Data by Critical Point Graph Using Directional Element Feature”, NICO-GRAPH International 2005, pp.149-153, 2005.

• Koji Sakai, Naohisa Sakamoto, Koji Koyamada, Tatsuo Hasegawa, ”3D Object Reconstruction by using Toy Blocks in Real World”, NICOGRAPH International 2005, pp.107-110, 2005

• Yukio YASUHARA, Nobuyuki KUKIMOTO, Naohisa SAKAMOTO, Yasuo EBARA, Koji KOYA-MADA, ”3D Data Transmitting and Displaying System with an Omni-directional Display for Group Learning” The Third International Conference on Creating, Connecting and Collaborating through Computing(C5 2005), pp.43-49, January 28 - 29, 2005.

5.2.3.2 全国大会等

• 酒井 晃二,小山田 耕二, ”脳神経線維可視化のためのテンソル場における退化領域探索手法”，情報処 理学会グラフィクスとCAD研究会第121回研究発表会, pp43-48, 2005.

• 田中 拓也,江原 康生,曽根 秀昭,小山田 耕二, ”グリッドコンピューティング環境における遠隔可視化処 理の高速化に関する研究”，情報処理学会グラフィクスとCAD研究会第121回研究発表会, pp109-114, 2005.

• 酒井 晃二,東 高志,小山田 耕二,堤 定美, ”ボクセル分割内挿法による神経線維の可視化”，第3 3回 日本磁気共鳴医学会大会講演抄録集, VOL.25.S, pp248, 2005.

• 井前 直人，小林 哲生，鄭 址旭，酒井 晃二，小山田 耕二，東 高志，堤 定美，”fMR/DTlによる脳 活動領域解析に関する検討”，第3 3回日本磁気共鳴医学会大会講演抄録集, VOL.25.S, pp196, 2005.

• 久木元 伸如，江原 康生，古川 雅人，小山田 耕二，”注釈付与が可能な遠隔協調可視化環境におけるコ ミュニケーション”，第８回問題解決環境ワークショップ&第３回グリッドセミナー論文集，pp.36-41, 2005 9月．

• 渡場 康弘，酒井 晃二，小山田 耕二，金澤 正憲，方向線素特徴を利用した特異点グラフの類似判定 法，（社）日本機械学会2005年度年次大会，pp.**-**, 2005.

• 久木元 伸如，江原 康生，坂本 尚久，ジョルジ ノナカ，酒井 晃二，小山田 耕二, IPTを用いた地震に おける岩盤破断現象の三次元可視化,第33回可視化情報シンポジウム講演論文集，pp.121-122, 2005.

• 渡場 康弘，酒井 晃二，小山田 耕二，金澤 正憲,手書き文字認識技術を利用した特異点グラフの類似 度判定, 第33回可視化情報シンポジウム講演論文集，pp.127-130, 2005.

• 伊藤 貴之，清 豪，小山田 耕二，酒井 晃二，岩下 武司，金澤 正憲,多次元パラメータ階層型データ のためのパラメータ選択法,第33回可視化情報シンポジウム講演論文集，pp.131-134, 2005.

• 竹島 由里子，松本 伸子，鈴木 喜雄，中島 憲宏，小山田 耕二, 特異点グラフを用いた等値面抽出法 の評価, 第33回可視化情報シンポジウム講演論文集，2005.

• 小田切 貞憲，広田 克彦，酒井 晃二，小山田 耕二,特異点グラフとコンター木による類似度判定法の 評価,第33回可視化情報シンポジウム講演論文集，pp.147-148, 2005.

• 南 智規，酒井 晃二，小山田 耕二,特異点グラフを用いた3次元数値データの類似度評価手法,第33 回可視化情報シンポジウム講演論文集，pp.149-150, 2005.

• 安原 幸生,京都大学におけるVR研究の現状,第4回N3VR研究会，2005.6.17

• 安原 幸生,坂本 尚久,久木元 伸如,江原 康生,小山田 耕二,全方位型立体表示システム向けPDA操 作インタフェースの開発及び評価,ヒューマンインタフェース学会研究報告集Vol.7 No.3 2005

• 久木元 伸如,江原 康生,小山田 耕二, ”広域ネットワーク上のテレイマーシブ環境における協調可視 化に関する一考察”，計算工学講演会論文集，Vol.10, No2, pp.729-732, 2005.

• 坂本 尚久,小山田 耕二, 色情報を利用した3次元形状復元処理の高速化 ,情報処理学会 グラフィッ クスとCAD研究報告, 2005-CG-118, p.25-30, 2005.

• 南 智規,酒井 晃二, 小山田 耕二,特異点グラフを用いた2次元数値データの類似度評価手法,電子情 報通信学会２００５年総合大会, 2005.

• 安原 幸生, 久木元 伸如,坂本 尚久, 江原 康生,小山田 耕二, PDAを用いた全方位型表示システム向 け操作インタフェース,インタラクション2005シンポジウム, C-302, 2005

5.2.3.3 その他

• 小山田 耕二,酒井 晃二, ”新たな知識創造の場を提供するボリュームコミュニケーション技術,計算工 学,” Vol.10, No.1, pp.1079-1082, 2005.

• 小暮 兼三，解説文「ソリトンの異端児Ｑボール」，パリティ（丸善），２００６年２月号

5.2.4 研究助成金 (科研費，受託研究費など)

(教官名,助成種別,研究テーマ,助成金額,期間)

• 小山田 耕二, 総務省(情報通信研究機構)・民間基盤技術研究促進制度再委託,テレ・イマーシブ・カ ンファレンス・システム関する研究, 1,638千円, 2005年度

• 小山田耕二,文部科学省ITプログラム,スーパーコンピュータネットワーク上でのリアル実験環境の 実現：協調ビジュアルデータマイニングのためのテレイマージョン環境構築に関する研究, 9,156千円, 2005年度