CG

国内

名古屋大学大学院工学研究科情報工学専攻鳥脇研

1. 三次元画像処理の基礎

画像情報は、二次元画像から三次元（3D）画像へ、さらにその 時系列へと広がり、複雑さを増している。三次元ディジタル画像 の幾何学的性質の理論的研究とそれに基づく新しいアルゴリズム の開発、具体的には、ディジタル画像のトポロジー、薄面化、距 離変換、拡張ボロノイ図、Dディジタル幾何学 - 主として3D線 形のトポロジー
ディジタル幾何学の応用。対象は任意。 3D画像の解析、認識手法 - エッジ検出、領域分割、細線化、距 離変換、等
形の科学 - 「形」の問題を学際的に議論する分野。本研究室とし ては、形の計測の観点から参加

2. コンピュータグラフィックス（CG）の手法の基礎

よりリアルな画像をより高速に、かつ、より簡単な操作で生成で きる手法の開発を行う。光線追跡法（レイトレーシング）、三次 元フラクタル、物理法則に基づく動画生成、等を行なってきた。 最近では、バーチャル・リアリティを意識した研究が加わった。
例は以下の通り
3Dグラフィックスの基礎アルゴリズム - 形状モデル、ボクセル 表現
動画生成の基礎 - 剛体運動、シミュレータ、物理的な基礎
物理学的な裏付けのあるCG - CGのツールとしての物理現象記述、 及び、CGをツールとする物理学
質感表現 - 形、光、色の様々の組合せ。特に、柔らかい不規則 な形状の物体（しゃぼん玉、布、皮膚）、自然物、医学応用に関 連する人体各部
ヒューマンインタフェースとしてのCGの活用 - 三次元物体に対 する変形作業の表現、三面図ウインドウ
景観設計 - 動画との関連、認識との組合せ
仮想空間との相互作用

3. 画像処理エキスパートシステムと画像データベース

画像処理の手法を知識データベースとして備え、画像処理の手順 そのものを自動的に生成する新しい考え方の画像処理用エキスパ ートシステム IMPRESS を開発した。また、スケッチをウインド ウとする図的検索キーに基づく知的画像データベースの研究も関 連分野の最初の試みの一つである。これらの多くの側面において 研究が継続している。
例は以下の通り
画像のみによるコミュニケーション ⇒ 知的イメージインタフェ ース
サンプル画像の解釈、知識の集積法、問題解決の戦略、アルゴリ ズムの学習
スケッチによる検索 ⇒ イメージインタフェース、濃淡スケッチ

4. 医用CT像の計算機処理と医用グラフィックス

当研究室で開発した外科手術シミュレーションシステム NUCSS-V2 は実用の域に達している。これとその応用としての エジプト木乃伊（ミイラ）の骨格の三次元像再構成はテレビでも 数回紹介されて話題を呼んだ。その他、ホログラムによる人体組 織の三次元像生成心臓の動画表示、等も手掛けられてきており、い ずれもさらに高次のレベルへの発展を目指して研究が続けられてい る。この中には、処理対象の切り出しのためのセグメンテーショ ン手法のように、三次元画像認識の手法の研究も含まれる。
例は以下の通り
CGの医用応用技法 - 人体のディスプレイ手法、医師にわかりや すい表示法。複雑な形状表現、対話的な操作指示、投影。
3Dイメージインタフェース - 三次元濃淡画像に対する対話処理 の知的インタフェース
外科手術シミュレーション ⇒ 頭部形成外科、股関節整形外科
定量計測（体積、距離、変形、等、運動、等）、軟部組織の処理 動画処理 - 心臓の切り出し、動画表示、気管支内内部のナビゲ ーション
医用3D画像の解析、認識 - エッジ検出、薄面化、細線化、領域 分割、形状解析、動画処理
応用 - 頭部CT像・MRI像、心MRI像、胸部CT像
単純X線像の診断への導入と診断用知識ベースの構築 - 胸部疾患 （塵肺、肺がん）、血管モデル の線画略図の併用、３面図インタフェース
ニューラルネットの可能性など

三重大学 工学部情報工学科　知能情報処理講座

パターン認識，CGと医用画像処理に関するページ．パターン認識では崩れ た文字や続けて書かれた文字を読み取る研究，CGではソリッドモデラ PRISMの 開発，医用画像処理では超音波診断像の研究などについて述べられている．ま た，これらの研究の成果を動画として提供している点が興味深い．ファイルの サイズの問題を別にすれば，動画は目を引き付け，説得力を増す効果があるの で，こういった研究の紹介に適しているといえる．

鹿児島大学工学部情報工学科　情報システム工学講座佐藤研究室

立体画像の生成に関する研究．立体画像の生成法は，レイトレーシングな どが有名だが，時間がかかるという課題がある．画質と生成時間の両要求を満 足する生成法，特にリアルな影の生成に力を入れた研究が行われている．

北海道大学 計算機センター　山本教授　The WWW Signboard Factory

ユーザが色や文字などのパラメータを指定すると，それに従ってレンダリ ングを行い，CGを表示してくれる．このページには4種類のCG作成メニューが ある．CG技術を応用したエンタテイメント性を持つページといえる．また，こ のページで作成した画像を自分のページに張り付けて役立てることもできる (実際にそのようなページを見た)．インタラクティブという点でも高く評価で きる．

Sadayoshi Kojima laboratory Introduction

このページは、東京工業大学の小島定吉研究室のページです。内容は、多 様体上の幾何構造などの研究を主にやっているようです。そのなかで、コンピュー タグラフィックスでサークルパッキングというものやフラクタルみたいな幾何 図を紹介しています。

Untitled

このページは、九州産業大学にあったＣＧギャラリーです。このページか ら九州造形短期大学教授田辺幹夫氏、芸術学部写真学科助教授米川靖彦氏、電 子計算機研究部へリンクがはられていてそこにはさまざまなＣＧが紹介されて います。かなりきれいです。

Reconstruction of the Bifurcation Diagram

このページは、筑波大学視覚情報処理研究室カオスグループの研究紹介ペー ジです。ここで紹介されているコンピュータグラフィックスは、分岐図という のだそうです。詳しい理屈は良くわからないのですが、見ためがきれいだった ので紹介しておきます。

東北大学工学部情報工学科西関研究室(アルゴリズム論研究室)

CGが、建築物の設計、映画やTVなどの特殊効果の演出などに幅広利用されていることから、特に山岳・樹木・渓流などの自然物を 少ないパラメータから自動的に画像生成する手法の研究を行なって いる。

国外

IBM

3Dグラフィックスに関する研究．この研究は，並列レンダリングアルゴリ ズム，ローエンドシステム向けの低コストかつ高性能なアルゴリズム，3Dプロ グラミングのインターフェースからなっている．また，3Dアクセラレータの研 究も行われている．

Stanford Computer Graphics Laboratory, Stanford University, US

論文やソフトウェアパッケージが豊富にある．デモは，3Dボリュームモー フィングの動画や，レンダリングコンテストの作品が収められている．CGの研 究を紹介している大学のサイトの中でも，質の高いサイトの1つといえる．

Chez Skal, Web Student's Server, E'cole Normale Supe'rieure, France

ステレオグラム，3Dフラクタル，レイトレーシング，アニメーションと， 多くのジャンルにわたる CGが多数あり，ギャラリーとして良くできている． 他のサイトへのリンクもたくさんある．

Virtual Frog Dissection Kit, Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Eric's Fractal Gallery, Eric Schol, Sub-department of Software Enginnering and Theoretical Informations, Department of Computer Science, University of Twente, Netherlands

様々な美しいフラクタル画像が収められている．また，フラクタルによる 動画もある．動画の内容は，画像の奥へ向かって突き進んでいくような感じの もので，フラクタルの自己相関性をよく表した画像の1つといえる．

Truly Computer Graphics

このページは、Truly Computer Graphics という会社のホームページ？で す。この会社は、さまざまな企業や団体（コンパックやＮＡＳＡなど）にコン ピュータグラフィックスを提供する会社です。よってここで紹介されているグ ラフィックスは商品となるべきもののサンプルです。学術的なものではありま せん。

Computer Graphics

このページは、コンピュータグラフィックスを扱っている団体のインデッ クスとなっています。まだすべての団体を見たわけではないのですが、どのペー ジもコンピュータグラフィックスを扱っているので見ごたえがあると思います。 なお、Ray tracingのというページにはつながりません。

Manchester大学　Manchester Computer Centre

Mamchester Computer CentreではワークステーションでＣＧを作成する際 に高いパーフォーマンスをもたらすＣＧＵ（Computer Graphics unit）の研究 をしている。

California Institute of TechnologyのComputer Science DepartmentのComputer Graphics Group

モデル生成？ (Generative Modeling)や、磁気共鳴装置による画像の生成とそれ にもとづくモデルの生成、生物学や形態発生？的な構造の発展など を研究しています。

The University of Manchester Computer Graphics Unit

以下のような研究が行なわれている。
'Virtual sculpting'
'Nom-linear video editing'
'Air traffic control simulation'

Stanford Computer Graphics Laboratory

以下のような研究が行なわれている。
'Compression of Synthetic Images'
'Project to build a 3D fax machine'

The Princeton University Graphics Group

以下のような研究が行われている。
'A Realistic Camera Model for Computer Graphics'
'Inportance and Discrete Three Point Transport'
'Illumination from Curved Reflectors'

University of California at Berkeley Computer Graphics

以下のような研究が行われている。
'Geometric Modeling'
'Radiosity'

MiraLab Computer Graphics & Animation Group

以下のような研究が行われている。
'Cloth Animation'
'Hand Deformation'
'Virtual Reality'