岡部 誠[English]
見た目の転送を用いた
疎な多視点画像からの流体ボリュームのモデリング
岡部 誠 1,4 土橋 宜典 2,4 安生 健一 3,4 尾内 理紀夫 1
1 電気通信大学2 北海道大学3 オー・エル・エム・デジタル4 科学技術振興機構 CREST

単一視点(左)や直交2視点(右)など、非常に疎な多視点動画から3次元流体アニメーションを作る。流体シミュレータ(Autodesk Maya 2015)を用いて流体の見た目や動きを編集できる(左図では乱気流を加えた)。

 概要

疎な多視点画像(例えば、単一視点や直交2視点の画像)から流体現象を3次元モデリングするための手法を提案する。入力画像が疎だと、既存手法でモデリングしたボリュームは不自然にボケて見える。一方、提案手法は入力画像の見た目情報を転送しつつモデリングすることで、あらゆる方向から見た時のボリュームの見た目を保存する。見た目情報としては画像の輝度とsteerable係数のヒストグラムを用いる。我々は統計的ハード制約の付いたエネルギー最小化問題としてボリュームのモデリングを定式化し、expectation maximization (EM)のような繰り返しアルゴリズムを用いて解く。このアルゴリズムは既存手法で作ったボリュームを初期値として受け取り、次の3ステップを繰り返す。1) 現在のボリュームをあらゆる方向から見て画像を描く、2) 入力画像の見た目情報を転送することで、1)で描いた画像を修正する、3) 修正された画像からボリュームを作り直す。この3ステップをボリュームが収束するまで繰り返す。提案手法を用いることで、疎な多視点画像からでも自然な見た目の流体(炎、煙、爆発、水しぶき)のボリュームが得られることを示す。実際の映像製作に耐えるクオリティのアニメーションを作るため、市販の流体シミュレータを用いたレンダリングや編集の手法も提案する。

 論文と資料

SIGGRAPH 2015
pdf, 20MB
pdf, 3.1MB (low-resolution version)

SIGGRAPH 2015
Slides

zip, 235MB

VC/GCAD
合同シンポジウム 2015

pdf, 0.75MB

VC/GCAD
合同シンポジウム 2015
Slides

zip, 232MB

MIRU 2015
Poster

pptx, 24MB
pdf, 4.3MB (low-resolution version)


Supplementary video
mp4, 154MB


"Fast-forward" video
mp4, 41MB
 引用

Makoto Okabe, Yoshinori Dobashi, Ken Anjyo, Rikio Onai, "Fluid Volume Modeling from Sparse Multi-view Images by Appearance Transfer", ACM Transactions on Graphics (proceedings of SIGGRAPH 2015), volume 34, number 4, pp. 93:1-93:10.

岡部 誠, 土橋 宜典, 安生 健一, 尾内 理紀夫, "見た目の転送を用いた疎な多視点画像からの流体ボリュームのモデリング", VC/GCAD 合同シンポジウム 2015 予稿集.

 BibTeX citation
@article{ODAO15,
  author = {Makoto Okabe and Yoshinori Dobashi and Ken Anjyo and Rikio Onai},
  title = {Fluid Volume Modeling from Sparse Multi-view Images by Appearance Transfer},
  journal = {ACM Transactions on Graphics (proceedings of SIGGRAPH 2015)},
  volume = {34},
  number = {4},
  year = {2015},
  pages = {93:1--93:10},
}