流体融合研究センター

プロジェクト研究部

Targeted Research Division,
Transdisciplinary Fluid Integration Research Center

複雑動態研究分野

Complex Dynamics Laboratory

教 授

藤代 一成

 流体融合研究を推進する上で、コンピュータを援用したデータ可視化には、きわめて重要な役割が期待されている。本研究分野では、さまざまな時間依存現象の複雑動態を探るために、先進的なビジュアルコンピューティング手法を研究開発している。特に、微分位相幾何、コンカレンシ、統一化、マルチモダリティ等の可能性あるパラダイムに根ざした流体情報学の実現に資することを目的としている。

 

データ可視化の分類学と設計支援

 

 可視化技術者がもつ分類学的知識や経験を知識ベース化し、既存のモジュール型可視化ソフトウェアと連動して、ユーザが非手続き的に種々の流動問題の可視化を設計・実行できるような環境GADGET (Goal-oriented Application Design Guidance for modular visualization EnvironmenTs) を開発している。

 

 

GADGETを用いた流れの可視化応用プログラムの半自動設計過程

 

 

流動特徴抽出とビジュアルデータマイニング

 

 微分位相幾何学の知見を利用して、大規模な時系列ボリュームデータを選択的に可視化する手法を開発している。レベルセットグラフに基づく現在の主要なビジュアルデータマイニングツールには、臨界点ヒストグラム、臨界/代表等値面抽出、等値面の埋め込み検出、位相的多次元伝達関数設計、区間型ボリューム分解、適応的データマイグレーションと計算ステアリング等がある。

 

臨界点ヒストグラムに基づく
半透明等圧面の適応的抽出

3次元高次フィールドデータのテクスチャベース可視化

 3次元のベクトルフィールドや拡散テンソルフィールドを可視化するために、ボリューム線積分畳み込み法(V-LIC)と拡散ベーストラクトグラフィ法(DBT)をそれぞれ開発した。これらの方法をGPUクラスター上で並列計算する試みを継続している

      

トルネードの着色V-LIC画像 DT-MRIデータの3次元DBT画像

 

流れの可視化の統一化

 連続系(オイラー型)と粒子系(ラグランジェ型)に属する流動対象を、拡張された点群表現を用いて同一の枠組みで可視化する統一化手法の開発を進めている。多孔質内流れや砕波は、その典型的な応用例である。

 

多孔質表面とコロイド粒子分布の
点群同時表示

 


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