T-Project：微分位相幾何学に基づくボリュームレンダリング
背景と目的
微分位相構造
最適な可視化結果を得るためには・・・
従来：可視化パラメタ値設定の試行錯誤が必要不可欠
本手法：対象データの微分位相構造を用いて可視化パラメタ値を自動設定
⇒ユーザの負荷が減少
微分位相幾何学を用いる利点
対象データがもつ局所的な特徴と大局的な特徴の両方が表現可能
可視化処理の流れ
局所的特徴
臨界点：等値面の位相が変化する点
臨界フィールド値：等値面の位相が変化するフィールド値
代表フィールド値：隣接する臨界フィールド値の中間値
大局的特徴
等値面の包含関係
等値面の種数
伝達関数設計
微分位相解析
2π
=
0 cm-1
cm
伝達関数設計
内部構造を強調
視点位置決定
空間認識の増加
代表論文
scalar
c2 c1 255 values 0 rm-1
scalar
r1 r0 255 values
c0
視点位置決定
微分位相骨格
照明位置決定
可視化結果
opacity
hue
=
色相
位相が急激に変化するフィールド値に
多くの色を割り当て
不透明度
代表フィールド値の不透明度を強調
3次元データ
デフォルト
第1章：微分位相特徴に基づく
ボリュームイメージング（2013）
最適視点位置
位相強調した代表等値面どうしの重なりが最小となる視点位置
⇒視点エントロピーが最大となる視点位置を検索
照明位置決定
遮蔽効果を削減
最適照明位置
多くの輝度値が等しい割合で結果画像上に分布する
照明位置
⇒照明エントロピーが最大となる照明位置を検索
[1] Takahashi, S., Takeshima, Y. and Fujishiro, I.: “Topological Volume Skeletonization and its Application to Transfer Function Design,” Graphical Models, Vol. 66, No. 1, pp.
24–49 (2004) [Most Cited Paper Award for the Journal Graphical Models].
[2] Takahashi, S., Fujishiro, I., Takeshima, Y. and Nishita, T.: “A Feature-Driven Approach to Locating Optimal Viewpoints for Volume Visualization,” Proc. IEEE Visualization
2005, pp. 495–502 (2005).
[3] 竹島由里子，高橋成雄，藤代一成：「位相属性を用いた多次元伝達関数設計」，情報処理学会論文誌，Vol.46，No.10，pp.2566–2575 (2005) [平成18年度情報処理学会論文賞 ]
[4] Naraoka, R., Fujishiro, I., Takahashi, S. and Takeshima, Y.: “Locating an Optimal Light Source for Volume Rendering,” DVD Proceedings of IEVC2007 (2007)
[Best Paper Award for Visual Computing Session ].
Esurface = 0.527
Esurface = 0.853