Line Drawing and Stylization in Consideration of Human Visual System

考虑人类视觉系统的线条画和风格化

基本信息

批准号：
20H04203
负责人：
山口泰
金额：
$ 11.4万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H04203/
关键词：
線画３次元形状ヒト視覚視覚特性３次元形状知覚 3次元形状

项目摘要

３ＤＣＧによって３次元データから写実的な映像を高速に得られるようになったが，線画表現は依然として重要である．たとえば，機械や建造物の設計図，利用マニュアルの説明図などによく用いられる．機械部品などの単純な曲面で構成される形状であれば，ＣＡＤデータから線画を生成することも可能だが，その場合でもＣＡＤデータの曲線はそのまま利用できず，工業イラストレータによる修正が必要である．一方で自然物や彫像のように複雑な凹凸を持つ曲面形状や，そうでなくとも３Ｄスキャナによって取得されたポリゴンデータの場合，適切な線画を自動的に生成することは困難である．また形状理解を促すために設計図や説明図では線幅や色に変化をつけるが，その調整法も自明ではない．本研究では，線画認知におけるヒトの特性を解明するとともに，その特性を利用した線画生成ならびに線画への効果付与技術を開発する．線画生成に関しては，研究代表者らの開発した曲面近傍の積分量にもとづく特徴線抽出技術をベースとして，視線や照明などの方向性を加味した積分量を定義し，その積分量を用いた線画生成手法を検討する．一方で，３次元形状データと一定の規則に沿ってヒトが描いた線画の組をもとに線画生成を機械学習する方法も検討する．揃えられる線画データには限界があり，線画の性質を効率よく学習できるシステムが必要である．また効果付与については，線画における線幅や消失点などから得られる奥行き感を解析するとともに，それらを線画の効果として利用することを検討する．特に消失点など複数の線の関係から誘導される空間認知の傾向について詳細な調査を行い，その利用法について検討する．

尽管3DCG已经使得从3D数据中快速获得逼真的图像成为可能，但线描表达仍然很重要。例如，它经常用于机器和建筑物的蓝图、用户手册的说明图等。对于由简单曲面组成的形状，例如机械零件，可以从 CAD 数据生成线条图，但即使在这种情况下，CAD 数据中的曲线也不能按原样使用，必须由工业插画师进行修改。另一方面，对于具有复杂不规则性的曲面（例如自然物体和雕像）或3D扫描仪获取的多边形数据，很难自动生成适当的线条图。另外，为了便于理解形状，图纸和说明图中的线宽和颜色有所不同，但如何调整这些并不明显。在这项研究中，我们将阐明线条图识别的人类特征，并开发生成线条图并利用这些特征为线条图添加效果的技术。在线图生成方面，基于课题组等人开发的基于曲面附近积分量的特征线提取技术，定义了考虑视线和光照方向性的积分量，并生成考虑使用该整数的线条图。另一方面，我们也会考虑基于3D形状数据和人类按照一定规则绘制的一组线条图生成线条图的机器学习方法。可以收集的线条图数据量是有限的，因此需要一个能够有效学习线条图属性的系统。关于效果，我们将分析线条画中的线宽、消失点等所获得的深度感，并考虑将其用作线条画的效果。特别是，我们将对多条线之间的关系（例如消失点）引起的空间认知趋势进行详细研究，并考虑如何使用它们。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Cylindrical Dual Tiling Origami

圆柱形双平铺折纸

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Akito Adachi;Tomohiro Tachi;Yasushi Yamaguchi
通讯作者：
Yasushi Yamaguchi

Group visualization of class-discriminative features

DOI：
10.1016/j.neunet.2020.05.026
发表时间：
2020-05
期刊：
Neural networks : the official journal of the International Neural Network Society
影响因子：
0
作者：
Rui Shi;Tianxing Li;Yasushi Yamaguchi
通讯作者：
Rui Shi;Tianxing Li;Yasushi Yamaguchi

LinSSS: linear decomposition of heterogeneous subsurface scattering for real-time screen-space rendering

LinSSS：用于实时屏幕空间渲染的异构次表面散射的线性分解