微分幾何に基づくアート表現基盤の創出

创建基于微分几何的艺术表达平台

• 批准号: 22K12051
• 负责人: 藤堂 英樹
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Takushoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12051/
• 关键词: アート表現; 微分幾何; ストローク; ノンフォトリアリスティックレンダリング; コンピュータグラフィクス

本研究では，アーティストのストローク描写の合成を題材に，「アーティスティックな制御と微分幾何による表現の融合」を実現する技術の研究開発を行っている．2022年度は，油彩画表現を対象として三次元形状にストロークを転写合成する技術の開発を行った．特に，三次元曲面上で合成されるストロークを時間連続に動かす根幹部分で微分幾何の枠組みが重要となり，三次元曲面上のベクトル場でストローク表現を定式化する際に数学者との議論が大いに役立った．提案した数理構造に基づき，アーティストが参照画像の上に描いたお手本の油彩画表現を三次元シーンのアニメーションに転写合成するシステムに落とし込んでおり，CG分野のトップカンファレンスである国際会議SIGGRAPH Technical Papers (Conference Paper採択)での技術発表，国内会議VCシンポジウムでの招待講演の研究成果につながっている．また，より一般的な描画対象（煙や雲のような関与媒質），描画方式（半透明の塗り重ねを含む水彩描画）に拡張していく上での基礎実験にも着手した．具体例として，関与媒質への応用では，内部構造を持つ三次元ボリューム表現に対して微分幾何による定式化を行う必要があり，ベクトル場表現の基礎となる照明成分や曲率，法線などの計算・可視化を行った．三次元曲面，油彩画から合成の自由度を上げることで，微分幾何や数理構造と関連した挑戦的な研究課題の方向性が見えてきている．

这项研究的重点是艺术家中风描述的综合，以及对“通过差异几何形状融合艺术控制和表达的技术的研究和开发”。在2022年，我们开发了一项技术，将笔画转移和合成为三维形状，以油画表达为目标。特别是，差异几何形状的框架在根部在三维表面上合成的中风在连续的时间内移动而变得很重要，而在三维表面上在矢量场中制定中风字段时，与数学家的讨论非常有用。 Based on the proposed mathematical structure, the artist has introduced a model oil painting expression drawn on a reference image into a system in which the artist transfers and synthesizes it into animations of three-dimensional scenes, leading to research results from technical presentations at the International Conference SIGGRAPH Technical Papers (Administration of Conference Paper), a top conference in the field of CG, and invited lectures at the VC Symposium.我们还开始了基本的实验，以扩展到更通用的图形对象（涉及烟雾和云等培养基）和绘图方法（带有半透明涂层的水彩画）。作为一个具体的示例，在应用于所涉及的媒体时，有必要使用不同的几何形状来制定具有内部结构的三维体积表示，以及计算和可视化照明组件，曲率，正常状态等，这是矢量场表示的基础。通过增加三维表面和油画合成的自由度，我们能够看到与差异几何和数学结构相关的挑战研究主题的方向。

项目成果

GitHub: AGU-Graphics/StrokeTransfer

GitHub: AGU-Graphics/StrokeTransfer

Stroke Transfer: Example-based Synthesis of Animatable Stroke Styles

• DOI: 10.1145/3528233.3530703
• 发表时间: 2022-07
• 期刊: ACM SIGGRAPH 2022 Conference Proceedings
• 作者: Hideki Todo;Kunihiko Kobayashi;Jin Katsuragi;Haruna Shimotahira;S. Kaji;Yonghao Yue

ストローク転写: アニメーション可能なストロークスタイルの例示ベース合成

笔画转录：基于示例的可动画笔画样式的组合

• 发表时间: 2022
• 作者: 藤堂 英樹;小林 邦彦;葛城 仁;下田平 東奈;鍛冶 静雄;楽 詠コウ
• 通讯作者: 楽 詠コウ

CG in Japan

日本CG

• 发表时间: 2022
• 作者: Bektur Ryskeldiev;Ayumi Kimura;Miho Aoki;Hideki Todo;Yonghao Yue;Jun Kato;Kentaro Suzuki;Micahel Spranger
• 通讯作者: Micahel Spranger

Stroke Transfer

行程转移