2段階境界要素法を用いる三次元弾性物体の変形と移動の実時間アニメーション法

渡辺 隆史  大谷 淳  楜沢 順  徳永 幸生  

誌名
電子情報通信学会論文誌 D   Vol.J88-D2    No.9    pp.1876-1888
発行日: 2005/09/01
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Print ISSN: 0915-1923
論文種別: 論文
専門分野: コンピュータグラフィックス(CG)
キーワード: 
リアルタイムアニメーション,  境界要素法,  物理シミュレーション,  弾性物体,  

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あらまし: 
仮想空間において,衝突を伴って運動する三次元弾性物体を実時間でアニメーション可能な,境界要素法に基づく方法を提案する.境界要素法による従来法は,弾性物体表面の一部が他の不動の物体に固定されている状況しか扱えず,弾性物体自体が移動しつつ変形する状況のアニメーションは不可能だった.そこで本論文では,移動する物体のアニメーションが可能な剛体シミュレーションと,境界要素法とを組み合わせる.ここで,境界要素法を2回適用して高速処理の実現を図る.すなわち,1回目は物体モデルにおける一部の頂点を対象として変位と表面力を計算し,2回目は全頂点を対象とするものの計算負荷を大幅に軽減可能な条件(1回目の計算結果の利用などにより)を設定して計算を行う.弾性物体同士の衝突面については,頂点が接触面に拘束されるよう近似的に計算する.本論文の手法の計算時間を実験的に評価し,実時間性を確認した.更に,実弾性物体の挙動と本手法による結果の比較により,良好なアニメーション結果が得られることを示す.