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ＡＶＳを利用した
ＣＡＶＥでの可視化手法
埼玉大学工学部
井門俊治
第２回 CAVE研究会
平成14年3月19日埼玉大学情報処理センター
２次元と３次元の比較
２次元
・(x,y)座標
・色
３次元
・(x,y,z)座標
･色
・材質（光の反射、透過、テクス
チャ）
・光源の位置と向き
・視点の位置と向き
視点が変わるとき座標変換
３次元データ空間
３Ｄシミュレーション （３次元の科学）
３Ｄ表面計測 （仏像などの文化財、人物）
３Ｄ立体計測 （医学、人体）
３Ｄ実験データ処理 （探傷など）
３Ｄ数学関数
３Ｄアニメーション （運動の表示、視点の移動）
３次元可視化 （及び体感）
（１）立体視 （左右の視差）
（２）視点の変更
微細な視点変更 （目、顔の動き程度）
大きな視点変更
没入型の視点変更
遠近比較
（３）音響、アニメーション、触感
３次元可視化手法
ＯｐｅｎＧＬ
VRML
Java
ＡＶＳ
AVS-CAVE
OpenGL+CAVE-Lib
可視化システムの互換性
ＡＶＳ-ＣＡＶＥ
OpenＧＬ
＋
CAVE‐Lib
AVS
OpenGL
Programs
VRML
conversion Java
3-dimensional
data
３次元の科学
（視点変更、時間発展、ＣＡＶＥ）
３次元の科学
（例）
稲妻
花火
虹の生成
３次元の科学
３次元の科学
イオン源 OpenGL
イオン源VRML
イオン源 AVS
イオン源
AVS
ＣＡＶＥ環境の特徴
（１）2.5～3.0ｍの大画面スクリーンを複数、かつ立体的
に用いることで、詳細な3次元構造を調べることが
出来る
（２）観測者が対象物の中に入り込み、3次元表示または
自らの体の位置を変えることにより、視点を変えて、
3次元構造を調べることが出来る
各研究機関のVRシステムの比較
日本原子力研究所
（JAERI)
導入時期
システム
スクリーンサイズ
スクリーン数
パイプライン
開発環境
テーマ
他機関との連携
2001.3
VR
２．５ｍ
4面
２ and ４
CAVE-Lib
AVS-CAVE
Vega
Ensight Gold
埼玉大学
2001.3
CAVE
２．５ｍ
4面
2
CAVE-Lib
AVS-CAVE
Vega(Runtime Lib)
研究（核融合・天体プラズ 研究（電磁界解析、分子構
マ現象、ビーム・光量子現
造、建造物、地盤）
象、トカマク装置設計）
教育（情報処理演習）
平成13年 協力研究
平成13年 共同研究
文部省核融合研究所
（NIFS）
1997.8
CAVE
３．０ｍ
4面
4
CAVE-Lib
AVS-CAVE
研究
点電荷
AVS
ベースボールコイル
AVS
３DFEM流れ解析
AVS
負イオン源
AVS
中性化セル
AVS
矩形マグネトロン装置
AVS
雷（稲妻） AVS
花火＋エッフェル塔
AVS
今後の展開
（１）３次元データベース の発展
（２）音響 （運動とドップラー効果、遠近感）
（３）体感型へ
（Ｐｈａｎｔｏｍ，触感を与えるロボットアーム）
結論
CAVE上での可視化
（１）１面の平面型モニター上の可視化では確認しきれなかった
細部にわたる可視化が実現できる。
（２）没入型で大型なので全視野の表示が可能。しかも観測者を
中心として表示を変更でき（移動、回転など）、観測者が動く（近
づく、かがむ、覗き込むなど）と、その視点に応じた表示が実現
できる。
（３）このため、３次元表示を体感することが可能である。