GPU を用いたメタボールの高速レンダリング Fast Rendering of Metaballs on GPUs

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著者

    • 金森 由博 KANAMORI YOSHIHIRO
    • 東京大学大学院情報理工学系研究科コンピュータ科学専攻 Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo
    • 西田友是 NISHITA TOMOYUKI
    • 東京大学大学院情報理工学系研究科コンピュータ科学専攻 Department of Computer Science, Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo

抄録

メタボールは広く使われている陰関数曲面のひとつであり、曲面は粒子が構成する密度場の等値面として表現される。近年、粒子ベースシミュレーションの結果を多数のメタボールを用いて可視化することがよく行われているが、レンダリングのコストが非常に高いことが問題である。そこで本稿では、GPUを用いたメタボールの高速表示法を提案する。等値面は、ポリゴン化するのではなく、ピクセルごとに陰関数を評価して計算される。この計算において、視線上で等値面に寄与する複数のメタボールを抽出する必要があるが、提案法ではデプステストを反復的に行うことでこれを実現する。既存のレイトレーシング手法で用いられる高速化のためのデータ構造は不要であり、動く多数のメタボールを高速に表示することが可能である。Metaballs are implicit surfaces widely used to model curved objects,represented by the isosurface of a density field defined by a set of particles.Recently, the results of particle-based simulationshave been often visualized using a large number of metaballs,however, such visualizations require high rendering costs.In this paper we propose a fast technique for rendering metaballs on GPUs.Instead of using polygonization,the isosurface is directly evaluated in a per-pixel manner.For such evaluation, all metaballs contributing to the isosurface need to be extracted along each viewing ray.We handle this by iteratively performing depth-tests.Our method doesn't require acceleration data structures often used in existing ray tracing techniques,and can display a large number of moving metaballs quickly.

Metaballs are implicit surfaces widely used to model curved objects, represented by the isosurface of a density field defined by a set of particles. Recently, the results of particle-based simulations have been often visualized using a large number of metaballs, however, such visualizations require high rendering costs. In this paper we propose a fast technique for rendering metaballs on GPUs. Instead of using polygonization, the isosurface is directly evaluated in a per-pixel manner. For such evaluation, all metaballs contributing to the isosurface need to bu extracted along eacn viewing ray. We handle this by iteratively performing depth-tests. Our method doesn't require acceleration data structures often used in existing ray tracing techniques, and can display a large number of moving metaballs quickly.

収録刊行物

  • 情報処理学会研究報告グラフィクスとCAD(CG)

    情報処理学会研究報告グラフィクスとCAD(CG) 2007(70(2007-CG-127)), 13-18, 2007-07-09

    一般社団法人情報処理学会

参考文献:  17件中 1-17件 を表示

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    110006381071
  • NII書誌ID(NCID)
    AN10100541
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    Technical Report
  • ISSN
    09196072
  • NDL 記事登録ID
    8858547
  • NDL 雑誌分類
    ZM13(科学技術--科学技術一般--データ処理・計算機)
  • NDL 請求記号
    Z14-1121
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  NII-ELS  IPSJ 
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