芸術科学会論文誌 投稿用カバーシート

■ 論文種類
  ・原著論文 フルペーパー    

■ 論文分野
  2) 科学系分野

■ カテゴリ
  a-1) CG技術(モデリング)

■ 該当特集
  ・一般論文

■ 論文題名(和文、英文)
表面の成長による樹木の形状生成
Modeling Trees Using Surface Growth Simulation

■ 著者名(和文、英文)
溝口敦士（非会員）
宮田一乘（正会員）
Atsushi Mizoguchi
Kazunori Miyata

■ 著者所属(和文、英文)
北陸先端科学技術大学院大学　知識科学研究科
School of Knowledge Science, Japan Advanced Institute of Science and Technology

■ 著者e-mail
mizoguchi@jaist.ac.jp
miyata@jaist.ac.jp

■ 連絡担当者の氏名、住所、所属、電話、Fax、e-mail
氏名：溝口敦士
住所：923-1211 石川県能美市旭台１−８　学生寄宿舎１棟３０７号
所属：北陸先端科学技術大学院大学　知識科学研究科
電話：080-3767-5942
e-mail：mizoguchi@jaist.ac.jp

■ 論文概要(和文400字程度、英文100ワード程度)
本研究では，表面の成長による樹木の形状生成を行った．
樹木は様々な表面形状の特徴を持っており，樹木形状を生成する際にはこの表面形状は重要な要素である．
樹木の表面形状を生成するために，樹木の成長をシミュレートする．
樹木は細胞分裂によって成長する．この細胞分裂による成長をポリゴンの変形を用いて近似する．
ポリゴンメッシュの各頂点は枝を伸ばす頂端分裂組織，枝を太らせる形成層，樹皮下にあり樹木の構造を支えている木部の役割を演じる．
 ポリゴンの各頂点はこの役割によって移動し樹木形状を作る．
この時，頂点の移動によって頂点がない領域が発生する．
本手法では頂点がない領域では成長をシミュレートできない．
そこで，樹木全体に頂点を配置するために，ポリゴンメッシュの最適化を行う．
頂端分裂組織の成長はパラメトリックL-systemで定義し，形成層の成長と木部の腐敗は複数のパラメータで定義する．
また，本研究では特にコブ，樹洞，障害物と衝突した際の反応をシミュレートした．
これにより様々な表面形状を持った樹木形状が生成可能となった．

In this study, we propose a method for simulating tree growth that considers several features of a tree’s surface.
The phenomena of cell division are considered for simulating tree growth.
To simulate tree’s growth, a tree is modeled as a polygonal mesh that grows by displacing the vertices of the polygonal mesh.
Changing speed of the displacing, Several tree’s surface is generated.
In this study, we focus on knots, hollows, and extra wood caused when tree growth encounters an immovable object.
Knots are generated by unusual and uneven growth of the cambium cells; a hollow is caused by rotten unsound xylem; and extra wood is made to protect the body.
To define a tree shape, branching structures of trees are controlled by parametric L-system, and surface shapes are specified by some parameters. 
Subsequently, we generate tree models with several surfaces, including knots, hollows, and extra wood.

■ キーワード(和文5個程度、英文5個程度)
プロシージャルモデリング，樹木形状，成長シミュレーション，形成層, 頂端分裂組織
procedural modeling, tree shape, growth simulation,cambium cell, apical meristem cell