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-3) CG技術(アニメーション) ■ 該当特集 ・特集名「NICOGRAPH 2021発表論文特集」 ■ 論文題名(和文、英文) 種数0 サーフェスのヤコビアンフリーな変形シミュレーション Jacobian-free Deformation of Genus-0 Surfaces ■ 著者名(和文、英文) 吉良 俊亮（非会員） 中山 雅紀（正会員） 藤代 一成（正会員） Shunsuke Kira Masanori Nakayama Issei Fujishiro ■ 著者所属(和文、英文) 慶應義塾大学大学院 理工学研究科 慶應義塾大学 理工学部 慶應義塾大学 理工学部 Graduate School of Science and Technology, Keio University Faculty of Science and Technology, Keio University Faculty of Science and Technology, Keio University ■ 著者e-mail k_shun1020@keio.jp nakayama@fj.ics.keio.ac.jp fuji@fj.ics.keio.ac.jp ■ 連絡担当者の氏名、住所、所属、電話、Fax、e-mail 氏名：吉良 俊亮 e-mail：k_shun1020@keio.jp ■ 論文概要(和文400字程度、英文100ワード程度) CG におけるオブジェクトの変形は，物質の多様な性質を表現するうえで，欠かすことのできない要素である．近年，映像作品の高精細化から，変形にもより高精細なものが求められるようになった．一般的な変形シミュレーション手法として，メッシュを用いた手法が挙げられるが，計算時間が多くかかることから，リアルタイム性を重視する場合，衝撃が加わった際にオブジェクト表面が波打つ様子などの細やかな変形表現は描画されない．一方，リアルタイム性を重視した変形シミュレーション手法として，変位マッピングを用いたアプローチが知られているが，この手法は二次元平面上に適用することを想定しているため，テクスチャ空間と実空間との間に非線形な関係が存在するオブジェクト表面に適用すると，ヤコビ行列を用いた座標変換による歪みを変形に生じさせてしまう．そこで，本論文では，射影によりテクスチャに格納した実空間座標を用いて計算することで，テクスチャ空間と実空間との間の歪みを解消した，変位マッピングによるヤコビアンフリーな変形シミュレーションを，種数0の任意オブジェクト表面において実現する手法を提案する． Deformation plays an essential role in expressing various properties of materials. In recent years, as video works have become increasingly high-definition, higher-definition deformation has also come to be required. One of the most common deformation simulation methods is mesh-based. However, due to the large amount of computation time, real-time applications cannot render detailed deformation such as the rippling of the object's surface. On the other hand, an approach using displacement mapping is known as a deformation simulation method that realizes real-time performance. However, this method is designed to be applied to a two-dimensional plane, and, hence, when applied to an object surface which has a nonlinear relationship between the texture space and the real space, the deformation will be distorted by Jacobian to translate the coordinates. In this paper, we propose a novel method to simulate Jacobian-free deformation of arbitrary genus-0 surfaces by displacement mapping, which uses the real space coordinates to eliminate the distortion between the texture space and the real space. ■ キーワード(和文5個程度、英文5個程度) 変形，波動シミュレーション，変位マッピング，キューブマップ Deformation, wave simulation, displacement mapping, cube mapping.