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本論文では3次元濃淡画像に対する尾根線追跡型の細線化手法を提案する。本手法は、入力画像の3次元濃淡画像に対して2値化や背景の分離などの前処理を適用することなく直接に適用できる点に特徴がある。本手法は、局所的に濃度値が極大になる点を追跡開始点として、その点から尾根線を追跡していく、という追跡型の細線化手法である。追跡を続ける条件として、4次元超曲面の曲率の三つの主曲率の組合せを用いる。提案手法を人口画像、及び実画像に適用したところ、ほぼ、尾根線と思われる部分を抽出できることが確認できた。

本論文では, 操作者の両手に対応して動く仮想空間内に定義された両手(仮想手)によって, 物体を操作する際の物体の挙動のモデルについて提案し, 仮想の両手による物体の対話操作システムについて述べる.著者らは, 従来より仮想空間における片手と物体との相互作用モデルを考案している.本研究ではこれを拡張することにより両手による協調操作を可能とした.本モデルでは, 両手で物体を操作している場合には物体の挙動を決定する「統合手」を定義することにより, 片手による物体操作のモデルと同等な扱いに帰着している.統合手は両手の位置, および挙動から操作物体との接触点数などを考慮した加重平均として決定している.作成した対話操作システムでは, 両手で同じ物体を, あるいは, それぞれの手で別の物体を操作することが可能である., This paper describes a model for cooperative handling virtual objects with both virtual hands. We have been studying an interaction model for one hand to manipulate one rigid object in virtual space. In this paper, we extend this model to a new one for both-hands-cooperation. This model can be reduced to a model for one hand manipulation by introducing a"integrated hand", when two hands touch the same object. The integrated hand is defined by a set of weighted average values of locations and movements of both hands by considering the number of touched points to an object. Using the system of the extended model, one an operator manipulate an object with both hands and also handle two objects with each hand.

近年の計算機能力の向上による仮想現実感技術の向上や,医療現場における各種医用3次元画像の普及により,仮想現実感技術を利用した手術シミュレーションシステムへの期待が高まっている.我々は,仮想空間操作を利用した対話性の高い手術シミュレーションシステムを開発した.本システムでは,手術に必要となる各種操作を仮想空間操作の技術に基づいて実現し,グラフィックワークステーションを用いて高速に処理することを可能としている.これらを実現するために,手術シミュレーションの各種操作方法や,グラフィックスワークステーションのハードウェアを利用するために必要となる高速なポリゴン生成手法を開発した.また,手術シミュレーションの評価法のひとつとして,リアルタイム距離マップ表示機能を新たに開発した.本論文では,手術シミュレーションシステムの各種操作機能の操作方法および実現アルゴリズム,仮想空間操作を効率的に行うために新たに開発したデータ構造,高速なポリゴン生成手法, リアルタイム距離マップ表示について述べる. また,実際の患者の画像を用いた実験によって開発した機能が臨床応用における手術シミュレーションに有効であることを確認した., Based on recent progress of computational power for virtual reality and three-demensional medical imaging technology, a surgical simulation system employing the virtual reality technology is becomming to be practical. We developed a surgical simulation system with high level interactions based on virtual space manipulation on a graphic workstation. In this system, we constructed functions for interaction, high speed polygon generation method, and "realtime distance map" for evaluation function. In this paper, we describe algorithms for interactions, a new data structure, a method for polygon generation and realtime distance map for our system.

本論文はコンピュータ・グラフィクス(CG)における爬虫類皮革の表現手法について述べたものである.CGの分野では自然物の表現方法に対する関心が深まっており,さまざまな対象について研究が行われている.しかし,生物,特に爬虫類などの動物に関する研究は,これまでにほとんど行われていない.ヘビやトカゲ,あるいはワニなどの爬虫類の皮革はハンドバックなどの製品として定用される比較的身近な対象であり,その表現手法は皮革製品のデザインや各種の映像制作などへの利用が考えられる.本論文では爬虫類皮革の最も顕著な特徴であるウロコの並びによる模様に注目し,特にワニの皮革の表現方法を中心に,ボロノイ分割などの幾何学的な手法を用いた爬虫類皮革の表現方法について述べる.具体的には,(1)シードの配置と移動とを工夫した2段階のポロノイ分割を用いてウロコの模様を多角形で表現し,(2)この多角形にベジェ曲線で設定した断面形状を用いて立体的な皮革データを生成し,(3)生成した皮革データを曲面にマッピングして表示を行うものである.本手法による皮革データを製品形状にマッピングして表示することになり,製品デザインへの応用の可能性を確認した., In this paper, we discuss a method for rendering skins or leathers of reptiles such as lizards, snakes, crocodiles, etc. with computer graphics. Leathers of reptiles that are used for a handbag or a belt are constituted by many scales, and these scales make characteristic pattern. The scale pattern of the leather can be generated by Voronoi division and Bezier curves. The detailed explain is as follows. The first step is to make polygons of scale pattern by Voronoi division. The second step is to make a three-dimensional leather model from the scale pattern and a cross section defined by Bezier curve. The last step is to map the leather pattern onto surfaces. Rendering industrial leather products such as handbag or belt with our proposed method, we confirmed that our method is useful for industrial design.

グラフィックスハードウェアの進歩に伴い,グラフィックス環境を用いた人間に親しみやすいヒューマンインタフェースの構築が可能になってきている.CGによるビジュアルな環境を利用すれば,コンピュータ内に定義された仮想空間中の物体を実物と同じように操作することが可能になる.本論文では,仮想空間中に表現された証に対し｢折り曲げ｣｢折り返し｣｢折り込み｣の対話操作が可能な祈り故のシミュレーションシステムを開発したので報告する.オペレ-タはスクリーンモニタに表示された3次元仮想空間内の故をマウスデバイスにより洗面の頂点を摘んで移動する感覚で操作できるので,実物を折るような感覚で仮想の紙を自由に折ることができる.この操作は視点移動により紙をあらゆる方向から観測しながら行うことができ,この操作を繰り返すことにより一枚の紙を複雑な形状に容易に加工できる.また,頂点や辺同士を正確に重ねて折る場合にはそれらの微妙なずれは自動的に補正されるので,実際に紙を折るよりも正確かつ容易に仮想空間の紙を折ることができる.本文ではシステムの実現において特に重要な,誌面の接続や重なり関係等の折り紙の状態を2分木リストにより記述する方法,折り捜査に従ってリストを高遠に変更する方法, マウス入力により3次元空間内にある故の頂点の位定を移動するための工夫などについても述べる., With advance of graphics hardwares, possibility of natural man-machine interface using graphic environments is drawing attention. Visual environments using computer graphics are very effective for virtual object manipulation. This paper describes a visual simulation system.of ORIGAMI (paper folding art) which realizes interactive folding operations of paper such as 'Bending', 'Folding up' and 'Tucking in' in real-time. In the system, a piece of virtual paper is defined in a three dimensional (3D) virtual space and displayed on a graphic screen. An operator can fold it freely and iteratively into complex figure, observing it from an arbitrary direction and manipulating it as if he is folding a real paper, by picking and moving a vertex of the paper using a mouse device. If the position of the picked vertex is different from operator's intentional position delicately, it is corrected automatically in the ..case of matching the picked vertex to another vertex or matching two edges to each other. This function has the operator fold a virtual paper more rapidly and accurately than folding a real paper. This paper also presents how to represent the state of folded paper such as connectivity and overlap relation between paper faces and how to realize interaction using a mouse device in the system.

コンピュータグラフィックスによる皮膚の質感表現は，人体表現のリアリティの実現および手術シミュレーション等への応用といった点から重要であると考えられている．しかしこれまでのところ皮膚の質感を実現する有効な手法は確立されておらず，実写での皮膚画像をテクスチャマッピングするといった簡略的な方法で代用されている．これに対し筆者らは，皮膚の表面形状に注目しその幾何学的特徴である皮野・皮溝及びその集合体についてモデル化およびモデルの実現法について述べた後，皮膚の表示例を表す．モデルの実現に当たっては，表面形状を平面形状と断面形状に分けて考え，平面形状生成には計算幾何学におけるボロノイ分割手法を用い，断面形状生成にはベジェ曲線を用いた．また，各種パラメータを設定することにより，形状をさまざまに変化させることが可能であることも確認した．

α-hullは凸包の拡張概念で，パラメータαの調整によって点集合を抱合する領域を種々の精度で構成できるが，ディジタル画像に対しては適用された例がない．本論文では，まず連続平面の孤立点集合に対して定義し，その性質を調べる．次に，EDα―hullは，与えられた入力2値画像にR＝|1/α|回の拡張(dilation)に続く，R回の縮小(erosion)を施したものに等しい．あるいは，入力画像の背景の距離変換で距離地R以上の部分を抽出する処理を2回行うことでもEDα-hullを求めることができる．最後に，生体組織標本顕微鏡像の解析に対する応用例を示し，また，計算量について簡単に検討する．上記アルゴリズムでは，入力画像を6回走査することでEDα-hullを得ることができ，計算量は画像の内容にほとんど関係しない．