JP2002259886A - 映像生成機能を有するシミュレーション装置及び映像生成段階を有するシミュレーション方法 - Google Patents
映像生成機能を有するシミュレーション装置及び映像生成段階を有するシミュレーション方法Info
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 解析対象の挙動を実時間で映像化することの
可能な映像生成機能を有するシミュレーション装置及び
方法を提供する。 【解決手段】 解析対象の挙動は複数の部分空間に分割
され、ノード４３１〜４３８で部分空間ごとにシミュレ
ーション演算されＭＰ法を適用して部分映像に可視化さ
れる。部分映像はパイプライン構成のコンポーザ４４に
送られ、ＢＳＰ法により決定される視点を基準とする隠
顕関係を考慮して混合される。混合映像はサーバ４０に
おいてテクスチャ・マッピング機能を使用して歪み補正
されて、表示装置４１に表示される。
可能な映像生成機能を有するシミュレーション装置及び
方法を提供する。 【解決手段】 解析対象の挙動は複数の部分空間に分割
され、ノード４３１〜４３８で部分空間ごとにシミュレ
ーション演算されＭＰ法を適用して部分映像に可視化さ
れる。部分映像はパイプライン構成のコンポーザ４４に
送られ、ＢＳＰ法により決定される視点を基準とする隠
顕関係を考慮して混合される。混合映像はサーバ４０に
おいてテクスチャ・マッピング機能を使用して歪み補正
されて、表示装置４１に表示される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はシミュレーション装
置及び装置に係り、特に解析モデルが構築される三次元
空間を複数の部分空間に分割して解析対象の挙動をシミ
ュレーションし、シミュレーション結果を部分空間ごと
に映像化した後に、隠顕関係を考慮してこの映像を重畳
することにより、解析モデルの挙動を実時間で可視化す
ることの可能な映像発生機能を有するシミュレーション
装置及び映像発生段階を有するシミュレーション方法に
関する。
置及び装置に係り、特に解析モデルが構築される三次元
空間を複数の部分空間に分割して解析対象の挙動をシミ
ュレーションし、シミュレーション結果を部分空間ごと
に映像化した後に、隠顕関係を考慮してこの映像を重畳
することにより、解析モデルの挙動を実時間で可視化す
ることの可能な映像発生機能を有するシミュレーション
装置及び映像発生段階を有するシミュレーション方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年ディジタル計算機の性能向上に伴っ
て、大規模な解析対象の挙動をシミュレーションするこ
とが可能となってきているが、挙動の理解を容易にする
ためにはシミュレーション結果を可視化することが重要
となる。図１は従来のシミュレーション装置の構成図で
あって、設定されたパラメータ１〜ｍに基づいて解析対
象の動的特性を演算するシミュレータ１０と、シミュレ
ータ１０の演算結果を記憶する記憶媒体（例えばハード
ディスク）１１と、記憶媒体１１に記憶された演算結果
を映像化する映像化装置１２と、映像化装置１２で映像
化されたシミュレーション結果を表示する表示パネル１
３とから構成されている。
て、大規模な解析対象の挙動をシミュレーションするこ
とが可能となってきているが、挙動の理解を容易にする
ためにはシミュレーション結果を可視化することが重要
となる。図１は従来のシミュレーション装置の構成図で
あって、設定されたパラメータ１〜ｍに基づいて解析対
象の動的特性を演算するシミュレータ１０と、シミュレ
ータ１０の演算結果を記憶する記憶媒体（例えばハード
ディスク）１１と、記憶媒体１１に記憶された演算結果
を映像化する映像化装置１２と、映像化装置１２で映像
化されたシミュレーション結果を表示する表示パネル１
３とから構成されている。
【０００３】しかし、従来のシミュレーション装置で
は、映像化をシミュレーション終了後に実行するポスト
プロセスとして取り扱っているため以下の課題が生じ
る。 １．シミュレーション装置から出力されるシミュレーシ
ョン結果をいったん記憶媒体に記憶した後に映像化する
ため、パラメータを変更した結果を実時間で観察するこ
とは困難である。 ２．シミュレーション結果を映像化装置で映像化するた
めにはハードディスク等に記憶されたシミュレーション
結果を映像化装置に合致する形式に変換することが必要
となるが、解析対象の規模が大きい場合には変換計算量
が膨大となる。
は、映像化をシミュレーション終了後に実行するポスト
プロセスとして取り扱っているため以下の課題が生じ
る。 １．シミュレーション装置から出力されるシミュレーシ
ョン結果をいったん記憶媒体に記憶した後に映像化する
ため、パラメータを変更した結果を実時間で観察するこ
とは困難である。 ２．シミュレーション結果を映像化装置で映像化するた
めにはハードディスク等に記憶されたシミュレーション
結果を映像化装置に合致する形式に変換することが必要
となるが、解析対象の規模が大きい場合には変換計算量
が膨大となる。
【０００４】例えば、視点を移動した場合には移動後の
視点に対応した画像を再度生成する必要もあり、またシ
ミュレーション結果がボリュームデータとして出力され
ポリゴンにより映像化される場合にはボリュームデータ
をポリゴンに変換することが必要となる。このため、シ
ミュレーション結果を実時間で映像として観察すること
は不可能であった。
視点に対応した画像を再度生成する必要もあり、またシ
ミュレーション結果がボリュームデータとして出力され
ポリゴンにより映像化される場合にはボリュームデータ
をポリゴンに変換することが必要となる。このため、シ
ミュレーション結果を実時間で映像として観察すること
は不可能であった。
【０００５】そこでシミュレーション演算及び映像化処
理を高速化するために、いわゆる分散型シミュレーショ
ン装置が提案されている。図２はノード数８の分散型シ
ミュレーション装置の構成図であって、解析対象の挙動
を各ノード＃１〜＃８で分散演算し、演算結果を合成す
る。ノード＃１〜＃８の出力は、通信回線（例えばMess
age Passing Interface）及びハイスピードネットワー
クスイッチャ２１を介してサーバ２２に伝送され、ＣＲ
Ｔ２３に映像として表示される。
理を高速化するために、いわゆる分散型シミュレーショ
ン装置が提案されている。図２はノード数８の分散型シ
ミュレーション装置の構成図であって、解析対象の挙動
を各ノード＃１〜＃８で分散演算し、演算結果を合成す
る。ノード＃１〜＃８の出力は、通信回線（例えばMess
age Passing Interface）及びハイスピードネットワー
クスイッチャ２１を介してサーバ２２に伝送され、ＣＲ
Ｔ２３に映像として表示される。
【０００６】そして、シミュレーション結果を視覚的に
認識するには１秒間に３０枚程度（ビデオレート）の頻
度で映像を更新することが必要となるため、解析対象の
規模が大きくなるとノード数、即ち並列接続されるコン
ピュータ数を増加しなければならない。
認識するには１秒間に３０枚程度（ビデオレート）の頻
度で映像を更新することが必要となるため、解析対象の
規模が大きくなるとノード数、即ち並列接続されるコン
ピュータ数を増加しなければならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、各ノー
ドとサーバの間の通信回線は１回線であるため、ノード
数を増加した場合にはノード間あるいはノード・サーバ
間の通信に衝突が生じ通信に要するオーバヘッド時間を
無視することができなくなる。図３は並列台数と処理時
間の関係を示すグラフであって、横軸は並列コンピュー
タ台数を、縦軸は処理時間（秒）を表す。即ち、図３は
並列接続するコンピュータ台数を５０〜１００台にまで
増加すると処理時間は短縮されるものの、コンピュータ
台数を１００台以上に増加した場合には却って処理時間
が長くなることを示している。そして、現在使用可能な
ＣＰＵを使用した場合には、最短の処理時間は“０.５
秒”程度にすぎない。
ドとサーバの間の通信回線は１回線であるため、ノード
数を増加した場合にはノード間あるいはノード・サーバ
間の通信に衝突が生じ通信に要するオーバヘッド時間を
無視することができなくなる。図３は並列台数と処理時
間の関係を示すグラフであって、横軸は並列コンピュー
タ台数を、縦軸は処理時間（秒）を表す。即ち、図３は
並列接続するコンピュータ台数を５０〜１００台にまで
増加すると処理時間は短縮されるものの、コンピュータ
台数を１００台以上に増加した場合には却って処理時間
が長くなることを示している。そして、現在使用可能な
ＣＰＵを使用した場合には、最短の処理時間は“０.５
秒”程度にすぎない。
【０００８】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、解析モデルが構築される三次元空間を複数の部分
空間に分割して解析対象の挙動をシミュレーションし、
シミュレーション結果を部分空間ごとに映像化した後
に、隠顕関係を考慮して映像を混合することにより、解
析対象の挙動を実時間で映像化することの可能な映像生
成機能を具備するシミュレーション装置を提供すること
を目的とする。
って、解析モデルが構築される三次元空間を複数の部分
空間に分割して解析対象の挙動をシミュレーションし、
シミュレーション結果を部分空間ごとに映像化した後
に、隠顕関係を考慮して映像を混合することにより、解
析対象の挙動を実時間で映像化することの可能な映像生
成機能を具備するシミュレーション装置を提供すること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の映像生成機能を有
するシミュレーション装置及び方法は、解析対象の数式
モデルが構築される三次元空間を分割した複数の部分空
間毎に解析対象の挙動を所定の時間間隔毎にシミュレー
ションする複数の部分シミュレーション手段と、部分シ
ミュレーション手段でシミュレーションされた部分空間
のシミュレーション結果の部分映像を所定の時間間隔内
に生成する複数の部分映像生成手段と、部分映像生成手
段で生成された部分映像を混合して解析対象全体のシミ
ュレーション結果の映像である全体映像を所定の時間間
隔内に生成する全体映像生成手段と、全体映像生成手段
で生成された全体映像を前記所定の時間間隔内に表示す
る表示手段とを具備する。
するシミュレーション装置及び方法は、解析対象の数式
モデルが構築される三次元空間を分割した複数の部分空
間毎に解析対象の挙動を所定の時間間隔毎にシミュレー
ションする複数の部分シミュレーション手段と、部分シ
ミュレーション手段でシミュレーションされた部分空間
のシミュレーション結果の部分映像を所定の時間間隔内
に生成する複数の部分映像生成手段と、部分映像生成手
段で生成された部分映像を混合して解析対象全体のシミ
ュレーション結果の映像である全体映像を所定の時間間
隔内に生成する全体映像生成手段と、全体映像生成手段
で生成された全体映像を前記所定の時間間隔内に表示す
る表示手段とを具備する。
【００１０】本発明にあっては、解析対象の挙動が部分
空間に分割してシミュレーションされ、シミュレーショ
ン結果が直ちに映像化される。そして、部分映像を混合
することにより解析対象のシミュレーション結果が映像
化される。第２の映像生成機能を有するシミュレーショ
ン装置及び方法は、部分シミュレーション手段が部分空
間を分割した複数のボクセルのボクセル値を演算するも
のである。
空間に分割してシミュレーションされ、シミュレーショ
ン結果が直ちに映像化される。そして、部分映像を混合
することにより解析対象のシミュレーション結果が映像
化される。第２の映像生成機能を有するシミュレーショ
ン装置及び方法は、部分シミュレーション手段が部分空
間を分割した複数のボクセルのボクセル値を演算するも
のである。
【００１１】本発明にあっては、部分空間を賽の目状に
分割したボクセル単位でシミュレーション演算が実行さ
れる。第３の映像生成機能を有するシミュレーション装
置及び方法は、部分映像生成手段が、部分シミュレーシ
ョン手段でシミュレーション演算されたボクセル値をマ
ルチプル・シェアード重畳法により混合して部分映像を
生成する。
分割したボクセル単位でシミュレーション演算が実行さ
れる。第３の映像生成機能を有するシミュレーション装
置及び方法は、部分映像生成手段が、部分シミュレーシ
ョン手段でシミュレーション演算されたボクセル値をマ
ルチプル・シェアード重畳法により混合して部分映像を
生成する。
【００１２】本発明にあっては、部分空間のボクセル値
がマルチプル・シェアード重畳法により混合される。第
４の映像生成機能を有するシミュレーション装置及び方
法は、バイナリー・スペース・パーティショニング法に
より決定された優先度に基づいて部分映像生成手段で生
成された部分映像を混合するものである。
がマルチプル・シェアード重畳法により混合される。第
４の映像生成機能を有するシミュレーション装置及び方
法は、バイナリー・スペース・パーティショニング法に
より決定された優先度に基づいて部分映像生成手段で生
成された部分映像を混合するものである。
【００１３】本発明にあっては、ＢＰＳ法により決定さ
れた優先度に基づいて部分映像が混合される。第５の映
像生成機能を有するシミュレーション装置及び方法は、
全体映像生成手段が、２つの部分映像を２つの部分映像
の隠顕関係に基づいて混合し混合映像を生成する混合映
像生成手段が階層的に積み重ねられた構成を有する。
れた優先度に基づいて部分映像が混合される。第５の映
像生成機能を有するシミュレーション装置及び方法は、
全体映像生成手段が、２つの部分映像を２つの部分映像
の隠顕関係に基づいて混合し混合映像を生成する混合映
像生成手段が階層的に積み重ねられた構成を有する。
【００１４】本発明にあっては、全体映像生成手段は、
複数の混合映像生成手段がパイプラインで構成される。
第６の映像生成機能を有するシミュレーション装置及び
方法は、混合映像生成手段が、２つの部分映像の優先度
を判定する優先度判定手段と、優先度判定手段における
判定結果に基づいて２つの入力映像と２つの出力映像の
対応関係を切替える切替え手段と、切替え手段から出力
される出力映像を混合方程式に基づいて混合し混合映像
を出力する映像混合手段を具備する。
複数の混合映像生成手段がパイプラインで構成される。
第６の映像生成機能を有するシミュレーション装置及び
方法は、混合映像生成手段が、２つの部分映像の優先度
を判定する優先度判定手段と、優先度判定手段における
判定結果に基づいて２つの入力映像と２つの出力映像の
対応関係を切替える切替え手段と、切替え手段から出力
される出力映像を混合方程式に基づいて混合し混合映像
を出力する映像混合手段を具備する。
【００１５】本発明にあっては、混合映像生成手段が、
特定機能を有するハードウエアを組み合わせることによ
って構成される。
特定機能を有するハードウエアを組み合わせることによ
って構成される。
【００１６】
【発明の実施の形態】図４は本発明に係るシミュレーシ
ョン装置の構成図であって、シミュレーション装置４
は、装置全体を制御するサーバ４０、映像を表示する表
示装置（例えばＣＲＴ）４１、解析モデルが構築される
三次元空間を複数に分割した部分空間のシミュレーショ
ン及び映像化処理を実行する複数のノード４３１〜４３
８、及び各ノード４３１〜４３８の出力を合成してサー
バに出力するコンポーザ４４から構成される。
ョン装置の構成図であって、シミュレーション装置４
は、装置全体を制御するサーバ４０、映像を表示する表
示装置（例えばＣＲＴ）４１、解析モデルが構築される
三次元空間を複数に分割した部分空間のシミュレーショ
ン及び映像化処理を実行する複数のノード４３１〜４３
８、及び各ノード４３１〜４３８の出力を合成してサー
バに出力するコンポーザ４４から構成される。
【００１７】サーバ４０は、バス４００を中心としてＣ
ＰＵ４０１、ＣＰＵ４０１で実行されるプログラム及び
ＣＰＵ４０１の処理結果を記憶するメモリ４０２、動画
信号を表示装置４１に出力するグラフィックボード（Ｇ
Ｂ）４０３及びコンポーザ４４とインターフェイスする
ためのインターフェイスボード（ＩＦＢ）４０４で構成
される。
ＰＵ４０１、ＣＰＵ４０１で実行されるプログラム及び
ＣＰＵ４０１の処理結果を記憶するメモリ４０２、動画
信号を表示装置４１に出力するグラフィックボード（Ｇ
Ｂ）４０３及びコンポーザ４４とインターフェイスする
ためのインターフェイスボード（ＩＦＢ）４０４で構成
される。
【００１８】また各ノード４３１〜４３８はすべて同一
の構成を有し、バス４３ａを中心として解析対象の一部
が構築される部分空間についてシミュレーションを実行
するＣＰＵ４３ｂ、ＣＰＵ４３ｂで実行されるシミュレ
ーションプログラム及びＣＰＵ４３ａのシミュレーショ
ン結果を記憶するメモリ４３ｂ、部分空間のシミュレー
ション結果の映像を生成する映像生成エンジンボード
（ＶＧＢ）４３ｃ、及びコンポーザ４４とインターフェ
イスするためのインターフェイスボード（ＩＦＢ）４３
ｄから構成される。
の構成を有し、バス４３ａを中心として解析対象の一部
が構築される部分空間についてシミュレーションを実行
するＣＰＵ４３ｂ、ＣＰＵ４３ｂで実行されるシミュレ
ーションプログラム及びＣＰＵ４３ａのシミュレーショ
ン結果を記憶するメモリ４３ｂ、部分空間のシミュレー
ション結果の映像を生成する映像生成エンジンボード
（ＶＧＢ）４３ｃ、及びコンポーザ４４とインターフェ
イスするためのインターフェイスボード（ＩＦＢ）４３
ｄから構成される。
【００１９】なお、上記実施形態においてはサーバ４３
１〜４３８のシミュレーション結果の映像は専用の映像
生成エンジンで生成されるものとしたが、ＣＰＵ４３ｂ
が高速な処理能力を有していれば映像発生プログラムに
よりソフトウエア的に映像を発生してもよい。図５は部
分空間への分割方法説明図であって、解析モデルが構築
される三次元空間Ｂを部分空間Ｂ1 〜Ｂ8に８分割した
場合を示している。そして、各部分空間Ｂ1 〜Ｂ8内の
解析モデルがそのまま各ノード４３１〜４３８に組み込
まれる。
１〜４３８のシミュレーション結果の映像は専用の映像
生成エンジンで生成されるものとしたが、ＣＰＵ４３ｂ
が高速な処理能力を有していれば映像発生プログラムに
よりソフトウエア的に映像を発生してもよい。図５は部
分空間への分割方法説明図であって、解析モデルが構築
される三次元空間Ｂを部分空間Ｂ1 〜Ｂ8に８分割した
場合を示している。そして、各部分空間Ｂ1 〜Ｂ8内の
解析モデルがそのまま各ノード４３１〜４３８に組み込
まれる。
【００２０】図６は１つの部分空間Ｂi の斜視図であっ
て、部分空間Ｂi は複数のボクセルＶ（i,j,k）に分割
され、シミュレーションを実行することによって１個の
ボクセルＶ（i,j,k）に対して１組のボクセル値が算出
される。ボクセル値がいかなる物理量に対応するかは解
析対象が何であるかに依存する。例えば地球の天気をシ
ミュレーションする場合には、ボクセル値は大気中の一
点の気温、大気圧、風向、風速等となる。このように、
ボクセル値は１つには限定されることはなく、複数の物
理量を含んでいてもよい。
て、部分空間Ｂi は複数のボクセルＶ（i,j,k）に分割
され、シミュレーションを実行することによって１個の
ボクセルＶ（i,j,k）に対して１組のボクセル値が算出
される。ボクセル値がいかなる物理量に対応するかは解
析対象が何であるかに依存する。例えば地球の天気をシ
ミュレーションする場合には、ボクセル値は大気中の一
点の気温、大気圧、風向、風速等となる。このように、
ボクセル値は１つには限定されることはなく、複数の物
理量を含んでいてもよい。
【００２１】なお、部分空間への分割数は特に限定され
ないが、部分空間で発生される映像の合成を容易にする
ために、複数個、特に２の３ｎ乗（ｎは正整数）個に分
割することが有利である。シミュレーション結果の映像
化のために、ボクセル値は予め定められた規則に従って
色彩情報に変換される。例えば、気温が高温であれば赤
色に、低温であれば青色に、中間の温度であれば黄色に
変換される。
ないが、部分空間で発生される映像の合成を容易にする
ために、複数個、特に２の３ｎ乗（ｎは正整数）個に分
割することが有利である。シミュレーション結果の映像
化のために、ボクセル値は予め定められた規則に従って
色彩情報に変換される。例えば、気温が高温であれば赤
色に、低温であれば青色に、中間の温度であれば黄色に
変換される。
【００２２】図７はレイキャスティング法（ＲＣ法）に
よる部分空間の映像発生方法の説明図であって、スクリ
ーンＳ上のピクセルＰ（p ，q ）の色は、部分空間Ｂi
内の円柱Ｃに含まれるボクセルの色情報の重畳積分値と
して決定される。しかし、視野はスクリーンＳから遠く
なるほど拡大するので、円柱Ｃの太さはスクリーンから
遠くなるほど太くなるため、重畳積分する範囲はスクリ
ーンからの距離に応じて拡大し、重畳積分演算が複雑と
なる。
よる部分空間の映像発生方法の説明図であって、スクリ
ーンＳ上のピクセルＰ（p ，q ）の色は、部分空間Ｂi
内の円柱Ｃに含まれるボクセルの色情報の重畳積分値と
して決定される。しかし、視野はスクリーンＳから遠く
なるほど拡大するので、円柱Ｃの太さはスクリーンから
遠くなるほど太くなるため、重畳積分する範囲はスクリ
ーンからの距離に応じて拡大し、重畳積分演算が複雑と
なる。
【００２３】そこで、本発明においては、マルチプル・
シェアード重畳法（ＭＳ法）を適用することによって映
像発生を容易にしている。図８はＭＳ法の説明図であっ
て、（イ）は図７と同じくＲＣ法を適用した場合を、
（ロ）はＭＳ法を適用した場合を示す。即ち、ＭＳ法で
は、部分空間を歪ませ、歪められた部分空間内のボクセ
ルを基準面に垂直な平行光により照射して基準面に映像
を生成することにより、単なる加算により基準面上のピ
クセル値を算出することが可能となる。
シェアード重畳法（ＭＳ法）を適用することによって映
像発生を容易にしている。図８はＭＳ法の説明図であっ
て、（イ）は図７と同じくＲＣ法を適用した場合を、
（ロ）はＭＳ法を適用した場合を示す。即ち、ＭＳ法で
は、部分空間を歪ませ、歪められた部分空間内のボクセ
ルを基準面に垂直な平行光により照射して基準面に映像
を生成することにより、単なる加算により基準面上のピ
クセル値を算出することが可能となる。
【００２４】ＭＳ法により生成された部分空間の映像で
ある部分映像は、各ノードからコンポーザ４４に伝送さ
れ、部分空間の映像を混合して解析モデル全体の映像で
ある全体映像を生成する。そして全体映像を生成するた
めには、視点と各部分空間の位置関係に基づいて隠顕関
係を決定することが必要となるが、図５を参照して隠顕
関係の決定方法を説明する。
ある部分映像は、各ノードからコンポーザ４４に伝送さ
れ、部分空間の映像を混合して解析モデル全体の映像で
ある全体映像を生成する。そして全体映像を生成するた
めには、視点と各部分空間の位置関係に基づいて隠顕関
係を決定することが必要となるが、図５を参照して隠顕
関係の決定方法を説明する。
【００２５】まず、８つの部分空間Ｂ1 〜Ｂ8 を７つの
セパレート面Ｓ1〜Ｓ7 によって隔てる。即ち、第１の
セパレート面Ｓ1によって、第１の部分空間群Ｂ1 〜Ｂ4
と第２の部分空間群Ｂ5〜Ｂ8 に分割する。次に第１の
部分空間群を第２のセパレート面Ｓ2 によって第１−１
の部分空間群Ｂ1 及びＢ2 と第１-２の部分空間群Ｂ3
及びＢ4 に分割する。さらに、第１−１の部分空間群を
第３のセパレート面Ｓ3 によって第１−１−１の部分空
間群Ｂ1 と第１−１−２の部分空間群Ｂ2 に分割する。
このようにセパレート面で分割される１つの空間にサブ
ボリュームが１つ含まれるようになるまで分割を繰り返
す。そして、視点との距離が最短である空間に含まれる
サブボリュームＢi に対応する映像Ｉi の優先度を最高
に設定する。即ち、視点との距離が短いほど部分空間Ｂ
i に対応する映像Ｉi に高い優先度を付与してＢＳＰ
（Binary Space Partitioning）ツリー形式で表現す
る。
セパレート面Ｓ1〜Ｓ7 によって隔てる。即ち、第１の
セパレート面Ｓ1によって、第１の部分空間群Ｂ1 〜Ｂ4
と第２の部分空間群Ｂ5〜Ｂ8 に分割する。次に第１の
部分空間群を第２のセパレート面Ｓ2 によって第１−１
の部分空間群Ｂ1 及びＢ2 と第１-２の部分空間群Ｂ3
及びＢ4 に分割する。さらに、第１−１の部分空間群を
第３のセパレート面Ｓ3 によって第１−１−１の部分空
間群Ｂ1 と第１−１−２の部分空間群Ｂ2 に分割する。
このようにセパレート面で分割される１つの空間にサブ
ボリュームが１つ含まれるようになるまで分割を繰り返
す。そして、視点との距離が最短である空間に含まれる
サブボリュームＢi に対応する映像Ｉi の優先度を最高
に設定する。即ち、視点との距離が短いほど部分空間Ｂ
i に対応する映像Ｉi に高い優先度を付与してＢＳＰ
（Binary Space Partitioning）ツリー形式で表現す
る。
【００２６】図９は、図５のＢＳＰツリー表現であっ
て、部分空間Ｂ1 に対応する映像Ｉ1に優先度“１”が
付与され、以下映像Ｉ3 、Ｉ2 、Ｉ4 、Ｉ6 、Ｉ8 、Ｉ
5 、Ｉ 7 の順に優先度が付与される。次に部分空間の映
像混合方法を説明する。光源から放射される光が、解析
モデルが構築される三次元空間を貫通してスクリーン上
の点（ｐ，ｑ）に到達する場合の点（ｐ，ｑ）における
輝度Icは［数１］で表される。
て、部分空間Ｂ1 に対応する映像Ｉ1に優先度“１”が
付与され、以下映像Ｉ3 、Ｉ2 、Ｉ4 、Ｉ6 、Ｉ8 、Ｉ
5 、Ｉ 7 の順に優先度が付与される。次に部分空間の映
像混合方法を説明する。光源から放射される光が、解析
モデルが構築される三次元空間を貫通してスクリーン上
の点（ｐ，ｑ）に到達する場合の点（ｐ，ｑ）における
輝度Icは［数１］で表される。
【００２７】
【数１】
【００２８】［数１］をΔｓ＝Δｔとして離散化すると
［数２］となる。
［数２］となる。
【００２９】
【数２】
【００３０】［数２］を展開すると［数３］となる。
【００３１】
【数３】
【００３２】［数３］から判明するように、輝度がそれ
ぞれＩA 及びＩB で表される２つの映像を［数３］を使
用して混合することにより合成映像の輝度を求めること
が可能である。なお、上記は分割数を“２”とした場合
を説明したが、分割数を２より大とした場合にも同様に
混合可能であることも明らかである。図１０は混合方法
の説明図であって、輝度、透過率がそれぞれIA ,ＡA 及
びIB，ＡB の２枚の映像を［数３］に示す混合方程式に
従って混合すると、輝度、透過率がIc ,Ａc の混合映像
が生成される。
ぞれＩA 及びＩB で表される２つの映像を［数３］を使
用して混合することにより合成映像の輝度を求めること
が可能である。なお、上記は分割数を“２”とした場合
を説明したが、分割数を２より大とした場合にも同様に
混合可能であることも明らかである。図１０は混合方法
の説明図であって、輝度、透過率がそれぞれIA ,ＡA 及
びIB，ＡB の２枚の映像を［数３］に示す混合方程式に
従って混合すると、輝度、透過率がIc ,Ａc の混合映像
が生成される。
【００３３】図１１は隠顕関係図であって、図９のＢＰ
Ｓツリーに基づいて８個のサブボリュームＢ1 〜Ｂ8 に
対応する映像隠顕関係を示す。図１２は混合過程の説明
図（その１）であって、サーバ４３１で部分空間Ｂ1の
映像Ｉ1 が、サーバ４３２で部分空間Ｂ2 の映像Ｉ2
が、サーバ４３３で部分空間Ｂ3 の映像Ｉ3 が、サーバ
４３４で部分空間Ｂ4 の映像Ｉ4が生成される。
Ｓツリーに基づいて８個のサブボリュームＢ1 〜Ｂ8 に
対応する映像隠顕関係を示す。図１２は混合過程の説明
図（その１）であって、サーバ４３１で部分空間Ｂ1の
映像Ｉ1 が、サーバ４３２で部分空間Ｂ2 の映像Ｉ2
が、サーバ４３３で部分空間Ｂ3 の映像Ｉ3 が、サーバ
４３４で部分空間Ｂ4 の映像Ｉ4が生成される。
【００３４】映像Ｉ1 〜Ｉ4 はコンポーザ４４に伝送さ
れ、図１０に示す混合方程式に従って混合され、Ｉ1 ＋
I2 ＋I3 ＋I4 が生成される。図１３は混合過程の説明
図（その２）であって、映像Ｉ1 〜Ｉ8 が混合されて解
析対象全体のシミュレーション結果の映像が生成され
る。映像を混合するコンポーザ４４はソフトウエアによ
って構築することも可能であるが、高速処理のためにい
わゆるパイプライン方式のコンピュータを使用して並列
演算を行うことが有利である。
れ、図１０に示す混合方程式に従って混合され、Ｉ1 ＋
I2 ＋I3 ＋I4 が生成される。図１３は混合過程の説明
図（その２）であって、映像Ｉ1 〜Ｉ8 が混合されて解
析対象全体のシミュレーション結果の映像が生成され
る。映像を混合するコンポーザ４４はソフトウエアによ
って構築することも可能であるが、高速処理のためにい
わゆるパイプライン方式のコンピュータを使用して並列
演算を行うことが有利である。
【００３５】図１４はパイプライン方式のコンポーザの
構成図であって、コンポーザ４４は８枚の映像を合成す
るために７個のマージャ４４１〜４４７で構成される。
図１５は１つのマージャの詳細構成図であって、各マー
ジャは優先度判定部４４ａ、セレクタ４４ｂ及びブレン
ダ４４ｃから構成される。即ち、ノードＸ及びＹの出力
は優先度判定部４４ａ及びセレクタ４４ｂに入力され
る。優先度判定部ではノードＸで生成された画像ＩX と
ノードＹで生成された画像ＩY の隠顕関係を判定してセ
レクタ４４ｂに制御指令を出力する。
構成図であって、コンポーザ４４は８枚の映像を合成す
るために７個のマージャ４４１〜４４７で構成される。
図１５は１つのマージャの詳細構成図であって、各マー
ジャは優先度判定部４４ａ、セレクタ４４ｂ及びブレン
ダ４４ｃから構成される。即ち、ノードＸ及びＹの出力
は優先度判定部４４ａ及びセレクタ４４ｂに入力され
る。優先度判定部ではノードＸで生成された画像ＩX と
ノードＹで生成された画像ＩY の隠顕関係を判定してセ
レクタ４４ｂに制御指令を出力する。
【００３６】例えばＩY の優先度が高く、ＩX の優先度
が低い場合にはセレクタ４４ｂのクロス経路を選択し、
ノードＸの出力をセレクタ４４ｂの出力口Ｂに、ノード
Ｙの出力をセレクタ４４ｂの出力口Ａに出力する。逆
に、ＩY の優先度が低く、ＩXの優先度が高い場合には
セレクタ４４ｂのストレート経路を選択し、ノードＸの
出力をセレクタ４４ｂの出力口Ａに、ノードＹの出力を
セレクタ４４ｂの出力口Ｂに出力する。
が低い場合にはセレクタ４４ｂのクロス経路を選択し、
ノードＸの出力をセレクタ４４ｂの出力口Ｂに、ノード
Ｙの出力をセレクタ４４ｂの出力口Ａに出力する。逆
に、ＩY の優先度が低く、ＩXの優先度が高い場合には
セレクタ４４ｂのストレート経路を選択し、ノードＸの
出力をセレクタ４４ｂの出力口Ａに、ノードＹの出力を
セレクタ４４ｂの出力口Ｂに出力する。
【００３７】そして、ブレンダ４４ｃでは、セレクタ４
４ｂの２つの出力を図１０に示す混合方程式に基づいて
混合して混合された映像の強度及び透過率を出力する。
図１４に戻って、シミュレーション装置４が８台のサー
バ４４１〜４４８を具備する場合には、コンポーザ４４
は７台のマージャ４４１〜４４７が３段に積み重ねられ
て構成される。
４ｂの２つの出力を図１０に示す混合方程式に基づいて
混合して混合された映像の強度及び透過率を出力する。
図１４に戻って、シミュレーション装置４が８台のサー
バ４４１〜４４８を具備する場合には、コンポーザ４４
は７台のマージャ４４１〜４４７が３段に積み重ねられ
て構成される。
【００３８】即ち、第１のマージャ４４１では画像Ｉ1
とＩ3 が混合され、第２のマージャ４４２では画像Ｉ2
とＩ4 が混合され、第３のマージャ４４３では画像Ｉ5
とＩ 7 が混合され、第４のマージャ４４４では画像Ｉ6
とＩ8 が混合される。第５のマージャ４４５では第１の
マージャ４４１及び第２のマージャ４４２の出力が混合
され、第６のマージャ４４６では第３のマージャ４４３
及び第４のマージャ４４４の出力が混合される。そし
て、第７のマージャ４４７では第３のマージャ４４３及
び第４のマージャ４４４の出力が混合されてコンポーザ
４４の出力となる。
とＩ3 が混合され、第２のマージャ４４２では画像Ｉ2
とＩ4 が混合され、第３のマージャ４４３では画像Ｉ5
とＩ 7 が混合され、第４のマージャ４４４では画像Ｉ6
とＩ8 が混合される。第５のマージャ４４５では第１の
マージャ４４１及び第２のマージャ４４２の出力が混合
され、第６のマージャ４４６では第３のマージャ４４３
及び第４のマージャ４４４の出力が混合される。そし
て、第７のマージャ４４７では第３のマージャ４４３及
び第４のマージャ４４４の出力が混合されてコンポーザ
４４の出力となる。
【００３９】なお、上記実施態様はサーバ数が８の場合
のコンポーザについて説明したが、サーバ数を９以上と
した場合には上記サーバ数が８コンポーザを積層するこ
とにより対応可能である。コンポーザ４４の出力はサー
バ４０に伝送されて表示装置４１で表示されるが、混合
映像はＭＳ法により映像化されているため、表示装置４
１に表示する際には周知のテクスチャマッピング機能を
使用して歪みを補正することが必要である。
のコンポーザについて説明したが、サーバ数を９以上と
した場合には上記サーバ数が８コンポーザを積層するこ
とにより対応可能である。コンポーザ４４の出力はサー
バ４０に伝送されて表示装置４１で表示されるが、混合
映像はＭＳ法により映像化されているため、表示装置４
１に表示する際には周知のテクスチャマッピング機能を
使用して歪みを補正することが必要である。
【００４０】図１６は本発明に係るシミュレーション装
置の動作タイミング図であって、最上段はサーバの動作
タイミングを、第２段以下はノード＃１〜＃８の動作タ
イミングを示す。即ちサーバとノードの動作を同期させ
るために、例えばサーバはタイミングパルスを生成す
る。
置の動作タイミング図であって、最上段はサーバの動作
タイミングを、第２段以下はノード＃１〜＃８の動作タ
イミングを示す。即ちサーバとノードの動作を同期させ
るために、例えばサーバはタイミングパルスを生成す
る。
【００４１】タイミングパルスを検知すると、サーバは
シミュレーション条件、映像を観察する視点位置等をパ
ラメータとして各ノードに出力する。各ノードはパラメ
ータを受け取ると、解析対象のサブ空間のシミュレーシ
ョンを実行し、次にシミュレーション結果を部分映像化
し、部分映像を出力する。サーバは各ノードから部分映
像を集め、コンポーザで混合し、歪みを補正した後全空
間の映像を表示する。
シミュレーション条件、映像を観察する視点位置等をパ
ラメータとして各ノードに出力する。各ノードはパラメ
ータを受け取ると、解析対象のサブ空間のシミュレーシ
ョンを実行し、次にシミュレーション結果を部分映像化
し、部分映像を出力する。サーバは各ノードから部分映
像を集め、コンポーザで混合し、歪みを補正した後全空
間の映像を表示する。
【００４２】図１７はサーバで実行されるサーバ処理ル
ーチンのフローチャートであって、ステップ１７０で動
作タイミングであるかを判定し、動作タイミングでなけ
れば直接このルーチンを終了する。ステップ１７０で肯
定判定されたとき、即ち動作タイミングであればステッ
プ１７１でシミュレーション条件、映像を観察する視点
位置等をパラメータとして各ノードに出力する。
ーチンのフローチャートであって、ステップ１７０で動
作タイミングであるかを判定し、動作タイミングでなけ
れば直接このルーチンを終了する。ステップ１７０で肯
定判定されたとき、即ち動作タイミングであればステッ
プ１７１でシミュレーション条件、映像を観察する視点
位置等をパラメータとして各ノードに出力する。
【００４３】次にステップ１７２でコンポーザで混合さ
れた映像を受け取り、ステップ１７３でマッピング処理
をして歪みを補正して表示装置に表示してこのルーチン
を終了する。図１８は各ノードで実行されるノード処理
ルーチンのフローチャートであって、ステップ１８０で
動作タイミングであるかを判定し、動作タイミングでな
ければ直接このルーチンを終了する。
れた映像を受け取り、ステップ１７３でマッピング処理
をして歪みを補正して表示装置に表示してこのルーチン
を終了する。図１８は各ノードで実行されるノード処理
ルーチンのフローチャートであって、ステップ１８０で
動作タイミングであるかを判定し、動作タイミングでな
ければ直接このルーチンを終了する。
【００４４】ステップ１８０で肯定判定されたとき、即
ち動作タイミングであればステップ１８１でシミュレー
ション条件、映像を観察する視点位置等のパラメータを
サーバから受信する。次にステップ１８２で部分空間の
シミュレーションを実行し、ステップ１８３で部分映像
を生成するために基準面をクリアする。ステップ１８４
で部分映像生成ルーチンを実行するが詳細は後述する。
最後にステップ１８５でサーバに部分映像を送信してこ
のルーチンを終了する。
ち動作タイミングであればステップ１８１でシミュレー
ション条件、映像を観察する視点位置等のパラメータを
サーバから受信する。次にステップ１８２で部分空間の
シミュレーションを実行し、ステップ１８３で部分映像
を生成するために基準面をクリアする。ステップ１８４
で部分映像生成ルーチンを実行するが詳細は後述する。
最後にステップ１８５でサーバに部分映像を送信してこ
のルーチンを終了する。
【００４５】図１９はノード処理ルーチンのステップ１
８４で実行される部分映像生成ルーチンの詳細フローチ
ャートであって、ステップ１８４ａでサブ空間のボクセ
ルアドレスを示すインデックス（ｉ，ｊ，ｋ）をそれぞ
れ初期値“１”に設定する。なお、ｉ及びｊは基準面内
で相互に直交する軸に沿うアドレス、ｋは基準面に垂直
な軸に沿うアドレスである。
８４で実行される部分映像生成ルーチンの詳細フローチ
ャートであって、ステップ１８４ａでサブ空間のボクセ
ルアドレスを示すインデックス（ｉ，ｊ，ｋ）をそれぞ
れ初期値“１”に設定する。なお、ｉ及びｊは基準面内
で相互に直交する軸に沿うアドレス、ｋは基準面に垂直
な軸に沿うアドレスである。
【００４６】ステップ１８４ｂでｋによって変化する４
つのパラメータ（ＵＰ・ΔＩ，ＵＰ・ΔＪ，ＵＰ・ｂＳ
Ｉ，ＵＰ・ｂＳＪ）を求める。ここでＵＰ・ΔＩ及びＵ
Ｐ・ΔＪは、それぞれｉ軸及びｊ軸方向の増加分であ
り、変形されたボクセル間のｉ軸及びｊ軸の座標の増分
である。ＵＰ・ｂＳＩ及びＵＰ・ｂＳＪは、それぞれｉ
軸及びｊ軸方向のＭＳ法により変形されたサブボリュー
ムの側端の座標である。
つのパラメータ（ＵＰ・ΔＩ，ＵＰ・ΔＪ，ＵＰ・ｂＳ
Ｉ，ＵＰ・ｂＳＪ）を求める。ここでＵＰ・ΔＩ及びＵ
Ｐ・ΔＪは、それぞれｉ軸及びｊ軸方向の増加分であ
り、変形されたボクセル間のｉ軸及びｊ軸の座標の増分
である。ＵＰ・ｂＳＩ及びＵＰ・ｂＳＪは、それぞれｉ
軸及びｊ軸方向のＭＳ法により変形されたサブボリュー
ムの側端の座標である。
【００４７】ステップ１８４ｃで基準面上の１点の座標
を（ｐ，ｑ）としたときのｑの初期値をＵＰ・ｂＳＪに
設定し、ステップ１８４ｄでｑにｊ方向の増加分を加算
してｑを更新する。ステップ１８４ｅでｐの初期値をＵ
Ｐ・ｂＳＩに設定し、ステップ１８４ｆでｐにｉ方向の
増加分を加算してｐを更新する。
を（ｐ，ｑ）としたときのｑの初期値をＵＰ・ｂＳＪに
設定し、ステップ１８４ｄでｑにｊ方向の増加分を加算
してｑを更新する。ステップ１８４ｅでｐの初期値をＵ
Ｐ・ｂＳＩに設定し、ステップ１８４ｆでｐにｉ方向の
増加分を加算してｐを更新する。
【００４８】ステップ１８４ｇで変形前のボクセル位置
を表すパラメータijk 、及び変形後の対応するボクセル
位置を表すパラメータＳijk を求める。即ち、 Ｓijk ＝（ｐ，ｑ，ｒ） とする。
を表すパラメータijk 、及び変形後の対応するボクセル
位置を表すパラメータＳijk を求める。即ち、 Ｓijk ＝（ｐ，ｑ，ｒ） とする。
【００４９】ステップ１８４ｈで基準面上の１点（ｐ，
ｑ）のピクセル値Ｃを算出するために、まずボクセル位
置を表すパラメータ（ｉ，ｊ，ｋ）に基づいて当該ボク
セルのボクセル値Ｖijk を取り出す。なお、ボクセル値
ｖijk は赤色成分Ｒ、緑色成分Ｇ、青色成分Ｂ及び透明
度Ａを要素とする４次元ベクトルである。そして、ボク
セル値ｖijk と重み関数ｗの積としてピクセル値Ｃが算
出される。
ｑ）のピクセル値Ｃを算出するために、まずボクセル位
置を表すパラメータ（ｉ，ｊ，ｋ）に基づいて当該ボク
セルのボクセル値Ｖijk を取り出す。なお、ボクセル値
ｖijk は赤色成分Ｒ、緑色成分Ｇ、青色成分Ｂ及び透明
度Ａを要素とする４次元ベクトルである。そして、ボク
セル値ｖijk と重み関数ｗの積としてピクセル値Ｃが算
出される。
【００５０】 Ｃ ← ｖijk *ｗ（ｐ−ｉp ，ｑ−ｊq ） ただし、（ｉp ，ｊq ）はボクセル（ｉ，ｊ，ｋ）に対
応する基準面上の点のｉ軸及びｊ軸座標である。また、
ピクセル値も赤色成分Ｒ、緑色成分Ｇ、青色成分Ｂ及び
透明度Ａを要素とする４次元ベクトルである。最後にス
テップ１８４ｉにおいて、全ステップまでの処理で算出
されたコンポジットピクセル値Ｃc とステップ２８４ｈ
で算出されたピクセル値Ｃとを〔数４〕に基づいてコン
ポジット演算してコンポジットピクセル値Ｃc を更新す
る。
応する基準面上の点のｉ軸及びｊ軸座標である。また、
ピクセル値も赤色成分Ｒ、緑色成分Ｇ、青色成分Ｂ及び
透明度Ａを要素とする４次元ベクトルである。最後にス
テップ１８４ｉにおいて、全ステップまでの処理で算出
されたコンポジットピクセル値Ｃc とステップ２８４ｈ
で算出されたピクセル値Ｃとを〔数４〕に基づいてコン
ポジット演算してコンポジットピクセル値Ｃc を更新す
る。
【００５１】
【数４】
【００５２】ステップ１８４ｊで全ボクセルについて処
理が完了したかを判定し、ｉ軸に沿った処理が終了して
いないときは、ステップ１８４ｋでｉをインクリメント
してステップ１８４ｆに戻る。また、ｊ軸に沿った処理
が終了していないときは、ステップ１８４ｍでｊをイン
クリメントしてステップ１８４ｄに戻り、ｋ軸に沿った
処理が終了していないときは、ステップ１８４ｎでｋを
インクリメントしてステップ１８４ｂに戻る。なお、全
ボクセルについて処理が完了したときはこのルーチンを
終了する。
理が完了したかを判定し、ｉ軸に沿った処理が終了して
いないときは、ステップ１８４ｋでｉをインクリメント
してステップ１８４ｆに戻る。また、ｊ軸に沿った処理
が終了していないときは、ステップ１８４ｍでｊをイン
クリメントしてステップ１８４ｄに戻り、ｋ軸に沿った
処理が終了していないときは、ステップ１８４ｎでｋを
インクリメントしてステップ１８４ｂに戻る。なお、全
ボクセルについて処理が完了したときはこのルーチンを
終了する。
【００５３】
【発明の効果】第１の発明に係る映像生成機能を有する
シミュレーション装置及び方法によれば、大規模な解析
対象を部分空間に分割してシミュレーションし、部分空
間毎に結果を映像化できるので、ノードの処理能力が特
に優れていなくてもシミュレーション結果をビデオ速度
で表示することが可能となる。
シミュレーション装置及び方法によれば、大規模な解析
対象を部分空間に分割してシミュレーションし、部分空
間毎に結果を映像化できるので、ノードの処理能力が特
に優れていなくてもシミュレーション結果をビデオ速度
で表示することが可能となる。
【００５４】第２の発明に係る映像生成機能を有するシ
ミュレーション装置及び方法によれば、シミュレーショ
ン演算はボクセルについて実施されるので、シミュレー
ション結果の映像化が容易となる。第３の発明に係る映
像生成機能を有するシミュレーション装置及び方法によ
れば、ＭＳ法により部分映像を生成することにより映像
生成時間を短縮することが可能となる。
ミュレーション装置及び方法によれば、シミュレーショ
ン演算はボクセルについて実施されるので、シミュレー
ション結果の映像化が容易となる。第３の発明に係る映
像生成機能を有するシミュレーション装置及び方法によ
れば、ＭＳ法により部分映像を生成することにより映像
生成時間を短縮することが可能となる。
【００５５】第４の発明に係る映像生成機能を有するシ
ミュレーション装置及び方法によれば、ＢＳＰ法を使用
することによりリカーシブな処理により隠顕関係を決定
することが可能となる。第５の発明に係る映像生成機能
を有するシミュレーション装置及び方法によれば、コン
ポーザがパイプライン構成であるので、部分映像の混合
を高速化することが可能となる。
ミュレーション装置及び方法によれば、ＢＳＰ法を使用
することによりリカーシブな処理により隠顕関係を決定
することが可能となる。第５の発明に係る映像生成機能
を有するシミュレーション装置及び方法によれば、コン
ポーザがパイプライン構成であるので、部分映像の混合
を高速化することが可能となる。
【００５６】第６の発明に係る映像生成機能を有するシ
ミュレーション装置及び方法によれば、マージャが機能
ハードウエアにより構成されるので、２映像の混合処理
を高速化することが可能となる。
ミュレーション装置及び方法によれば、マージャが機能
ハードウエアにより構成されるので、２映像の混合処理
を高速化することが可能となる。
【図１】従来のシミュレーション装置の構成図である。
【図２】従来の分散型シミュレーション装置の構成図で
ある。
ある。
【図３】並列台数と処理時間の関係を示すグラフであ
る。
る。
【図４】本発明に係るシミュレーション装置の構成図で
ある。
ある。
【図５】部分空間への分割方法説明図である。
【図６】１つの部分空間の斜視図である。
【図７】部分空間の部分映像生成方法の説明図である。
【図８】ＭＳ重畳法の説明図である。
【図９】ＢＰＳツリー表現図である。
【図１０】混合方法の説明図である。
【図１１】隠顕関係図である。
【図１２】混合過程の説明図（１／２）である。
【図１３】混合過程の説明図（２／２）である。
【図１４】パイプライン方式のコンポーザの構成図であ
る。
る。
【図１５】マージャの構成図である。
【図１６】本発明に係るシミュレーション装置の動作タ
イミング図である。
イミング図である。
【図１７】サーバ処理ルーチンのフローチャートであ
る。
る。
【図１８】ノード処理ルーチンのフローチャートであ
る。
る。
【図１９】部分映像生成ルーチンのフローチャートであ
る。
る。
４０…サーバ ４１…表示装置 ４３１〜４４４…ノード ４４…コンポーザ
フロントページの続き (72)発明者 村木 茂 茨城県つくば市梅園１丁目１番４ 経済産 業省産業技術総合研究所 電子技術総合研 究所内 (72)発明者 緒方 正人 神奈川県鎌倉市上町屋345番地 三菱プレ シジョン株式会社内 (72)発明者 梶原 景範 神奈川県鎌倉市上町屋345番地 株式会社 青菱コミュニティ内 (72)発明者 劉 学振 神奈川県鎌倉市上町屋345番地 三菱プレ シジョン株式会社内 (72)発明者 越塚 健児 神奈川県鎌倉市上町屋345番地 株式会社 青菱コミュニティ内 Ｆターム(参考） 5B057 AA20 CA20 CE08 CH02
Claims (13)
- 【請求項１】 解析対象の数式モデルが構築される三次
元空間を分割した複数の部分空間毎に解析対象の挙動を
所定の時間間隔毎にシミュレーションする複数の部分シ
ミュレーション手段と、 前記部分シミュレーション手段でシミュレーションされ
た部分空間のシミュレーション結果の部分映像を前記所
定の時間間隔内に生成する複数の部分映像生成手段と、 前記部分映像生成手段で生成された部分映像を混合して
解析対象全体のシミュレーション結果の映像である全体
映像を前記所定の時間間隔内に生成する全体映像生成手
段と、 前記全体映像生成手段で生成された全体映像を前記所定
の時間間隔内に表示する表示手段とを具備する映像生成
機能を有するシミュレーション装置。 - 【請求項２】 前記部分シミュレーション手段が、部分
空間を分割した複数のボクセルのボクセル値を演算する
ものである請求項１に記載の映像生成機能を有するシミ
ュレーション装置。 - 【請求項３】 前記部分映像生成手段が、前記部分シミ
ュレーション手段でシミュレーションされたボクセル値
をマルチプル・シェアード重畳法により混合して部分映
像を生成するものである請求項２に記載の映像生成機能
を有するシミュレーション装置。 - 【請求項４】 前記全体映像生成手段が、バイナリー・
スペース・パーティショニング法により決定された優先
度に基づいて前記部分映像生成手段で生成された部分映
像を混合するものである請求項１から３のいずれか１項
に記載の映像生成機能を有するシミュレーション装置。 - 【請求項５】 前記全体映像生成手段が、２つの部分映
像を該２つの部分映像の隠顕関係に基づいて混合し混合
映像を生成する混合映像生成手段が階層的に積み重ねら
れた構成を有する請求項４に記載の映像生成機能を有す
るシミュレーション装置。 - 【請求項６】 前記全体映像生成手段が、前記全体映像
生成手段を階層的に積み重ねられた構成を有する請求項
５に記載の映像生成機能を有するシミュレーション装
置。 - 【請求項７】 前記混合映像生成手段が、 ２つの部分映像の優先度を判定する優先度判定手段と、 前記優先度判定手段における判定結果に基づいて２つの
入力映像と２つの出力映像の対応関係を切替える切替え
手段と、 前記切替え手段から出力される出力映像を混合方程式に
基づいて混合し、混合映像を出力する映像混合手段を具
備する請求項５又は６に記載の映像生成機能を有するシ
ミュレーション装置。 - 【請求項８】 解析対象の数式モデルが構築される三次
元空間を分割した複数の部分空間毎に解析対象の挙動を
所定の時間間隔毎にシミュレーションする複数の部分シ
ミュレーション段階と、 前記部分シミュレーション段階でシミュレーションされ
た部分空間のシミュレーション結果の部分映像を前記所
定の時間間隔内に生成する複数の部分映像生成段階と、 前記部分映像生成段階で生成された部分映像を混合して
解析対象全体のシミュレーション結果の映像である全体
映像を前記所定の時間間隔内に生成する全体映像生成段
階と、 前記全体映像生成段階で生成された全体映像を前記所定
の時間間隔内に表示する表示段階とを具備する映像生成
段階を有するシミュレーション方法。 - 【請求項９】 前記部分シミュレーション段階が、部分
空間を分割した複数のボクセルのボクセル値を演算する
ものである請求項８に記載の映像生成段階を有するシミ
ュレーション方法。 - 【請求項１０】 前記部分映像生成段階が、前記部分シ
ミュレーション段階でシミュレーションされたボクセル
値をマルチプル・シェアード重畳法により混合して部分
映像を生成するものである請求項９に記載の映像生成段
階を有するシミュレーション方法。 - 【請求項１１】 前記全体映像生成段階が、バイナリー
・スペース・パーティショニング法により決定された優
先度に基づいて前記部分映像生成段階で生成された部分
映像を混合するものである請求項８から１０のいずれか
１項に記載の映像生成段階を有するシミュレーション方
法。 - 【請求項１２】 前記全体映像生成段階が、２つの部分
映像を該２つの部分映像の隠顕関係に基づいて混合し混
合映像を生成する混合映像生成段階を繰り返し実行する
請求項１１に記載の映像生成段階を有するシミュレーシ
ョン方法。 - 【請求項１３】 前記混合映像生成段階が、 ２つの部分映像の優先度を判定する優先度判定段階と、 前記優先度判定段階における判定結果に基づいて２つの
入力映像と２つの出力映像の対応関係を切替える切替え
段階と、 前記切替え段階から出力される出力映像を混合方程式に
基づいて混合し、混合映像を出力する映像混合段階を具
備する請求項１２に記載の映像生成段階を有するシミュ
レーション方法。
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