技術

応用例の暗記は危険

2021年7月18日 (日) 投稿者: メディア技術コース

 メディア学部の教員の中で私自身は技術寄りです。CG技術をずっと研究し応用ソフトを開発してきたプログラマー出身です。そのため技術の原理を紹介して説明するような講義をすることが多いです。「CG数理の基礎」や「3次元コンピュータグラフィックス論」といった講義を担当しています。
 
 手法を説明した際に、応用例が何かを学生から質問されることがあります。技術者の立場でわかる範囲で回答しますが、これが拡大解釈されて「○○法は□□の場面で使われる」というパターンで暗記する人がいることにときどき気づきます。それでよい場合もありますが、そのようなパターン暗記に頼ることは一般には危険です。
 
 暗記してしまうと、いつしか「□□の場面では必ず○○法を使う」という憶え方になってしまいます。これら2つの文言は似ていても意味が違うことは明らかです。そして後者では実践の際に間違う可能性があります。やってみたけどうまく行かずやり直しで時間が無駄にかかったりします。
 
 料理の例で考えてみましょう。
 
 「フライパンで炒め物をするときは油をひく」を暗記してしまうと、脂肪たっぷりの豚バラ肉を炒めるときにも油を使ってしまい、ベタベタのしつこい料理になってしまいます。
 
 油をひく主な理由は、食材が熱い金属にくっついて焦げ付くのを防ぐことです。その原理を知っていれば豚バラ炒めでは油は不要かごく少量という正しい対応ができます。金属を覆いよく滑る素材で表面加工したフライパンなら、多くの食材で油不要という判断もできます。
 
 講義の話に戻ります。
 
 私の講義は多くの技術的手法を紹介しますので、なるべく理解を定着しやすいように条件反射的な憶え方で説明することもたまにあります。でも上記のような間違いを起こしにくい場合に限定しています。「『垂直』と来たら『内積ゼロ』」はよくやる説明です。これは暗記してよいパターンです。
 
 あと、数少ない条件反射パターン例は「フォトンマッピング法」と来たら「集光模様(コースティック)」というやつです。正確にはフォトンマッピングの上位概念である「大域照明(間接光による相互反射も計算する手法。グローバルイルミネーション)」なら集光模様は可能でそういう説明もしますが、メディア学部の学生にとってはこの条件反射パターンで大きく間違うことはないです。図はフォトンマッピング法で描画した集光模様の例(右下の透明球の下の床に集まった光)です。3年次の学生のプログラムです。
 
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 例外の方ばかり示しましたが、逆にいうと、これ以外の場合での条件反射パターンは危険だと思っています。ですので私の講義の範囲では、「内積ゼロ」と「集光模様」以外ではこの手はほとんど使いません。
 
 技術の手法やアルゴリズムは、そもそもの目的や原理をしっかり押さえておくことが大事です。使い分けや応用例を暗記しておかなくても、原理がわかっていれば実践の場面で適切な手法を使うことができます。もちろんある程度実践を通じた活用経験があるのは望ましいですが。
 
 実践の場面で「あれが使えるのでは」というのを引き出すノウハウは難しいのですが、少し感覚的な説明をします。原理の理解が深ければ、そして「なるほど」という納得の喜びがあれば、脳内にその手法の抽象イメージが定着します。ある実践場面に直面したときその場面の目標の抽象イメージが似ていれば、適切な手法が引き出せます。
 
 具体例を暗記するよりも、抽象イメージを脳内に定着させましょう。特に問題解決のできる技術者を志向する人は。
 
メディア学部 柿本正憲

2021年7月18日 (日)

CHI勉強会 2021

2021年7月13日 (火) 投稿者: メディア技術コース

こんにちは.メディア学部の加藤です.

今日は 2021年6月26日に開催された,CHI勉強会2021について紹介します.

CHI勉強会は,Human-Computer Interaction(HCI)の研究分野における最重要国際会議である CHI Conferenceにて発表された論文を一日で網羅しよう,という勉強会です.

先日のメディア学部のブログでも紹介しましたが,今年 5月に開催された CHI'21は 747本の Full paperが発表されました.
しかしながら 747本もの論文をひとりですべて読むのは非常に労力が必要ですし,時間もかかります.
そこで勉強会参加者で分担し,1論文あたり 30秒で紹介していくことで,効率よく全体を把握したり,自分の興味のある論文を確認しよう!という目的で開催されています.

メディア学部からは,太田研究室の 2名の大学院生が参加しており,合計 12本の論文を紹介してきました.
(加藤は勉強会の幹事団のひとりとして携わっています.)
発表会当日の動画は YouTube上に上がっており,発表で使用されたスライドもアップロードされています.
https://sigchi.jp/seminar/chi2021/

当日参加できなかった人でも,これらを見返すことでも非常に勉強になりますので,
HCIの研究分野に興味のある方は,是非見てみると良いでしょう .

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2021年7月13日 (火)

マイナビニュースに渡邉賢悟先生の活躍が掲載

2021年7月 7日 (水) 投稿者: メディアコンテンツコース

こんにちは!
伊藤彰教です。
本日はプロジェクト演習「クリエイティブ・アプリケーション」についての情報です。

先日、メディア学部1期生であり、クリエイティブ・アプリケーションで産学連携教育を実施しておられる渡邊賢悟先生が大手ITサイト「engadget」に掲載された件を書きましたが、続報です。

その後、さらに多数のメディアに取り上げていただけたこともあり、メディア学部の公式トピックス内にも紹介エリアが誕生しました!

Mstopicscreapp

マイナビニュースのほか、Yahooニュースなどにも取り上げられており、メディア学部卒業生が社会で活躍するインパクトの大きさがうかがえます。渡邊賢悟先生が開発されているアプリやツール群は、社会で非常に高く評価されているだけでなく、それらの知見を惜しみなくつぎ込んだ教育用ツールまで開発され、メディア学部のプロジェクト演習で公式教材として正式に利用させて頂いております。

渡邊先生によると「今回のWWDCの発表の中に、最新のアプリ開発の新しい潮流がみられるが、この教材はその流れにうまく乗れたもの」とのことで、産業界に深く根差した知見と深い洞察力に学生は接することができています。

メディア学部で学んだことで未来を切り拓いている先輩がいます。在校生のみなさんや高校生のみなさんが、こうした先輩に直接学び、社会に羽ばたいてくれることが好循環を生むことでしょう。ぜひ多くの方に学んでいただきたいと思います♪

2021年7月 7日 (水)

「楽しい」を研究するということ

2021年6月25日 (金) 投稿者: メディア技術コース

技術コースの羽田です.
私の研究室ではコンピュータを使った「面白いこと」についての研究を行なっています.面白いことと言っても,一発ギャグのようなものを作るのではなく,ゲームを作るという訳でもありません.
ゲームとは異なる「体験することが楽しい」と言ったことを五感を使った新しい体験をすることを目標に研究を行なっています.

2020年のコロナ禍でみなさんも身に染みて分かったように,「楽しいこと」というのは人生のオマケのように見えて,実は欠かせないとても大事な物だったということです.
インターネットやVRと言った技術を使うことで,人の移動ができない場合でも旅行した気分になって楽しめる装置や,会えない人とあった気分になれる装置といったものが考えられます.

Zoomに代表されるビデオ会議システムも,元々は仕事の打ち合わせなどをオンラインで行うために開発された筈なのですが,大学での授業をするのはもちろん,サークルなどの打ち合わせや友達との飲み会をオンラインで開催するといったことにも使われています.

私の研究室で過去に研究していた遠隔乾杯システムは,このオンライン飲み会を楽しくするためのシステムです.遠隔でも乾杯の時の触覚を味わえるようにビールジョッキに装置を取り付け,お互いに乾杯したタイミングを検知して,ジョッキを装置で叩くことで本当にジョッキを合わせて乾杯したような感触を取り出す物です.
論文のPDFがこちらで公開されているのでご覧ください.

http://www.interaction-ipsj.org/proceedings/2016/data/pdf/3C44.pdf

2016年と5年前の研究ですが遠くの人と楽しく宴会したいという気持ちは今の方が強くなっていますし,今後も遠隔で密なコミュニケーションをとりたいという需要は減ることはないでしょう.こういった一見無駄なようなことにもメディア技術を生かすというのはこれからますます大切になっていくのではないかと思っています.

(羽田久一)

2021年6月25日 (金)

研究室紹介:ビジュアル&コンテンツインフォマティクス

2021年6月23日 (水) 投稿者: メディア技術コース

助教の戀津です。

昨日の研究室選択についてのお話では、プロジェクト名だけ出して説明をするスペースがありませんでしたので、この機会にビジュアル&コンテンツインフォマティクスプロジェクトについて紹介しようと思います。

ビジュアル&コンテンツインフォマティクスは、柿本先生と私の合同で行っているプロジェクトです。
今年度までは、イメージメディア/ビジュアルコンピューティングという名前で行っています。これは、柿本先生のご専門である画像処理に大きく寄った名称です。(私が合流する以前からの名称なので当然ですが。)
私が着任して以降、実際には学生のテーマとして私の研究分野についても研究を行いながら、プロジェクト名に私の対象領域が入っていないということもあり、来年度から変更することになりました。

そこで、私の研究内容について総括し、この分野に名前をつけるとしたらどうするか、という非常に難しい課題に直面しました。
さらに、当然ながら私の分野だけでなく画像処理の研究室でもあるので、その意味を包含する必要があります。
結論としては、ご覧の通りビジュアル&コンテンツインフォマティクスという形になりましたが、ここに至るまで丸々一か月以上かかりました・・・。
インフォマティクスとは情報学という意味で、接頭語が付くことで「〇〇についての情報学」という意味になります。
ビジュアルインフォマティクスは画像情報処理、コンテンツインフォマティクスはコンテンツについての情報学という意図です。

ちなみに、昨日の記事で三上・兼松先生のコンテンツプロデューシング/ゲームイノベーションと非常に似ていると書きました。
それは、私が本学の卒業研究で当時の金子先生・近藤先生・三上先生の研究プロジェクトである、コンテンツプロデューシング/コンテンツプロダクションテクノロジーの出身だからです。
学部の研究から修士・博士に至るまで、シナリオ制作支援の研究を行っており、自身の研究分野形成に大きな影響を受けています。

・・・また前段が長くなりました。なんで?
ここから研究室紹介です。

研究室の研究テーマですが、柿本先生の分野は2D・3Dを問わず画像処理/表現技術の研究です。
CGを作るのではなく、CGを作るための技術を考えプログラムの実装をするのが主な内容になります。
詳しくは過去の研究紹介などを見るのがわかりやすいため、学内者向けの研究室紹介ページをご覧ください。

私の分野は、映画やアニメなどの映像コンテンツを主体とはしますが、漫画や小説、あるいは歌詞や俳句(!?)などの作品制作において、よい作品がどのようにできているかを分析・可視化することを主なテーマにしています。
流石に歌詞や俳句はまだやったことがありませんが、興味のある方がいれば是非一緒に取り組んでみたいなと感じています。
その分野あるいは表現手法について分析し、そのコンテンツがどう成り立っているかを解明します。解明結果をうまく説明・表示できるように工夫し実現するところまでがセットです。
分析結果はそれ自体がコンテンツとして面白かったり、対象とした作品をより深く理解する補助になることが期待できます。先日紹介した絡みグラフなどはまさに分析結果自体が興味深い例です。

また、どうやって作られたかがわかれば、それを応用して次の作品作りに活かすこともできるかもしれません。
コンテンツ制作における優れた作品をつくるコツ、技芸というものを見つけ出すことが一番の目的です。
なので、本当は私の分野名は『アーツインフォマティクス』が一番正確に言い表す語になります。せっかく考えたのでここで披露しておきます。
アートではなくアーツ(Arts)というのが重要なポイントなのですが、アーツの意味があまりメジャーではないため誤解される恐れがあり、コンテンツインフォマティクスとしました。
長くなりましたが、「この作品はなぜ面白いのだろう」を解き明かすのが主な活動となります。作品を好きな気持ちと好奇心が原動力です。

ビジュアル&コンテンツインフォマティクスプロジェクトでは教員二名の専門分野の範囲で学生自身が好きなようにテーマを決め研究を行います。
ただし、昨日の記事で書いた通り、情熱次第では多少分野を外れていても歓迎です。過去には昆虫の研究がしたい!という方もいました。(素晴らしい情熱でした。)
まだ研究室選択で迷っている方の参考になれば幸いです。一・二年生の皆さんも是非覚えておいてください。いつかご縁があれば一緒に研究できることを楽しみにしています。

2021年6月23日 (水)

和風なゲームやアニメに頻繁に登場する「神社」をより効率的に作成するツール

2021年6月17日 (木) 投稿者: メディアコンテンツコース

メディア学部の三上です.

卒業生の卒業研究成果の中で研究発表したものについてのシリーズです.さらにいくつか「映像表現・芸術科学フォーラム(2021年3月8日)」から紹介します.次は,“建築様式を考慮した神社の鳥居と社殿の制作支援システム”の紹介です.

昨年は「Ghost of Tsushima」や「天穂のサクナヒメ」など,日本や和を題材としたゲームが多くありました.そしてそのような作品になくてはならないのが,神社や寺,お城などの日本固有の建築物です.菊池先生の研究室では「日本城郭」のプロシージャル生成の研究が実施されており,大変好評ですが,こちらは「神社」を題材とした制作支援です.

このような歴史的な建築物,独特な様式のある建築物を制作する際には,建築当時の様子やそれぞれの建物の持つ役割などを入念に調査するひつようがあります.この研究では,日本の神社の様式などを調査し,それの様式に沿った神社を容易に生成できるように支援するシステムを開発しました.

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今回の研究では制作者が意図した神社を作るということを目的に,基本的には,制作者が手続きにそって作業していく手法をとっています.将来的に摩完全に自動で敷地に合わせて神社を自動で生成していくことなども考えていきたいです.

文責:三上浩司

2021年6月17日 (木)

ゲームキャラクタエディットなどでウェーブやカールなどの特徴ある髪型を作成する手法

2021年6月16日 (水) 投稿者: メディアコンテンツコース

メディア学部の三上です.

卒業生の卒業研究成果の中で研究発表したものについてのシリーズです.ここからは「映像表現・芸術科学フォーラム(2021年3月8日)」から,“モバイルアプリにおけるアバター髪型のウェーブ,カール編集システム”の紹介です.

最近のゲームではプレイヤーキャラクターを自分の好みにエディットする機能が多く実装されています.数あるパーツの中から自分の好みのものを選び,配置を調整して好みの色に設定するプロセスにあっという間に1時間かかったなんてこともあると思います.

そんな,キャラクターエディット機能なのですが,今回のテーマである髪型に関していうと,用意されている髪の形状を選んで色味を調整する形で作られることがほとんどです.3DCGのモデリングツールを使えば自由な形状は実現可能ですが,家庭用ゲームやスマホゲームなどでは,マウスやキーボードも稀ですので,思い通りの髪型を作るのは容易ではありません.それでも長さや形だけなら思い通りのものも作れますが,ウェーブやカールのかかった髪型となるとそう簡単にはいきません.

そこで,本研究ではスマートフォン上でなぞった形に髪の毛をウェーブ・カールさせる編集システムを考案しました.

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実際にいろいろな人に試してもらったところかなり簡単にカールやウェーブ形状の髪の毛を作成してくれていました.
思い通りの髪型を再現するための手法としてスマホゲームに採択される日も近い(かな?).

文責:三上浩司

2021年6月16日 (水)

絡み可視化システムの公開

2021年6月 6日 (日) 投稿者: メディア技術コース

助教の戀津です。
先日の記事で紹介した、力学モデルを用いたキャラクター同士の絡みの可視化について、プログラムの公開を行いました。

前回の記事と説明が重複しますが、絡みとは登場人物間で会話をしたり、同一の目的で行動したりといった、俗に「絡みがある」と言われるような行動を指します。
その絡み情報を、力学モデルと呼ばれるグラフ描画アルゴリズムにかけて計算しています。
これにより、ある作品についてその登場人物のリストと登場人物間の絡みを入力することで、その作品の登場人物の関係性をおおまかに可視化できるようにしています。

例として、スタジオジブリの名作『紅の豚』についての可視化結果を表示します。

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主人公の2人を中心に各登場人物が配置されています。カーチス(文字が見えにくいですがポルコの右下です)も中心近くにいますね。
マンマユート団や空賊連合のボス達など、団体で行動している人物は塊になっていることもわかります。
また、各登場人物をクリックすることで、他のどの人物と絡みがあるかを表示しています。(というより、絡みのない人物を薄くします)
意外な結果として、マンマユート・ボスとジーナは実は作中で一度も絡みがないことがわかりました。確かにお店での会合にも欠席してましたね・・・。
こういうことがわかるのも可視化の有効な活用法ですね。

上の図は最終的な全シーンの絡みを合わせた結果ですが、可視化システムのページでは絡みのあるシーンを一つずつ追加しながら力学モデルの計算をしています。
グラフの様子がリアルタイムにぐねぐねと動くので、ぜひ見てみてください。
こちらのリンクから確認可能です。

可視化システムはこちらからアクセス可能です。
https://www2.teu.ac.jp/lenz/karami/

この記事の執筆時点ではまだ1作品の例を表示しているだけですが、好きな作品について絡みの情報を入力できるよう現在プログラムの実装中です。
皆さんの好きな作品が、この絡み可視化システムでどのような結果になるのか気になるようであれば是非入力してみてください。
興味のある方はユーザー登録をお願いします。入力システムができ次第、登録頂いたアドレス宛に連絡します。
入力機能は近日中に公開予定ですが、まずは紅の豚の可視化結果を見て楽しんで頂けると嬉しいです。

2021年6月 6日 (日)

環境マッピングの原理

2021年6月 5日 (土) 投稿者: メディア技術コース

 ゲーム作品などのCG映像で、表面全体が金属のようにテカテカして周囲の景色を反射させる物体がときどき登場します。景色の画像を物体表面に写しこむこの技術は「環境マッピング」と呼ばれます。
 
 3年生向け講義「3次元コンピュータグラフィックス論」の昨日の授業では環境マッピングの原理を説明しました。
 
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 まず「マッピング」全般の基本的アイディアは、3次元形状表面の各三角形頂点に、元画像中の望ましい対応点の座標を割り当てることです。これをテクスチャ座標といいます。元画像はテクスチャ画像と呼ばれます。通常は各頂点に一度割り当てたテクスチャ座標は変えません。これにより物体表面にテクスチャ画像が貼りついて見える効果が出ます(コンピュータ側がどう処理するかはここでは省略します)。
 
 環境マッピングは、CGで描画するたびに各頂点のテクスチャ座標を計算により変化させます。描画時の視点と物体との位置関係に応じてうまく変化させると、画像が物体表面を滑るように移動し、あたかも周囲の景色が映り込んでいるかのように見えます。
 
 テクスチャ画像としては周囲全体のほとんどすべての景色の色を集約させた写真を用意します。実際に完全に反射する金属球をカメラ撮影することによりそのような環境画像を取得します(下図の右上)。
 
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 ちょうど球をぴったり囲む正方形のテクスチャ画像を用意します(図左下)。テクスチャ座標は左下が(0,0)、右上が(1,1)、球が円に見えるその円の中心点が(0.5,0.5)です。
 
 描画時には、視点を原点、視線をz軸とする「視点座標系」に物体表面の各頂点座標が毎回変換されます。このとき頂点に別途設定済の法線ベクトル(表面に垂直な向き)も視点座標系にもれなく変換されます。例えば視線に平行な法線ベクトルの(x,y,z)は(0,0,1)となります。そのような点では表面が視線に向かって正面を向いていることになります。
 
 環境マッピングではこの法線ベクトルの(x,y)だけを使います。法線ベクトルにちょっと計算を加えると、環境を集約させたテクスチャ画像のうち、その点で視線が反射した先の場所のテクスチャ座標が求まります。具体的には、法線のxyそれぞれに1を加え2で割った結果をテクスチャ座標として利用します。視線に正面を向く点の法線(0,0)はテクスチャ座標(0.5,0.5)になります。テクスチャ画像の中央ですから、まさに視点側の向きが映り込んだ場所ですね。
 
 実は正面以外の向きの頂点でも、同じ計算で正しい反射先の色(画素)を環境画像からコピーできます。このような処理を視点や物体位置が変わる描画のたびに全頂点に対して行います。これが環境マッピングの原理です。
 
メディア学部 柿本正憲

2021年6月 5日 (土)

Google MapsにSimCityみたいなViewが追加されました

2021年6月 3日 (木) 投稿者: メディア技術コース

新しいメディア学の研究テーマに取り組んでいる健康メディアデザイン研究室の千種(ちぐさ)です。人体を健康メディアとしてとらえメディアを活用して自らの健康をデザインするための研究を行っている研究室です。

以前のブログで山手線の列車到着案内版の情報がリニューアルされた記事を書きましたので、今回は、それと関連した2020年にGoogle Mapsに追加された新機能について説明したいと思います。下記の記事にあるように、列車の到着情報の表示スタイルが時刻表示でなく、あと何分後とい表示に変更になり、より直観的な情報提示になりました。
https://www.itmedia.co.jp/mobile/articles/2102/02/news050.html

"米Googleの日本法人は2月1日、AndroidおよびiOS版「Googleマップ」で、首都圏エリアの鉄道と地下鉄のリアルタイムの遅延情報と位置情報の表示を開始したと発表した。JR東日本、東京メトロ、都営地下鉄が対象。

これは、公共交通事業者やICT事業者が参加する産官学連携の「公共交通オープンデータ協議会」が提供するデータに基づくもの。データが提供されるのは「第4回東京公共交通オープンデータチャレンジ」のコンテスト実施期間中のみで、コンテストは2022年1月31日に終了する。"

というものです。以下のような情報提供は直観的で全体像を把握しやすくなっています。

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またさらに、JR東日本、東京メトロ、都営地下鉄、については、電車の現在位置を表示することが可能となりました。以前、SimCityというゲームで実現していた情報がゲームの中でなく、現実世界にもやってきましたね。じぃーっと眺めていると、列車の位置が更新されていて、このゲームにはまっていたので個人的には本当にゲームの様に面白いです。

列車の運行本数が多い地域だと有難味が少ないかもしれませんが、列車の運行本数が少ない場合は、有益な情報提供となりますね。次はどんな機能が追加されるか楽しみですね。

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2021年6月 3日 (木)

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