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Kobe Studio Seminar for Studies with Renderman

ワークショップ: A discussion on Computational Invariant Theory via Pixar's Renderman

Kobe Studio Seminar for Studies with Rendermanでは,計算不変式論を通した不変式論とCGの関係について,既存の標準的な書籍からそのような関係が存在することを確認しようとするセミナーを開催しました。しかしながら,確認を行った関係について,実用上それがどこまで有効で,また実際の計算速度やその品質の兼ね合いはどうなのかなど,未知数な部分は相当に多いと考えています。本ワークショップでは,計算不変式論に関する前回のセミナーに引き続き,その専門家の方を中心に,Renderman,不変式論,計算不変式論の紹介を行い,数学者を中心に不変式論の豊かさを議論することを目的としています。加えて,時間が許せば,match moveとcompositing全般,sub surface scatteringを含む既知のshading modelの周辺での可能性も模索したいと考えています。参加希望の方は,Kobe Studio Seminar for Studies with Rendermanのトップページにも記載しておりますが,担当の世話人: 長坂耕作までご連絡をお願い致します。折り返し,細かい説明などをさせて頂きます。なお,ご連絡頂いた個人情報に付いては,「神戸大学の保有する個人情報の管理に関する指針」に基づき管理し,本セミナーの運営以外の目的には使用しません。

日時:
2014/04/26
会場:
開催場所: 神戸大学大学院人間発達環境学研究科(六甲台地区の鶴甲第2キャンパス)
部屋:
A739およびA721
ワークショップ世話人:
谷本龍二 (Shizuoka University),桐生裕介 (Studio Phones), 長坂耕作 (Kobe University)
備考:

参加される方は,議論のための事前情報の一読をお願い致します。

過去のセミナーシリーズは,Kobe Studio Seminar for Studies with Rendermanをご覧ください。なお,本ワークショップは,セミナーシリーズ「Kobe Studio Seminar for Mathematics」との共同開催です。

時間:
10:00-10:30
タイトル:
A "view" point of a relationship between Invariant Theory and Computer Graphics
登壇者:
桐生裕介 (Studio Phones)
概要:

我々は現在,"容易に忘れられる印象"を与えることを目指してその製作に挑んでいます。そこで具体的には,screen space上での抑制された視覚効果を普段見慣れた手法達に加えていく,という形態を採用しました。本会合の議論の時間へ向けて,視覚効果として扱われる多くの見慣れた手法達を,screen space上での目立たない効果へと扱い直す様子に関して話します。

時間:
10:30-11:00
タイトル:
数式処理から見たEXR2.0
登壇者:
長坂耕作 (Kobe University)
概要:

数式処理の研究に携わる立場から,OpenEXR2.0をMathematicaに実装しようとした際に直面した問題などについて話します。なお,Mathematica 9.0より,組み込み関数がOpenEXR2.0に対応していますので,我々の実装は完成せずに役目を終えています。

時間:
11:00-12:00
タイトル:
不変式論の話題
登壇者:
谷本龍二 (Shizuoka University)
Abstract

回転による不変式や,スケーリングによる不変式や,二次形式の判別式など,関心のある変換による不変式の例からはじめ,非調和比などの射影不変式の概要を述べる。

時間:
13:00-14:00
タイトル:
計算不変式論の話題
登壇者:
谷本龍二 (Shizuoka University)
Abstract

簡約群による計算不変式論(Derksenにより構成された)を紹介する。例を用いて,簡約群による不変式環の生成系を計算する過程を具体的に説明する。

時間:
14:30-15:30
タイトル:
不変式論の話題からCGへ向けて
登壇者:
谷本龍二 (Shizuoka University)
Abstract

物体を,回転や平行移動など,形を変えずに動かしてみよう。付随して,視点付きのスクリーンに映された物体の像も動く。遠近法により,角や長さは影響を受ける。たとえば,物体としての円は,スクリーン上では楕円になることがある。動いている物体をスクリーンに映すことにより,角や長さは不変ではなくなる。しかしながら,射影不変式による値は,遠近法により変化しない。知られている射影不変式を,計算不変式論により再構成する。

時間:
16:00-17:30
ディスカッション:
今後の発展性
モデレータ:
長坂耕作 (Kobe University)
Abstract

前回の会合では,不変式論と計算不変式論,それらとRendering equationや様々なshadingテクニックとの関係に関して議論がなされました。その議論の過程で,コンポジティング,マッチムーブなど,特には動きのある物体と画像合成やshading時の計算過程にその話題が発展していました。本会合の議論の時間では,計算機上での仕組みに限定せず,アーティスティックな手法も視野に加えて,その発展性を議論したいと思います。

議論のための事前情報

2014年度からのKSSでは,より深い議論,中身の濃いセミナーを目指しています。そこで,当日の議論に備え,セミナーの企画段階で出た情報を随時下記に掲載しています。参加される方は,ぜひ参考にして頂ければと思います。Studio Phonesで実施されていた時代のStudio Phones Seminarをご存知の方は,当時の雰囲気で実施されるとお考えいただき,ご準備をお願い致します。

CGに関連して,前回のセミナー以降に参加者間で話題に出た論文は次の通りです。

  1. Screen space meshes/M.Muller S.Schirm, S.Duthaler
  2. Screen-Space Perceptual Rendering of Human Skin/J.Jimenez, V.Sundstedt, D.Guitierrez
  3. Animating Sand as a Fluid/ Y. Zhu, R. Bridson
  4. Computer-assisted animation of line and paint in Disney's Paperman/B.Whited, E.Daniels, M.Kaschalk, P.Osbourne, K.Odermatt
  5. Stylizing Animation By Example/Pierre Benard
  6. Gabor noise by example/B.Galerne, A.Lagae, S.Lefebvre, G.Drettakis
  7. Photon Beam Diffusion: A Hybrid Monte Carlo Method for Subsurface Scattering/Ralf Habel, Per H. Christensen, Wojciech JarosCorrelated
  8. Multi-Jittered Sampling/Andrew Kensler
  9. Texture mapping for the Better Dipole model/Christophe Hery
  10. Multiresolution Radiosity Caching for Efficient Preview and Final Quality Global Illumination in Movies/Per H. Christensen, George Harker, Jonathan Shade, Brenden Schubert, Dana Batali
  11. Computing Smooth Surface Contours with Accurate Topology/Pierre Benard, Aaron Hertzmann, Michael Kass

下記セミナーに参加された方はご存知かもしれませんが,当時の資料やメモなどの記録は,今回の議論においても重要な示唆を与えてくれます。

  1. Workshop of computer graphics and mathematics
  2. 本セミナーシリーズの2013/10/19,2013/11/09,2013/12/14 10:00-18:00の講演分
  3. Studio Phones Seminar for Designの2012/03/30の講演分

実践的な視点で,実践面のワークフローについて確認やおさらいをされたい方には,下記をおすすめしています。

  1. Matchmoving: The Invisible Art of Camera Tracking/Tim Dobbert
  2. The Art and Science of Digital Compositing: Techniques for Visual Effects, Animation and Motion Graphics/Brinkmann

具体的にソフトウェアを用いて感覚を体験されたい場合は,下記を参考にして下さい。

  1. NukeX, Foundry
  2. SynthEyes, Andersson Technologies LLC
  3. ICE man, Renderman Studio, Pixar
  4. Maya, Autodesk
  5. houdini, sidefx

数学面については,以下の書籍をおすすめしています。

  1. Computational Invariant Theory/Harm Derksen
  2. Geometric invariance in computer vision / edited by Joseph L. Mundy and Andrew Zisserman
  3. Algorithms in Invariant Theory / Bernd Sturmfels