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 (A4版3ページ以上) ■ 論文分野 ・科学系分野 ■ 該当特集 ・一般論文 ■ 論文題名(和文、英文) 爆発火炎の粒子ベースビジュアルシミュレーション法 Particle-Based Visual Simulation of Explosive Flames ■ 著者名(和文、英文) 1. 竹下大樹 Daiki Takeshita 2. 太田真  Shin Ota 3. 田村真智子 Machiko Tamura 4. 藤本忠博 Tadahiro Fujimoto 5. 村岡一信 Kazunobu Muraoka 6. 千葉則茂 Norishige Chiba ■ 著者所属(和文、英文) 1. 岩手大学  Iwate University 2. (株)岩手ソフトウェアセンター Iwate Software Center Inc. 3. (株)岩手ソフトウェアセンター Iwate Software Center Inc. 4. 岩手大学  Iwate University 5. 東北工業大学 Tohoku Institute of Technology 6. 岩手大学  Iwate University ■ 著者e-mail 1. take@cis.iwate-u.ac.jp 2. shin@isop.ne.jp 3. mati@isop.ne.jp 4. fujimoto@cis.iwate-u.ac.jp 5. muraoka@tohtech.ac.jp 6. nchiba@cis.iwate-u.ac.jp ■ 連絡担当者の氏名、住所、所属、電話、Fax、e-mail 氏名  竹下大樹  住所  岩手県盛岡市上田4-3-5 岩手大学工学部情報システム工学科 千葉研究室 所属  岩手大学 電話  019-621-6470 Fax   019-624-4078 e-mail take@cis.iwate-u.ac.jp ■ 論文概要(和文400字程度、英文100ワード程度)  本論文では,粒子ベースによる爆発火炎のビジュアルシミュレーション法を提案する. 本手法は,粒子による離散的なラグランジュ記述による流体モデルに基づく数値シミュ レーション法と,その粒子群の運動データからCG映像を生成するためのレンダリング法 からなる.本流体モデルでは,炎粒子と空気粒子を用い,ナビエ・ストークス方程式に おける外力として温度差による浮力を,また粘性力と圧力は粒子を用いて離散化した モデルにより近似している.さらに,粒子間の熱伝導及び,熱ふく射を考慮している. 本手法によれば,爆発火炎の湧き出しを伴う上昇や,上昇気流後方に起こる気流の巻き 込み現象などが表現可能である.レンダリングには,Z‐バッファベースのボリューム レンダリングを適用している. In the present paper, we propose a particle-based method for the visual simulation of explosive flames. This method consists of a numerical simulation method based on a fluid model described by discrete Lagrangian using particles and a rendering method for generating a CG animation from the movement data of the particles. This fluid model uses flame particles and air particles. The model calculates the buoyancy caused by the difference in temperature as the external force in the Navier-Stokes equations and approximates the viscous force and pressure via a discrete particle model. In addition, the heat conduction between particles and the heat radiation is taken into account. The proposed method realizes the representation of distinctive phenomena such as an ascending airflow with a quantity of explosive flame and a swirling airflow behind the ascending airflow. CG images are rendered using a Z-buffer based volume rendering method. ■ キーワード(和文5個程度、英文5個程度) 爆発火炎,ビジュアルシミュレーション,粒子ベースシミュレーション, 物理ベースモデル,ナビエ・ストークス方程式 explosive flames, visual simulation, particle-based simulation, physics-based model, Navier-Stokes equations