教員詳細
FACULTY
Research and Industry-Academia Collaboration
研究・産学連携
西村 憲 NISHIMURA Satoshi
上級准教授
教育
- 担当科目 - 大学
- コンピュータアーキテクチャ論
論理回路設計論
- 担当科目 - 大学院
- 3次元コンピュータグラフィックスとGPUプログラミング
研究
- 研究分野
-
高性能計算
知覚情報処理
コンピュータグラフィックスのためのアーキテクチャとアルゴリズム
コンピュータ音楽のためのシステム
- 略歴
- 1987年 東北大学工学部通信工学科卒業
1989年 東京大学大学院理学系研究科情報科学専攻修士課程修了
1994年 会津大学コンピュータ理工学部 講師
1995年 東京大学大学院理学系研究科情報科学専攻 博士(理学) 取得
2000年 カリフォルニア大学アーバイン校研究員
2003年 会津大学助教授（2007年上級准教授に改称）
- 現在の研究課題
- コンピュータグラフィックスのための並列アルゴリズムとアーキテクチャ／実時間レイトレーシングのための専用計算機／音楽記述言語。
- 研究内容キーワード
- 所属学会
- ACM, IEEE, 情報処理学会
主な研究
- 音楽情報処理のための言語、ツール、ライブラリ
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1997年にPMMLという音楽記述言語を提案し、それをもとに Takt というリアルタイム音楽情報処理のための言語インタプリタ、そして最近では Pytakt と呼ばれる Python用音楽情報処理ライブラリを開発・公開をしています。
- レイトレーシングのための専用ハードウェア
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〇高品位コンピュータグラフィックス
レイトレーシングは、鏡面への写り込みや光の屈折などを正確に表現することによって、写実性の極めて高い３次元コンピュータグラフィックス（CG)を生成する技術です。現在、映画制作や工業製品のデザインシミュレーションなどで利用されていますが、計算時間がかかるのが難点です。
〇専用ハードウェアによって計算時間を短縮
その原因は交点探索の計算にあります。交点探索とは図１のスクリーン全体を細かい点に分解しその各点に物体のどの部分が対応するかを計算します。このスクリーンがCG画像になります。本研究では、従来汎用のCPU上でソフトウェアで行っていた交点探索の計算を専用のハードウェアを開発して行うことにより高速化を実現しました。
〇汎用プロセッサの300倍以上の性能を達成
シミュレーションによれば数年前のパソコン最新鋭機に比べ300倍以上のスピードが達成できることが示されています。
- レイトレーシングのための効率的な階層バウンディングボリューム作成
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レイトレーシングを高速化するための代表的なデータ構造に階層バウンディングボリュームがあります。この研究では、Grid-induced Bounding Volume Hierarchy (GBVH) という手法を提案し、動的なシーン（物体の移動、追加、削除を含むシーン）に対して階層バウンディングボリュームの部分更新を無劣化で行うことで、効率的な画像生成を可能にしています。
主な著書・論文
Satoshi Nishimura and Tosiyasu L. Kunii, "VC-1: A Scalable Graphics Computer with Virtual Local Frame Buffers," Proceedings of SIGGRAPH96, pp. 365-376, ACM, 1996.
Satoshi Nishimura, "PMML: A Music Description Language Supporting Algorithmic Representation of Musical Expression," Proceedings of International Computer Music Conference, ICMA, 1998.
Satoshi Nishimura, "RayFlow: A Pipelined Architecture for Real-Time Ray Tracing," Journal of 3D Images, vol. 15, no. 1, pp. 197-208, 2001.
Satoshi Nishimura, "Takt: A read-eval-play-loop interpreter for a structural/procedural score language," Proc. of the 40th International Computer Music Conference, ICMA, 2014.
Satoshi Nishimura, "Grid-induced bounding volume hierarchy for ray tracing dynamic scenes," The Visual Computer, vol. 37, no. 12, pp. 2965-2974, 2021.
Satoshi Nishimura and Atsushi Marui, "Pytakt: a Python library for symbolic music description, generation, and real-time processing, " Journal of New Music Research, vol. 54, no. 1, pp. 71-87, 2025.