出版書誌データベース

【読者対象】
本書は，さまざまなデータの分析や解析に利用される可視化技術に興味をもつ，幅広い読者を対象としています。可視化に関する専門的な技術を学びたい大学生や大学院生，研究者だけでなく，高校生や社会人など，様々な読者が事例を通して可視化を知ることができる内容となっています。

【書籍の特徴】
本書では，実際にどのように可視化が利用されているのかを，「科学・文化・社会」の三つの分野に分けて，実用例を交えて紹介しています。流体の可視化に始まり，有形文化財のディジタル保存，ソーシャルメディアデータの可視化など多岐にわたる実用例を掲載していますので，単なる技術としてだけではなく，実社会でどのように可視化が役立っているのかを知ることができます。本書で取り扱う三つの分野を，それぞれが独立した章として構成していますので，興味がある分野から読んでいただけます。

【各章について】
1章では，可視化の歴史などを踏まえて，本書の構成について詳しく説明します。
2章では，空気や液体などの流体の可視化を中心に，自然科学分野における可視化事例を掲載しています。
3章では，有形文化財をディジタルデータとして永久保存する方法を通して，人文科学分野における可視化の利用例を紹介します。
4章では，実世界の物理空間に依存しないようなデータを扱う社会科学における可視化事例を紹介します。

【著者からのメッセージ】
「可視化」は，自然現象や人体の観察や分析に古くから利用されてきました。コンピュータの登場により，以前は人間が手描きで画像にしていたものが，現在ではコンピュータを用いて容易に可視化することができるようになりました。大規模かつ複雑なデータが当たり前のように生成されている現在，それらのデータの分析・解析には，「可視化」は必要不可欠な技術です。一方，どのような場面で「可視化」がどのように利用されているかは，一般的にはあまり認識されていません。本書に掲載しているさまざまな事例を通して，多くの読者の方に「可視化」に興味を持っていただければ幸いです。

第1章　可視化とは
1.1　可視化の歴史と定義
1.2　自然科学と可視化
　1.2.1　自然科学に活用される情報科学技術
　1.2.2　自然科学が課題対象とする実空間の例
　1.2.3　scientific visualization
1.3　人文科学と可視化
　1.3.1　ディジタルヒューマニティーズ
　1.3.2　過去の復元・現在の保存
1.4　社会科学と可視化
　1.4.1　社会科学に活用される情報科学技術
　1.4.2　information visualization
　1.4.3　情報処理技術がもたらした新しい社会問題のための可視化
1.5　本書の構成
第2章　科学と可視化―流体・医療・生命情報―
2.1　概要：科学的なデータの可視化
　2.1.1　実験計測データの可視化
　2.1.2　数値シミュレーションの可視化
2.2　科学技術分野での可視化の目的と対話操作
　2.2.1　科学技術分野における可視化の目的
　2.2.2　科学技術分野における可視化に必要な対話操作
2.3　流体シミュレーションの可視化
　2.3.1　データ形式
　2.3.2　流体シミュレーションの可視化で用いる可視化手法
　2.3.3　ボリュームレンダリング
　2.3.4　点群表示
　2.3.5　数値流体シミュレーションの可視化例
2.4　その他の科学技術分野における可視化
　2.4.1　医療撮影画像を用いた可視化
　2.4.2　生命情報に関する可視化
2.5　科学技術分野におけるVR/AR/MR/XRの活用
　2.5.1　立体視装置
　2.5.2　没入型ディスプレイ
　2.5.3　オーグメンティッドリアリティ
　2.5.4　ミックスドリアリティ
　2.5.5　クロスリアリティ
　2.5.6　可聴化
2.6　科学技術分野の可視化システム
　2.6.1　科学技術分野の可視化システムの実装
　2.6.2　事例紹介：可視化フレームワークVisAssets
2.7　本章のまとめ・今後の展望
第3章　文化と可視化―文化財の3次元計測―
3.1　概要：文化財のディジタル保存と可視化
3.2　有形文化財のディジタル保存
　3.2.13　次元計測技術の発展
　3.2.2　3次元計測で取得されるデータ
3.3　3次元計測データの軽量化
　3.3.1　ランダムサンプリング
　3.3.2　ボクセル化
　3.3.3　ポアソンディスクサンプリング
　3.3.4　ポリゴンメッシュ化
3.4　3次元計測データのポイントレンダリング
　3.4.1　ポリゴンレンダリングとポイントレンダリング
　3.4.2　描画単位としての「点」に付与される属性
　3.4.3　点に3次元的な幾何学形状を与えるポイントレンダリング
　3.4.4　点の2次元的な像を利用するポイントレンダリング
　3.4.5　3次元計測点群を活用したバーチャルリアリティ
3.5　3次元計測データの半透明可視化
　3.5.1　半透明可視化における「奥行き感」の重要性
　3.5.2　3次元計測点群の半透明可視化の難しさ
　3.5.3　確率的ポイントレンダリングの概要
　3.5.4　確率的ポイントレンダリングの実行手順
　3.5.5　半透明性の確率的な実現
　3.5.6　不透明度を制御する公式
　3.5.7　輝度勾配による法線ベクトルが不要な陰影付け
　3.5.8　点密度制御
3.6　事例紹介：有形文化財3次元計測点群の可視化
　3.6.1　京都・祇園祭の山鉾
　3.6.2　宮城・瑞巌寺の洞窟遺跡群
　3.6.3　滋賀・旧中島家住宅（古民家）
　3.6.4　京都・藤森神社の拝殿
3.7　計測ノイズとその除去・消失
　3.7.13　次元計測における計測ノイズ
　3.7.2　計測ノイズの除去
　3.7.3　計測ノイズを統計的に消失させる可視化
　3.7.4　ノイズの消失実験
　3.7.5　ノイズ消失の理論的背景
3.8　3次元計測データの特徴領域強調
　3.8.1　特徴領域強調の必要性
　3.8.2　3次元構造テンソルを用いた特徴領域抽出
　3.8.3　特徴領域の強調可視化
　3.8.4　3次元エッジを細線化する可視化
　3.8.5　ソフトエッジの強調可視化
3.9　事例紹介：巨大文化遺跡のマルチデータソース可視化
　3.9.1　ボロブドゥール寺院のディジタル保存と可視化
　3.9.2　寺院表面
　3.9.3　地下基礎工事部分
　3.9.4　隠された壁面レリーフ
　3.9.5　データ統合とマルチデータソース可視化
3.10　本章のまとめ・今後の展望
第4章　社会と可視化―メディアやビジネスから見える社会現象―
4.1　概要：社会現象を映し出す可視化
　4.1.1　社会現象のための可視化手法
　4.1.2　機械学習と可視化
　4.1.3　可視化とインタラクションデザイン
　4.1.4　社会現象の可視化に関する新たな展開と課題
4.2　センサデータと可視化
　4.2.1　環境，災害に関するセンサデータの可視化
　4.2.2　移動体追跡結果の可視化
4.3　インターネットと可視化
　4.3.1　ウェブの歴史と可視化
　4.3.2　ソーシャルメディアの定義と可視化
4.4　マルチメディアと可視化
　4.4.1　写真集合の可視化
　4.4.2　音楽の可視化
4.5　基幹システムと可視化
　4.5.1　ビジネス・金融情報の可視化
　4.5.2　セキュリティ情報・不正情報の可視化
4.6　人工知能と可視化
　4.6.1　人工知能がもたらす社会問題と可視化
　4.6.2　機械学習の説明責任のための可視化
4.7　本章のまとめ・今後の展望
引用・参考文献
索引