このコードの特徴と動作は以下の通りです:
主な機能:
グラフ構造の作成:
3Dメッシュの頂点と辺からグラフデータを構築
各頂点に位置と正規化された位置ベクトルを特徴量として割り当て
距離に基づいて隣接リストを作成
GNNモデルの実装:
TensorFlow.jsを使用した3層ニューラルネットワーク
特徴量を処理して変形ベクトルを予測
トレーニング機能:
球面調和関数に基づく合成データを生成
複数のパターンでモデルをトレーニング
視覚的な変形:
学習したGNNモデルを使ってメッシュ頂点を変形
Three.jsでリアルタイムにレンダリング
使用方法:
ページを開くと3Dメッシュが表示されます
「GNNをトレーニング」ボタンをクリックしてモデルを学習させます
トレーニングが完了したら「変形を適用」ボタンをクリックします
メッシュが学習した変形パターンに従って変形します
「リセット」ボタンでメッシュを元の形状に戻せます
技術的な詳細:
シンプルなGNN実装:完全なグラフ畳み込みの代わりに、フィードフォワードネットワークを使用しています。本格的なGNNではグラフの構造をモデルに組み込むための特殊なレイヤーが必要ですが、この実装ではシンプルさを優先しています。
学習データ:実際のGNNは大量の学習データが必要ですが、このデモでは独自のシンセティックデータを生成しています。
パフォーマンス考慮:WebGLバックエンドを使用してGPU加速を有効にしています。
このコードは教育目的のシンプルな実装で、本格的なGNNフレームワークよりも理解しやすいように設計されています。実際のプロダクション環境でより高度なグラフ畳み込みを実装する場合は、専用のGNNライブラリを使用することをお勧めします。