Development of a CAD System for Real Product-Based Design in Editable Reality Environment

• Project/Area Number: 17H01941
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Design science
• Research Institution: Waseda University (2019-2020, 2022); Osaka University (2017-2018)
• Principal Investigator: Fukushige Shinichi 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10432527)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 道川 隆士 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 上級研究員 (60435683) ; 小林 英樹 大阪大学, 工学研究科, 教授 (60446903)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥15,080,000 (Direct Cost: ¥11,600,000、Indirect Cost: ¥3,480,000); Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2017: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
• Keywords: Editable Reality / XR / CAD / 実世界ベースデザイン / 編集可能現実 / Virtual Reality / Mixed Reality / デザイン / リノベーション / 福祉住環境 / 形状モデリング / 設計工学 / バーチャルリアリティ / モデリング

Outline of Final Research Achievements

The 'Real world based design' proposed in this research is an approach for creating new designs over real industrial products and buildings by virtually editing these 3D shapes. To realize this new design process, we developed Editable Reality system, a technology for freely editing the shape of arbitrary objects in the real world as seen through a video see-through display, in the same way as virtual objects.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現実世界に存在する物体を，あたかも仮想物体のように自由に形状編集するための技術であるEditable Reality（ER）は，既存のXR技術の延長には無い新しい応用分野が期待される．実世界ベースデザインはその応用例の一つであり，既存の工業製品や建築物をベースとして，これらを改変した新しいデザイン案を，実物体のリアリティを維持したまま検討できるようになることの意義は大きい．

Research Products

• [Journal Article] A Framework for Locally-oriented Product Design Using Extended Function-structure Analysis and Mixed Prototyping (2021)
  • Author(s): H. Kobayashi, S. Fukushige, H. Murata
  • Journal Title: Global Environmental Research Volume: Vol. 25, No. 1&2 Pages: 43-50
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Interactive image-based re-modeling system for virtual editing of real objects (2017)
  • Author(s): 福重 真一
  • Journal Title: Transactions of the JSME (in Japanese) Volume: 83 Issue: 853 Pages: 17-00121-17-00121
  • DOI: 10.1299/transjsme.17-00121
  • NAID: 130006100025
  • ISSN: 2187-9761
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 福祉住環境を対象としたリノベーションデザイン支援のための仮想編集技術の開発 (2022)
  • Author(s): 川田 万尋，福重 真一，小林 英樹
  • Organizer: 日本機械学会 第32回 設計工学・システム部門講演会
• [Presentation] 生活圏アプローチに基づく仮想現実環境を用いた設計評価手法の提案 (2019)
  • Author(s): 渡邊 悠悟, 福重 真一, 小林 英樹
  • Organizer: 2019年度精密工学会春季大会
• [Presentation] 空間共有によるコ・デザインのためのARをベースとしたテレプレゼンスシステム (2019)
  • Author(s): 福重真一
  • Organizer: 第37回テレイマージョン技術研究会
• [Presentation] Augmented Reality Based Tele-immersion System for Collaborative Design in a Real Space (2018)
  • Author(s): S. Fukushige
  • Organizer: Asian Conference on Digital and Design Engineering 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A Virtualized Reality Environment for the Immersive Evaluation of Locally Oriented Product Design (2017)
  • Author(s): S. Fukushige, R. Miyata, H. Kobayashi
  • Organizer: 10th International Symposium on Environmentally Conscious Design and Inverse Manufacturing
• [Presentation] 全方位画像の多数合成による屋内仮想現実環境を用いた地域指向デザイン評価 (2017)
  • Author(s): 渡邊悠悟, 宮田理恵子, 福重真一, 小林英樹
  • Organizer: 日本機械学会第27回設計工学システム部門講演会
• [Presentation] 地域指向デザイン評価のための仮想化現実環境の構築 (2017)
  • Author(s): 宮田理恵子, 福重真一, 小林英樹
  • Organizer: 2017年度精密工学会春季大会学術講演会