Study on Retrieval of 3D CAD Sub-models with Assembly Structure

• Project/Area Number: 18K11317
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 60080:Database-related
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: Katayama Kaoru 東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (00336520)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 三次元CAD / アセンブリ / 部分検索 / 三次元ラドン変換 / 部品配置 / 部分モデル検索 / 3D CAD / 配置 / アセンブリモデル / 3次元CAD / 部分モデル / 検索

Outline of Final Research Achievements

We develop the methods to find 3D CAD assembly models which contain or are contained in another assembly model given as a query from a database of assembly models.　The methods can distinguish not only whether an assembly model consists of a subset of components constituting the query model but also whether the subset of components has the same geometric layout as the query model. The components which have the same shape but are made of different materials are also distinguished. In order to make the methods robust over differences in positions and orientations of assembly models, we use the projections of components from various angles.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

三次元CADモデルを対象とした検索方法に関する研究は様々存在するが、アセンブリ構造を考慮した部分モデルの検索方法に関する研究は多くはなく、部品の形状と配置の違いについて本研究のように高い精度で区別する技術は見られない。三次元CADモデルにおける部品の配置アセンブリ構造には製品開発上のノウハウが含まれており、従来のモデルを再利用することにより、性能や安全性の高い製品を開発することができると期待される。

Research Products

• [Journal Article] A Retrieval Method for 3D CAD Assembly Models Using 3D Radon Transform and Spherical Harmonic Transform (2020)
  • Author(s): Kaoru KATAYAMA, Takashi HIRASHIMA
  • Journal Title: IEICE Transactions on Information and Systems Volume: E103.D Issue: 5 Pages: 992-1001
  • DOI: 10.1587/transinf.2019DAP0010
  • NAID: 130007839124
  • ISSN: 0916-8532, 1745-1361
  • Year and Date: 2020-05-01
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Subassembly Retrieval of 3D CAD Assembly Models with Different Layout of Components Based on Sinogram (2019)
  • Author(s): Kaoru KATAYAMA, Wataru SATO
  • Journal Title: IEICE Transactions on Information and Systems Volume: E102.D Issue: 4 Pages: 777-787
  • DOI: 10.1587/transinf.2018DAP0015
  • NAID: 130007621887
  • ISSN: 0916-8532, 1745-1361
  • Year and Date: 2019-04-01
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] アセンブリ構造をもったアニメーションCADモデルのレイアウト情報を考慮した検索 (2022)
  • Author(s): 豊泉翔太郎，平島栄志，片山薫
  • Organizer: 第14回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
• [Presentation] 3DCADアセンブリモデルの部分空間に基づく部分一致検索 (2022)
  • Author(s): 山地陽太，平島栄志，片山薫
  • Organizer: 第14回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
• [Presentation] 3次元ラドン変換を用いた多階層アセンブリモデルの検索手法 (2021)
  • Author(s): 平島栄志，片山薫
  • Organizer: 第13回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
• [Presentation] 3次元ラドン変換を用いた効率的なアセンブリモデルの部分検索手法 (2020)
  • Author(s): 平島栄志，豊田啓介，片山薫
  • Organizer: 第12回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
• [Presentation] 3次元アセンブリモデルを対象としたレイキャスティング法に基づく投影方法とそれを用いた検索方法の開発 (2019)
  • Author(s): 久米 貴大，片山 薫
  • Organizer: 第11回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
• [Presentation] 球面調和関数を用いた部品配置の異なる３次元アセンブリモデルの検索手法 (2019)
  • Author(s): 長山 大輔，片山 薫
  • Organizer: 第11回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
• [Patent(Industrial Property Rights)] ３次元CADモデル部分検索方法 (2021)
  • Inventor(s): 片山 薫
  • Industrial Property Rights Holder: 片山 薫
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2021-009110
  • Filing Date: 2021
• [Patent(Industrial Property Rights)] ３次元モデル検索システム (2019)
  • Inventor(s): 片山 薫
  • Industrial Property Rights Holder: 片山 薫
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2019-029878
  • Filing Date: 2019