| Project/Area Number |
19H02048
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 18030:Design engineering-related
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梶原 健司 九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 教授 (40268115)
井ノ口 順一 筑波大学, 数理物質系, 教授 (40309886)
臼杵 深 静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (60508191)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2019: ¥12,870,000 (Direct Cost: ¥9,900,000、Indirect Cost: ¥2,970,000)
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| Keywords | トリム曲面 / 接平面連続性 / 曲率連続性 / B-spline曲線 / B-spline曲面 / ガウス曲率 / 平均曲率 / 意匠デザイン / リバースエンジニアリング / レーザスキャナ / 外装設計 / 自由曲面 / 画像処理 / メッシュモデル / キャラクタライン / 計測データ / フィッティング / 曲面の連続性 / G1 / G2 / 美的曲線 / 美的曲面 / 変分原理 / 美的曲線・曲面理論 / 曲率分布 / 四辺形曲面 / 品質基準 / リ バースエンジニアリング / 高品質曲面 / 自由曲線・曲面 |
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| Outline of Research at the Start |
自動車の外装設計に用いられている自由曲面には滑らかで美しく高品質であることが要求される．実車のCADモデルには，４辺形パッチをパラメータ空間で切り抜いたトリム曲面が使われている．しかしながら，実務でのニーズが強いにもかかわらずトリム曲面に関する理論的研究はほとんどなされていない．そこで，本研究ではまず，実車外装をレーザスキャナで計測し，それらの曲率分布等の特徴を分析することで実務に使えると判断するための「品質基準」を確立する．次に，トリム曲面を滑らかに接続する理論を構築し，研究代表者が開拓してきた美的曲線・曲面理論をトリム曲面に拡張して「品質基準」を満たすトリム曲面を生成する手法を確立する．
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| Outline of Final Research Achievements |
Free-form surfaces used in automobile exterior design are required to be smooth, beautiful and of high quality. Although there is a strong need in practice, little theoretical research has been done on trimmed surfaces. So, first, as a reverse engineer for the exterior of automobiles using a trim curved surface. A least squares approximation was performed, a quadrilateral surface was fitted, and the trimmed surface was trimmed to generate a trimmed surface. Furthermore, we have researched and developed a method for fitting a tangent plane and a trimmed surface that satisfies the curvature continuity to the triangular mesh data, and succeeded in making the tangent plane of the trimmed surface and the curvature continuous.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
自動車の外装設計に用いられている自由曲面には滑らかで美しく高品質であることが要求される．実車のCADモデルには，４辺形パッチをパラメータ空間で切り抜いたトリム曲面がほぼ必ず使われている．しかしながら，実務でのニーズが強いにもかかわらずトリム曲面に関する理論的研究はほとんどなされていない．このためトリム曲面は現場のノウハウでモデリングされ，設計工学における形状モデリング研究が実務にまったく貢献できていない．本研究によりトリム曲面によるリバースエンジニアリングの可能性を見出すことができ，今後の提案技術の進展により高品質な外装を持つ車で製造可能となる．
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