| Project/Area Number |
21K12561
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 90010:Design-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
加藤 研 筑波大学, 芸術系, 助教 (70719608)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 3Dプリンター / デジタルファブリケーション / アルゴリズムデザイン / 継手・仕口 / セルフビルド / パーティション / アルゴリズム |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、低価格化が進む小型3Dプリンターを用いて、一般ユーザーが自由な形状でパーティションをセルフビルドで製作するためのデザインシステムを構築するものである。
3Dプリンターでパネルを出力し、治具や工具を用いることなく連結だけで完成するパーティションの開発を目標とする。接合部には、木造伝統構法の継手仕口を応用して施工性と各応力に適した形状を検討する。
また、パーティションの3Dデータを出力可能サイズに自動的に分割し、接合形状を与えるアルゴリズムを用いたデザインシステムを構築し、社会実装を図る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的である、自由形状パーティションをFFF方式の汎用小型3Dプリンターを用いてセルフビルドで制作するデザインシステムを構築するにあたり、3年目の今年度は、昨年度に完成したプロトタイプの発表と、昨年度からの課題となっていたデザインシステムの基盤となるアルゴリズムの設計に取り組んだ。
プロトタイプの発表：完成したプロトタイプ作品「TSUGINOTE TEA HOUSE」（監修：加藤研、設計：筑波大学博士後期課程厚見慶）の展示を2024年4月に金沢市兼六園金澤神社で行い、メディア発表を行った。このプロトタイプは、約2m×2.5m、高さ2mの小さな茶室であり、汎用3Dプリンターで出力可能な約300mm角（厚さ20-30mm）のパーツ約900枚を接合して制作した。自由形状の接合用に開発した継手・仕口の施工性を確認するため、全体形状を3次曲面とした。プロトタイプに関する新聞とwebメディアの掲載件数は16件（うち、海外メディアは8件）であった。また、ブラジルのサン・パウロ市のJapan Houseで開催された「NIHONCHA」展（2023年5月12日-2024年7月4日）において、プロトタイプを展示した。
アルゴリズムの設計：3Dデータを汎用プリンターの出力可能サイズに分割し、それぞれのパーツのデータに継手・仕口の形状をモデリングし、出力データを取り出す作業を自動化するアルゴリズムプログラムの設計を専門家の助言を得て進めた。このプログラムによって、3Dアプリケーションに熟練していないユーザーが、大きな造形物を汎用3Dプリンターを用いてセルフビルドで制作することを目指している。しかし、プログラムをWebアプリケーションとして公開するまでにには至らなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は研究成果であるプロトタイプの展示とメディア発表をした。国内外の多数のメディアに掲載された他、海外での展覧会に出展するなど、研究成果の公開に関する充実した活動ができた。一方で、アルゴリズムの設計が未完成のままとなっており、デザインシステムの構築に課題が残っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はアルゴリズムプログラムの設計を重点的に実施する。昨年度に専門家の助言を得て一定の進捗を得られたが、データ変換時のバグなどの技術的課題が残っており、操作性等の使い勝手の検証が不十分であった。テストを重ねてプログラムの改良をしたい。
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