三次元仮想操作環境による創造的形状設計システムの開発に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06555106
• Research Institution: Tokyo Institute of Technologh
• Principal Investigator: 佐藤 誠 東京工業大学, 精密工学研究所, 助教授 (50114872)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林 洋一 株式会社オプトン, EOIS研究所, 所長 ; 高松 亮 東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (20216782) ; 河原田 弘 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (00016776)
• Keywords: バーチャルリアリティ / 形状設計 / 3次元モデル / 力覚ディスプレイ

Research Abstract

創造的形状設計においては、設計者・デザイナ-が思い浮かべた形状設計のイメージを容易に3次元モデルとして構築できなければならない。ちょうど、実世界における粘土細工や積木のように、3次元空間内の自由形状物体を直接操作することにより、3次元モデルを構築することができる必要がある。
このためには、いわゆる仮想操作環境の下での形状モデルの入力が不可欠である。本研究では、このような観点に立って、3次元形状モデルを直接操作で入力することのできる形状設計システムを開発・試作することを目的として研究を行なった。
創造的形状設計システムは、(1)形状設計支援プロセッサ部(2)形状入力部(3)形状設計加工部の3つの部分からなり、全体で仮想操作環境を構成している。昨年度はこれら3つのサブシステムについて個別に設計・開発のための以下の基本技術を検討した。
(1)形状設計支援プロセッサ部
・形状設計システム全体のシステム制御プログラムの研究開発
・形状入力のためのプランニング、計測制御、測定解析プログラムの研究開発
・形状設計・形状加工のための形状変化操作プログラムの研究開発
(2)形状入力部
・光切断法に基づく3次元形状測定機と形状設計支援プロセッサのインターフェース設計
3次元形状測定機への能動的測定機能の追加(インテリジェント化)
・(3)形状設計加工部
・形状設計システムのための空間インターフェース装置SPIDARの設計・開発
・実時間の3次元形状表示装置の開発
・直接操作環境の構築
これらの基本技術に基づいて、本年度は創造的形状設計のためのシステム開発を行なった。特に、形状入力に有効となる両手協調作業とネットワークを介した遠隔共同作業が可能なシステム開発を行ない、その有効性を評価した。

Research Products

• [Publications] Masahiro ISHII: "Networked SPIDAR: A Networked Virtual Environment with Visual. Auditory, and Haptic Interaction" PRESENCE. 3. 351-359 (1994)
• [Publications] 石井雅博: "両手協調作業のための仮想環境の構築について" TIEE JAPAN. 115-C. 230-235 (1995)
• [Publications] 王生進: "3次元オブジェクトの高速表示のためのレンジデータ再標本化" テレビジョン学会誌. 49. 1246-1251 (1995)
• [Publications] 京屋知行: "力覚生成機能をもつ仮想環境における立体ゲームの構築-仮想ハノイの塔-" テレビジョン学会誌. 49. 1347-1352 (1995)
• [Publications] 山本泰秀: "力覚提示機能を有する仮想協同作業空間" 第10回ヒューマン・インタフェース・シンポジウム論文集. 203-206 (1994)
• [Publications] 王生進: "計測点群データの再標本化に基づく3次元形状モデリング" グラフィックスとCAD. 73. 9-16 (1995)