創造的自由形状設計のための仮想クレイモデリングシステムの構築に関する研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09555115
• Research Institution: TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY
• Principal Investigator: 佐藤 誠 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (50114872)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林 洋一 株式会社オプトン, EOIS研究所, 所長 ; 石井 雅博 東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (10272717) ; 高松 亮 埼玉大学, 経済学部, 助教授 (20216782)
• Keywords: CAD / バーチャルリアリティ / 三次元モデル / 自由形状設計 / ヒューマンインタフェース / 力覚提示装置 / コンピュータグラフィクス / クレイモデル

Research Abstract

従来の三次元CADシステムにおいてはディスプレイ上で三次元自由形状をモデリングすることは困難であり,三次元自由形状の基本的設計,デザインはクレイモデルなどにより行ない,CADシステムの使用はそれ以後の手順の自動化に限られている.このような作業手順は,創造的形状設計作業には不都合である.申請者らはこのために,三次元の自由設計モデリングが容易な設計環境を実現するために,計算機内の自由形状モデルをそれがあたかも実在しているかのような感覚で操作するための触覚・力覚情報フィードバック装置として、空間インタフェース装置(SPIDAR)を開発してきた。本研究では、この空間インタフェース装置を基本のインタフェースデバイスと位置づけ、さらに創造的な自由形状設計を実現するための機能、すなわち、柔軟性の高い三次元形状の入力装置、高度なレンダリング機能を有する立体表示装置、自由形状の生成、変形、加工を可能にする自由形状モデラなどを統合化して、次世代の形状設計支援システム仮想クレイモデリングシステムの設計とその試作が本研究の目的である。
本年度は,前年度に開発したサブシステムを統合化して,仮想クレイモデル設計システムの試作を行なった.統合化のための方法は以下の通りである.
・形状変形・加工プログラムのため直接操作によるの形状データの変換ソフトウェアの開発
・自由形状設計加工のための変形プログラムからの出力の実時間立体表示システムの開発
・空間インタフェース装置における触覚・力覚フィードバック制御の確立
・親指と人指し指の2本の指による自由形状モデルの直接操作システムの開発
以上の項目を開発して,システム全体を統合するとともに,最終的に形状設計システムとしての評価を行い,試作システムの有効性を確認するとともに,実用化のための問題点を検討した.

Research Products

• [Publications] 諏訪敦: "イメージスプリッタ方式3Dディスプレイを用いた複合現実感表示システム" 日本バーチャルリアリティ学会大会論文集. 3. 225-226 (1998)
• [Publications] 石井雅博: "等身大仮想環境における動作意図予測に関する研究" 映像情報メディア学会技術報告. 22・26. 13-18 (1998)
• [Publications] Laroussi BOUGUILA: "Integrating Haptics with Human-Scale Virtual Environment:Scaleable-SPIDAR" Computational Engineering in Systems Applications(CESA'98). 566-571 (1998)
• [Publications] Takahisa ANDO: "Direct Watch & Touch" Enhanced Realities(SIGGRAPH 98). 119 (1998)
• [Publications] Shoichi HASEGAWA: "Haptic Interface Protocol for Comjplex Dynamic Virtual World" ICAT'98. 83-89 (1998)
• [Publications] Seahak KIM: "Personal VR System for Rehabilitation to Hand Movement" ICAT'98. 102-108 (1998)
• [Publications] 佐藤誠: "ヒューマンインタフェース(分担,触覚出力)" オーム社出版局, 4 (1998)