2006 Fiscal Year Annual Research Report
実体モデルをベースとする意匠形状設計支援システムの開発
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17560130
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| Research Institution | Asahikawa National College of Technology |
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Principal Investigator |
後藤 孝行 旭川工業高等専門学校, 助教授 (70225655)
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| Keywords | リバースエンジニアリング / 形状計測 / 点群データ / 意匠形状設計 / NURBS / ガウス曲率 / 曲面あてはめ |
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| Research Abstract |
デザイナの意図が強く反映している意匠製品の形状設計の一手法であるリバースエンジニアリングでは,形状設計の規範なる実体モデルの形状計測技術および獲得した離散的な3次元点群データに基づいたあてはめ処理技術が重要である.
そこで本研究では,レーザスキャナを使用した非接触式形状計測装置で,実体モデルの3次元形状を高速かつ高密度(点群データピッチ間隔0.3mm以下)な計測によって点群データを獲得する.本計測装置は,実体モデルの形状を複数の方向から測定する多面計測が可能であることから,この機能を活用することで実体モデルのほぼ全外形形状の点群データを獲得した.
高密度計測で獲得した離散的な点群データへNURBS(Non Uniform Rational B-Spline)曲面のあてはめ処理を行なうため,点群データの弦長から曲面パラメータを,曲線論を適用して曲率をそれぞれ算出した.あてはめ処理では,これらの値に基づいて,曲面セグメントの境界を示すことになるノットを設定し,曲面あてはめ処理を行なった.また,差分法により,離散的な点群データから各種情報(1階微分値,2階微分値)を算出している.
生成したNURBS曲面の評価は,曲面のシェーディング描画,あてはめ誤差分布の描画,等高線の描画に加え,ガウス分布の描画を行なったことで,曲面の変化具合箇所の特定および曲面の分類(楕円体曲面,双曲面,平面)ができ,高品位な曲面あてはめ処理が可能となった.
また,生成したNURBS曲面に基づいて,切削加工実験を行なった.その結果,あてはめ処理で生成した曲面の変化が,切削加工で得られた曲面にも表現されていたことから,あてはめ処理で生成した曲面は計算機シミュレーションの段で評価できることが確認できた.
以上の結果より,実体モデルをベースとする意匠形状設計支援システムの基本アルゴリズムを確立することができた.
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Research Products
(1 results)
