2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of a futuristic apparel modeling system based on 3D distance fields
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19K02337
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| Research Institution | Wayo Women's University |
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Principal Investigator |
山本 高美 和洋女子大学, 家政学部, 准教授 (10327182)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤代 一成 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00181347)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 3D人体計測 / ディスタンスフィールド / ボリュームデータ / アパレル / 被服構成学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度である本年度は，3D計測によって採取した人体表面のポリゴンモデルから，3Dディスタンスフィールドを表現するボリュームモデルを構成し，密着衣料を主とするアパレルアイテムの設計を行うことを目的として研究を行った．ボリュームモデルは，穴のない閉じた体表曲面生成を保証し，幾何学的な操作を実行する場合に体表形状のデータ構造として扱いやすい．また，体表面からの距離を定義するディスタンスフィールドにより基づいているため，体表に沿った計測や設計がしやすい．
そこで，ポリゴンモデルをボリュームモデルに変換し，密着衣料を開発するための，個別型トルソー（人台）を開発した．まず，ノイズのない人体モデルを用いてボクセライゼーションアルゴリズムを開発し，動作を検証した．次に，実際に計測誤差を含む，実験協力者の人体スキャンデータを用いてボリュームモデルの生成を試みた．モデルデータの高周波成分を除去する3Dの平滑化フィルタリング処理を施すことで，レーザー測定誤差や下着による微小な凹凸を除去し，体積を保存しながらも計測誤差を除去した理想的な人体モデルの生成に成功した．
試作として1/2のトルソーを作成した．SIZ STREAM社の3Dボディスキャナを用いて，4秒間で人体を計測し，ポリゴンモデルを取得した．ボリュームモデルに変換し，トルソー作成のために，頭部，腕，足を試行錯誤しながら，適切な位置でカットした．Stratasys社製のFortus 450mc，FDM方式（熱溶解積層法）により14時間かけて造形した．
次段階として，1/1のトルソーを開発するために，3Dデータのスケールの座標調整，3Dデータの精密な位置調整， 3Dデータの対称化，3Dデータの平滑化を行った．これにより，左右対称の理想的なトルソーを開発できた．
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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
本年度は，ポリゴンモデルをボリュームモデルに変換し，密着衣料を開発するための，個別型トルソーを開発した．まず，試作として1/2のトルソーを作成した．3Dボディスキャナを用いて人体を計測し，ポリゴンモデルを取得した．ボリュームモデルに変換し，トルソー作成のために，頭部，腕，足を試行錯誤しながら，適切な位置でカットし，FDM方式により造形した．日本衣服学会で発表を行い，良い評価を得た．
次に，左右方向の体幹の傾き，正面方向の角度のずれを補正した上で，左右対称化のための対称軸を決めた．左右対称軸を中心にボクセルをコピーし，重複，非重複，空ボクセルの3種に分け，それぞれにスカラー値を与え，非重複ボクセルから周囲のボクセルへスカラー値を振り分けた後，一定の閾値で左右対称3Dモデルを作成した．今後，日本家政学会で発表するため，1/1トルソーを作成する．
以上より，進行状況としてはおおむね順調に進展しているといえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
3年計画の2年目である本年度は，1/1トルソーの完成，密着衣料の作成，ユーザ評価を行う．1/1トルソーは，昨年度の開発により，発泡スチロール3次元切削加工で出力する前段階まで進んでいる．そこで，発泡スチロール3次元切削加工により1/1トルソーを作成し，表面に塗装を施し完成させる．
完成したトルソーを用いて，トルソーに前後中心線，脇線，BL，WL，HLを入れて，シーチングを用いてタイトフィッティングを行い，原型を作成する．次に，各種デザインを行い，立体裁断により密着衣料である，ベアトップドレス等のパターンを作成する．布を選択して，仮縫い，本縫いを行う．
ユーザ評価として，着装評価，インタビュー，アンケート調査を行う．さらに，実験協力者を募集して，写真・ムービーによるアンケート調査を行う．それらを分析し，今後のトルソー開発，密着衣料製作において参考とする．次段階として，さらに実験協力者を募集して，3D人体計測を行い，複数の1/1トルソーを作成する．
論文の公開は，1/1トルソーについて，日本家政学会，芸術科学会NICOGRAPH等で学会発表し，芸術科学会論文誌等に論文投稿をする．
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| Causes of Carryover |
本年度は，個別化型トルソーの試作として1/2サイズで，3Dプリンタにより作成した．次に，3Dデータのスケールの座標調整，3Dデータの精密な位置調整， 3Dデータの対称化，3Dデータの平滑化を行い，1/1トルソーの開発準備を行った．ほぼ，経費は予定通り支出したが，若干物品費の計上等で不足した．
次年度は，1/1トルソーを発泡スチロール3次元切削加工により作成する．また，密着衣料の作成，ユーザ評価を行う．そのため，昨年度使用できなかった分を含め，計上したい．
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