建築・都市設計を対象としたデジタルデザイン・プロセッシングシステムの開発

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21760469
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 福田 知弘 Osaka University, 工学研究科, 准教授 (80379114)
• Keywords: 都市模型 / 3Dレーザースキャナ / Virtual Reality / ポリゴン最適化 / 形状モデリング

Research Abstract

本研究課題は,都市設計を対象とした,デジタルデザイン・プロセッシングシステムの開発をテーマとしている。具体的には,模型などの比較的小規模なアナログ・プロトタイプを非接触型3Dデジタイザ(3Dスキャナ)によりデジタル化してVR(Virtual Reality)空間に取り込むことによりデジタル・プロトタイプ化する。
今年度は,3Dスキャナとしてコニカミノルタ社VIVID910を導入した。次に,3Dスキャナにより得られる形状データを,VRデータ用に使用するためには,VR描画用に10fps (frame per second)を確保する必要から,頂点数やポリゴン数などのデータ量削減,穴あき等のデータ欠損,エッジを考慮したデータ最適化を行う必要があることを明らかにした。
この課題解決のために,自動的にデータ変換を行うポリゴンオプティマイゼーションシステム「Poly-Opt」を開発した。次に,建築ボリュームに対し,Poly-Optを実行したところ,寸法精度は最大+1.68mm,最小-0.87mm,平均+1.25mmの誤差を,平面の成す角度の精度は,最大+3.84度,最小-2.25度,平均-0.02度であることを確認した。またファイルサイズ,頂点数,ポリゴン数をそれぞれ99%以上軽量化することに成功した。頂点やポリゴンの生成状況も理想的であり,スキャンデータで見られた端部の階段形状や,斑点状の形状欠損を解決することができた。また都市模型に対してPoly-Optを実行したところ,同様の削減結果を得られたが,頂点やポリゴンの生成状態が理想的とは言えず,Poly-Optの引数の与え方に課題が残った。