2022 Fiscal Year Research-status Report

動きのある三次元CADモデルを対象とした高精度検索技術の開発

Research Project

Project/Area Number	22K12042
Research Institution	Tokyo Metropolitan University
Principal Investigator	片山薫東京都立大学, システムデザイン研究科, 教授 (00336520)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords	三次元CADモデル / 検索 / 可動部品 / アニメーション
Outline of Annual Research Achievements	本研究はエンジンにおけるピストンのような動く部品を含む三次元CADモデル(アセンブリモデル)を対象とした高精度な検索技術の開発を目指している。2022年度の実績は以下の通りである。 1．動きのある三次元CADモデルを検索するためのフレームワークの開発：部品の動作やモデル形状の変化を表現する方法とそれを検索するためのアプローチには様々なものが考えられる。本研究では、部品の動きによって時間と共に変化するモデルの形状を適当な時間間隔でサンプリングすることによって得られる集合をモデルの表現とした。問い合わせは静止したモデルで与えられ、多くのモデルに対してサンプリングされた個々の形状と逐一比較することによって同一モデルを発見する。 2．動きのある三次元CADモデルを表現するデータ構造：動くモデルの形状を適当な時間間隔でサンプリングしたものをそのままの状態で保持することは非効率である。本研究では、それらを各部品の形状に関する情報とそれらのサンプリングの前後における位置と姿勢の変化に関する情報として表現することとした。また、アニメーションを保存するために広く利用されているFBX形式は本研究で対象とするデータの保管に適さないため、新たなデータ形式を提案した。 3．サンプリングされた三次元CADモデルに対する特徴量計算の効率化：サンプリングされたモデルの形状からそれぞれ個別に特徴量を計算することは効率が悪い。本研究では、初期状態にあるモデルに対する特徴量と各部品の位置と姿勢の変化に関する情報を利用して、それ以降にサンプリングされたモデルに対する特徴量を計算する方法を開発した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 研究計画調書に挙げた課題「アセンブリ構造を考慮した動きのある三次元CADアセンブリモデルに対する部品の幾何学的配置を反映した特徴量の構成とそれを利用した効率的な検索アルゴリズムの開発」と「三次元CAD アセンブリモデルの動きを表現するデータ形式」について「研究実績の概要」に記載した通り進捗している。
Strategy for Future Research Activity	2023年度は2022年度の研究成果を引き継ぎ、動きのある三次元CADモデルを対象としたより効率的で高精度な検索方法について研究を進めると共に、検索システム評価用ベンチマークデータの作成に取り組む予定である。
Causes of Carryover	(理由)研究を進める上で必要となるPCなどのシステム開発機材の購入費が予定よりも少額であったこと、オンラインで会議に参加したため旅費などの支出がなかったことが理由である。 (使用計画)研究の進捗に合わせたシステム開発用機材(PCなど)やソフトウエアの購入、論文掲載料の支払い、研究発表のための出張旅費等に使用する予定である。