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2012 Fiscal Year Annual Research Report

自然事象の数理モデルと感性に基づく自然印象テクスチャ・形状の創発システムの開発

Research Project

Project/Area Number 24360061
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

青山 英樹  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40149894)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大家 哲朗  慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (10410846)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsデザイン創発 / テクスチャ / 自然印象 / 美的曲線 / 感性 / シボ / 木目 / 水玉
Research Abstract

平成24年度の研究において,次の(1)~(4)のシステムを開発した.
(1)自然事象の数理モデル化に基づくシボ(皮皺)模様の創発システム
(a)自然事象内在する"フラクタル性"と"ゆらぎ性"の数理モデルを組合せ,シボ(皮皺)模様数理モデルを構築し,多様なシボ(皮皺)模様を創発するシステムを開発した.
(2)自然事象の数理モデル化に基づく木目模様の創発システム
(a)線分状の電荷(線電荷)ポテンシャルモデルを用いて,樹幹の数理モデルを構築した.
(b)樹木生長を各年の体積の等差数列としてモデル化し,デジタル樹木モデルを構築した.
(c)光合成速度を光量,水量,温度の関数としてモデル化し,樹木の各年の生長体積を光合成速度から求めた.
(d)生育地,生育年,樹木種類を入力し,デジタル樹木を生長(構築)させるシステムを開発した.
(3)自然事象の数理モデル化に基づく水玉・抽象柄模様の創発システムの開発
(a)水玉模様を構成する水玉直径とその個数の関係が両対数図において直線になるように水玉直径と個数を決定した.
(b)水玉を平たい容器に入れ,振動・揺動運動を与え,水玉の衝突運動を繰り返し,配置を決定する水玉模様創発システムを開発した.
(c)格子モデル内に金属凝固の結晶核を発生させ,各格子に凝固情報を組み込み,凝固則に基づく凝固成長の数理モデルを構築した.
(d)金属の種類に基づき金属凝固環境を定めるインタフェースを構築し,環境により異なる多様な抽象柄模様を創発するシステムを開発した.
(4)自然事象の数理モデル化に基づく美的曲線の創発システム
(a)曲率とその出現頻度の関係を表す両対数図直線の傾きより,美的曲線を生成する数理モデルを開発した.
(b)上記(a)の数理モデルを基に,美的曲線を創発するシステムを開発した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究計画が詳細・具体的に練られていたため,おおよそ計画どおりに研究を遂行できたため.

Strategy for Future Research Activity

平成24年度では,自然事象の数理モデル化に基づき,(1)シボ(皮鐵)模様,(2)木目模様,(3)水玉・抽象柄模様,(4)美的曲線の創発システムを構築した.平成25年度では,感性に基づく同様の創発システムを構築し,平成26年度では,それらのシステムを統合する.

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

システム開発補助費が当初計画していた予算をオーバーすることが予想されたため(実際,当初予算よりもオーバーした),当初購入を計画していたコンピュータの購入を控え,既存設備で対応した.結果として,当該助成金が発生した.翌年(平成25年)においても,システム開発補助費が予算をオーバーすることが予想されるため,当該助成金は,そのための支出として計画している.

  • Research Products

    (9 results)

All 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Digital Design Method of Wood Grain Pattern Based on Kansei2012

    • Author(s)
      Ryo Akiyama, Takuya Mori, Hideki Aoyama, Tetsuo Oya
    • Journal Title

      Proceedings of 2012 Asian Conference on Design and Digital Engineering

      Pages: 1-8(USB)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] EMERGENCE SYSTEM OF PATTERN DESIGN SHOWING NATURAL IMPRESSION2012

    • Author(s)
      Yuki Kamahara, Hideki Aoyama, Tetsuo Oya
    • Journal Title

      Proceedings of the ASME 2012 International Design Engineering Technical Conferences & Computers and Information in Engineering Conference

      Volume: (CD-ROM) Pages: 1-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] STYLE DESIGN SYSTEM BASED ON CLASS A BE' ZIER CURVES FOR HIGH-QUALITY AESTHETIC SHAPES2012

    • Author(s)
      Tetsuo Oya, Fumihiko Kimura, Hideki Aoyama
    • Journal Title

      Proceedings of the ASME 2012 International Design Engineering Technical Conferences & Computers and Information in Engineering Conference

      Volume: (CD-ROM) Pages: 1-9

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 要求する印象を呈する木目模様の生成法に関する研究2013

    • Author(s)
      秋山涼, 青山英樹, 大家哲朗
    • Organizer
      2013年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2013-03-13
  • [Presentation] 自然現象のモデル化に基づく自然な印象を呈する模様の生成法2013

    • Author(s)
      蒲原有紀, 青山英樹, 大家哲朗
    • Organizer
      2013年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2013-03-13
  • [Presentation] 曲率変化単調曲線を利用したスタイルデザインシステム(第4報)―Class A 生成条件適用範囲の拡大―2013

    • Author(s)
      木村文彦, 大家哲朗, 青山英樹
    • Organizer
      2013年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2013-03-13
  • [Presentation] 自然現象のモデル化に基づく模様生成法2012

    • Author(s)
      蒲原有紀, 青山英樹, 大家哲朗
    • Organizer
      Designシンポジウム2012講演論文集
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2012-10-17
  • [Presentation] 感性に基づく木目模様デザインに関する基礎研究2012

    • Author(s)
      蒲原有紀, 青山英樹, 大家哲朗
    • Organizer
      Designシンポジウム2012講演論文集
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2012-10-17
  • [Presentation] 曲率変化単調曲線を利用したスタイルデザインシステム(第3報)―空間Class A曲線生成アルゴリズムの改善―2012

    • Author(s)
      木村文彦, 大家哲朗, 青山英樹
    • Organizer
      2012年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      九州工業大学
    • Year and Date
      2012-09-15

URL: 

Published: 2014-07-16  

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