マルチレゾリューション・メッシュモデリングによる3次元設計環境の統合

• 研究課題/領域番号: 13650110
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械工作・生産工学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 金井 理 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90194878)
• 研究分担者: 岸浪 建史 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30001796)
• 研究期間 (年度): 2001 – 2002
• 研究課題ステータス: 完了 (2002年度)
• 配分額: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円); 2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2001年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
• キーワード: メッシュモデル / 多重解像度 / LOD制御 / CAD / FEM / 干渉チェック / リバースエンジニアリング / 形状モデル / CAM / コンピュータグラフィックス / テクスチャマッピング / ウエーブレット変換

研究概要

3角形で構成されるマルチレゾリューション(多重解像度)・メッシュモデルを形状モデルの基準とする,統一性のある新たな3次元設計環境を構築しようというのが,本研究の目的である.本研究成果の概要は,下記のとおりである.
(1)FEM解析用多重解像度メッシュモデル生成手法の開発
意匠デザインで作成された高密度メッシュモデルから,メッシュ詳細度および形状詳細度の双方を独立に制御可能で,かつ解析に適する要素形状や節点次数が可能な限り一様化される,詳細形状除去型および詳細形状保存型の多重解像度メッシュモデル生成手法を夫々開発した.
(2)干渉計算の効率化のための多重解像度メッシュモデル生成手法の開発
ディジタルモックアップ等の基本機能として必要となるメッシュモデル間の効率的千渉チェック演算に適した,低解像度モデルが高解像度モデルを包含し,かつその形状膨張量が最小となる多重解像度メッシュモデルを,線形計画法を利用して高速に生成する手法を開発した.
(3)Quasi-Interpolatlonを利用した点群からの細分割曲面メッシュ生成手法の開発
Quasi-Interpolation(準補間)と適応的分割手法を利用し,高密度測定点群にフィットするLoop細分割曲面の初期制御メッシュを,適応的にかつ高速・安定に算出する手法を開発し,実際の測定点に対するフィッティング実験を行った結果,数万点の測定点群を数百点の初期制御メッシュで近似可能であることが確認された.

研究成果

• [文献書誌] 金井 理: "メッシュモデルのLOD制御技術とそのデジタルエンジニアリングへの応用"精密工学会誌. 69巻・4号. 83-86 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 伊達 宏昭: "パラメタライゼーションを用いた表面詳細合成形状の三角形メッシュモデリング"精密工学会誌. 69巻・4号. 581-585 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 伊達 宏昭: "表面詳細合成形状の意匠設計用メッシュモデリング"第20回設計シンポジウム 講演論文集. 32-38 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 伊達 宏昭: "フィルタリングとパラメタライゼーションに基づくメッシュモデルの表面詳細抽出と合成"2002年度 精密工学会春季大会 学術講演会講演論文集. 260 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 伊達 宏昭: "干渉判定のための多重解像度メッシュモデル生成に関する研究"情報処理学会 第64回全国大会講演論文集(CD-ROM). 4巻. 33-34 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 名知 数馬: "Loop細分割曲面を用いた点群からのリバースエンジニアリング"2002年度 精密工学会春季大会 学術講演会講演論文集. 269 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 伊達 宏昭: "干渉判定のための多重解像度メッシュモデル生成に関する研究-局所解像度制御と干渉判定処理への適用-"情報科学技術フォーラム講演論文集. 263-264 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 伊達 宏昭: "フィルタリングを用いた表面詳細を含むメッシュモデルの多重解像度化"2002年度 精密工学会秋季大会 学術講演会講演論文集. 5 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 名知 数馬: "Loop細分割曲面を用いた点群からのリバースエンジニアリング-Quasi-interpolationに基づく制御メッシュ導出法-"2002年度 精密工学会秋季大会 学術講演会講演論文集. 13 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 伊達 宏昭: "表面詳細を含むメッシュモデルの多重解像度表現化-メッシュ品質の改善とFEMへの応用-"2003年度 精密工学会春季大会 学術講演会講演論文集. 5 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 伊達 宏昭: "干渉判定用多重解像度メッシュ生成に関する研究-メッシュ品質を考慮した低解像度メッシュ生成-"情報処理学会 第65回全国大会講演論文集(CD-ROM). 5A-3 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 名知 数馬: "Loop細分割曲面を用いた点群からのリバースエンジニアリング-Quasi-interpolationと適応的分割に基づく制御メッシュ導出法-"2003年度 精密工学会春季大会 学術講演会講演論文集. A-19 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Satoshi KANAI et al :: "LOD Control for Mesh Models and its Application to Digital Engineering"Journal of JSPE. Vol.69,No.4. 83-86 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hiroaki Date et al :: "Triangular mesh model of surface-detail-integrated shape using paramaterization"Journal of JSPE. Vol.69,No.4. 581-585 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hiroaki DATE at el :: "Mesh modeling of surface detail integrated shapes"Proc.of 20^<th> Design Symposium (in Japanese). 32-38 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hiroaki DATE at el :: "Surface detail extraction and integration of mesh model using filtering and parameterization"Proc.of JSPE Spring Annual Conferences (in Japanese). 260 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hiroaki DATE at el :: "Multi-resolution mesh modeling for collision detection"Proc.of IPSJ 64^<th> Annual Conferences (in Japanese). 33-34 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kazuma NACHI et al :: "Reverse Engineering from point Could using a Loop subdivision surface"Proc.of JSPE Spring Annual Conferences (in Japanese). 269 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hiroaki DATE at el :: "Multi-resolution mesh modeling for collision detection -Local resolution control and its application to the collision detection-"Proc.of Forum on Information Technology 2002 (in Japanese). 263-264 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hiroaki DATE at el :: "Multi-resolution representation of mesh models including surface detail using filtering"Proc.of JSPE Autumn Annual Conferences (in Japanese). 5 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kazuma NACHI et al :: "Reverse Engineering frim Point Cloud using a Loop subdivision surface -Control mesh generation using quasi-interpolation-"Proc.of JSPE Autumn Annual Conferences (in Japanese). 13 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hiroaki DATE at el :: "Multi-resolution representation of mesh models including surface detail -Improvement of mesh quality and its application to FEM-"Proc.of JSPE Spring Annual Conferences (in Japanese). 5 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hiroaki DATE at el :: "Multi-resolution mesh modeling for collision detection : -Generation of low-resolution meshes considering mesh quality-"Proc.of IPSJ 65^<th> Annual Conferences (in Japanese). 5A-3 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kazuma NACHI et al :: "Reverse Engineering from Point Cloud using a Loop subdivision surface -Control mesh generation using adaptive refinement and quasi-interpolation-"Proc.of JSPE Spring Annual Conferences (in Japanese). A-19 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] 金井 理: "メッシュモデルのLOD制御技術とそのデジタルエンジニアリングへの応用"精密工学会誌. 69.4. 83-86 (2003)
• [文献書誌] 伊達宏昭: "パラメタライゼーションを用いた表面詳細合成形状の三角形メッシュモデリング"精密工学会誌. 69.4(掲載決定). (2002)
• [文献書誌] 伊達宏昭: "表面詳細合成形状の意匠設計用メッシュモデリング"第20回設計シンポジウム 講演論文集. 32-38 (2002)
• [文献書誌] 伊達宏昭: "フィルタリングとパラメタライゼーションに基づくメッシュモデルの表面詳細抽出と合成"2002年度 精密工学会春季大会 学術講演会講演論文集. 260 (2002)
• [文献書誌] 伊達宏昭: "干渉判定の為の多重解像度メッシュモデル生成に関する研究"情報処理学会 第64回全国大会講演論文集(CD-ROM). 4. 33-34 (2002)
• [文献書誌] 名知数馬: "Loop細分割曲面を用いた点群からのリバースエンジニアリング"2002年度 精密工学会春季大会 学術講演会講演論文集. 269 (2002)
• [文献書誌] 伊達宏昭: "干渉判定の為の多重解像度メッシュモデル生成に関する研究-局所解像度制御と干渉判定処理への適用-"情報科学技術フォーラム講演論文集. 263-264 (2002)
• [文献書誌] 伊達宏昭: "フィルタリングを用いた表面詳細を含むメッシュモデルの多重解像度化"2002年度 精密工学会秋季大会 学術講演会講演論文集. 5 (2002)
• [文献書誌] 名知数馬: "Loop細分割曲面を用いた点群からのリバースエンジニアリング-Quasi-interpolationに基づく制御メッシュ導出法-"2002年度 精密工学会秋季大会 学術講演会講演論文集. 13 (2002)
• [文献書誌] 伊達宏昭: "表面詳細を含むメッシュモデルの多重解像度表現化-メッシュ品質の改善とFEMへの応用-"2003年度 精密工学会春季大会 学術講演会講演論文集. (発表予定). (2003)
• [文献書誌] 伊達宏昭: "干渉判定用多重解像度メッシュ生成に関する研究-メッシュ品質を考慮した低解像度メッシュ生成-"情報処理学会 第65回全国大会講演論文集(CD-ROM). (発表予定). (2003)
• [文献書誌] 名知数馬: "Loop細分割曲面を用いた点群からのリバースエンジニアリング-Quasi-interpolationと適応的分割に基づく制御メッシュ導出法-"2003年度 精密工学会春季大会 学術講演会講演論文集. (発表予定). (2003)
• [文献書誌] 金井 理: "Wavelet変換を用いたテクスチャマッピングされたポリゴンの合成型多重解像度表現とLOD制御"情報処理学会研究報告. 2001-CG-102. 19-24 (2001)
• [文献書誌] 伊達 宏昭: "表面詳細を含む設計対象のメッシュモデリングと多重解像度表現"情報処理学会研究報告. 2001-CG-102. 43-48 (2001)
• [文献書誌] 金井 理: "ウエーブレット変換を用いたメッシュモデルの幾何・テクスチャの独立LOD制御"Visual ComputingグラフィクスとCAD合同シンポジウム2001予稿集. 103-108 (2001)
• [文献書誌] 金井 理: "加工からみた機械系CAD/CAMへのニーズとその対応-自由曲面CAMシステム技術を中心として-"機械と工具. Vol.45 No.2. 71-75 (2001)
• [文献書誌] 伊達 宏昭: "表面詳細統合型3次元ポリゴンモデルの構築とそのLOD制御"情報処理学会 第62回全国大会講演論文集. (CD-ROM). 6V-04 (2001)
• [文献書誌] 三浦 夕季: "テクスチャマッピングされたポリゴンに対するウエーブレット変換によるLOD制御のためのリメッシュ化手法"情報処理学会 第62回全国大会講演論文集. (CD-ROM). 6V-05 (2001)
• [文献書誌] 北村伊久裕: "離散フーリエ変換に基づくベクトル型データへの電子透かし手法"情報処理学会 第62回全国大会講演論文集. (CD-ROM). 1R-01 (2001)
• [文献書誌] 伊達 宏昭: "表面詳細を含む設計対象のメッシュモデリングと多重解像度表現"2001年度 精密工学会春季大会 学術講演会講演論文集. 283 (2001)
• [文献書誌] 三浦 夕季: "テクスチャマッピングされたポリゴンに対する多重解像度表現のためのリメッシュ化とLOD制御"2001年度 精密工学会春季大会 学術講演会講演論文集. 284 (2001)
• [文献書誌] 伊達 宏昭: "メッシュモデリングにおける表面詳細合成とその精度評価"2001年度 精密工学会北海道支部 学術講演会講演論文集. 41-42 (2001)
• [文献書誌] 名知 数馬: "細分割曲面を用いたリバースエンジニアリングの研究-不連続部を含むメッシュモデルの細分割表現と実装-"2001年度 精密工学会北海道支部 学術講演会講演論文集. 43-44 (2001)
• [文献書誌] 北村伊久裕: "形状モデルに対する汎用電子透かし手法の研究"2001年度 精密工学会北海道支部 学術講演会講演論文集. 35-36 (2001)
• [文献書誌] 伊達 宏昭: "詳細メッシュ合成に基づくメッシュモデルの丸め処理"情報処理学会 第63回全国大会講演論文集. Vol.4(CD-ROM). 43-44 (2001)
• [文献書誌] 北村伊久裕: "データモデルの構造分析に基づく形状モデル用電子透かしアルゴリズムの分類"情報処理学会 第63回全国大会講演論文集. Vol.3(CD-ROM). 555-556 (2001)