| 研究課題/領域番号 |
19H02048
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18030:設計工学関連
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
三浦 憲二郎 静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (50254066)
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| 研究分担者 |
梶原 健司 九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 教授 (40268115)
井ノ口 順一 筑波大学, 数理物質系, 教授 (40309886)
臼杵 深 静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (60508191)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
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| キーワード | トリム曲面 / 接平面連続性 / 曲率連続性 / B-spline曲線 / B-spline曲面 / ガウス曲率 / 平均曲率 / 意匠デザイン / リバースエンジニアリング / レーザスキャナ / 外装設計 / 自由曲面 / 画像処理 / メッシュモデル / キャラクタライン / 計測データ / フィッティング / 曲面の連続性 / G1 / G2 / 美的曲線 / 美的曲面 / 変分原理 / 美的曲線・曲面理論 / 曲率分布 / 四辺形曲面 / 品質基準 / リ バースエンジニアリング / 高品質曲面 / 自由曲線・曲面 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
自動車の外装設計に用いられている自由曲面には滑らかで美しく高品質であることが要求される．実車のCADモデルには，４辺形パッチをパラメータ空間で切り抜いたトリム曲面が使われている．しかしながら，実務でのニーズが強いにもかかわらずトリム曲面に関する理論的研究はほとんどなされていない．そこで，本研究ではまず，実車外装をレーザスキャナで計測し，それらの曲率分布等の特徴を分析することで実務に使えると判断するための「品質基準」を確立する．次に，トリム曲面を滑らかに接続する理論を構築し，研究代表者が開拓してきた美的曲線・曲面理論をトリム曲面に拡張して「品質基準」を満たすトリム曲面を生成する手法を確立する．
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| 研究成果の概要 |
自動車の外装設計に用いられている自由曲面には滑らかで美しく高品質であることが要求される．実務でのニーズが強いにもかかわらずトリム曲面に関する理論的研究はほとんどなされていない． そこで，まず，トリム曲面を用いた自動車外装のリバースエンジニアリング手法として，最小二乗近似を行い，四辺形曲面をフィッティングし，それをトリムすることでトリム曲面を生成した．さらに，三角メッシュデータに対して接平面，および曲率連続性を満たすトリム曲面をフィッティングするための手法を研究・開発し，トリム曲面の接平面，および曲率連続化することに成功した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
自動車の外装設計に用いられている自由曲面には滑らかで美しく高品質であることが要求される．実車のCADモデルには，４辺形パッチをパラメータ空間で切り抜いたトリム曲面がほぼ必ず使われている．しかしながら，実務でのニーズが強いにもかかわらずトリム曲面に関する理論的研究はほとんどなされていない．このためトリム曲面は現場のノウハウでモデリングされ，設計工学における形状モデリング研究が実務にまったく貢献できていない．本研究によりトリム曲面によるリバースエンジニアリングの可能性を見出すことができ，今後の提案技術の進展により高品質な外装を持つ車で製造可能となる．
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