| 研究課題/領域番号 |
20K21784
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分60:情報科学、情報工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
山口 泰 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (80210376)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2020年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
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| キーワード | ポリゴンデータ / 可展形状 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
．３Ｄスキャナで取得されるポリゴンデータは非常に細かく膨大なポリゴンで構成されるため，シート材で製作するには可展形状として近似する必要がある．従来の研究では，柱面や錘面などの可展面や帯型形状を用いて，可展形状に近似していた．しかし，最終形状と元のポリゴンデータに対応がなく，近似精度の評価・制御などが困難であった．本研究では，入力形状と近似形状の各要素を一対一に対応させるべく，パーツを稜線に沿って分割するとともに，離散曲面の特徴量を利用して位相を保存したまま可展形状に変換する．さらに組立て工作の手間を低減するために，パーツを分割する際にはパーツ数を可能な限り抑えるようにする．
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| 研究成果の概要 |
本研究では与えられたポリゴンデータの位相を保存したまま可展形状近似することを目指した．つまり入力ポリゴンデータの各要素が一対一に対応するように，パーツを稜線に沿って分割するとともに位相を保存したまま可展形状に変換する．このためには元のポリゴンデータの形式のまま，可展性の判定や近似を行う必要がある．そこで，可展性の評価にあたって頂点周りの角の総和という離散幾何学的な特徴を用いることとした．またパーツを稜線に沿って分割する際には，パーツ数を可能な限り抑えることを目指した．この処理においても，ポリゴンデータ，すなわち離散曲面の特徴量を利用する方法が必要となり，手法の開発・検証を実施した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
３Dスキャナの発展に伴い，３次元形状表現としてのポリゴンデータが広く社会に浸透してきている．ポリゴンデータの実体化にあたって，紙や金属板などのシート材を用いる場合には，ポリゴンデータを可展形状として近似することが必要不可欠である．従来の研究では，ポリゴンデータを柱面や錐面などの可展面やストリップと呼ばれる帯型形状からなるパーツによって可展形状としての近似を実現していた．しかし，元のポリゴンデータとは位相構造がまったく異なってしまうため，近似誤差を議論することやパーツ数を制御することが困難になっていた．本研究のアプローチによって，位相を保存したまま可展形状として近似することが可能となった．
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