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分岐理論に基づく特異曲線抽出による完全六面体メッシュ生成

研究課題

研究課題/領域番号 26420084
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関横浜国立大学

研究代表者

川原田 寛  横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40462676)

研究分担者 平岡 弘之  中央大学, 理工学部, 教授 (20165161)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 交付 (2015年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード形状モデリング / ボリュームメッシュ / 特異曲線
研究実績の概要

本研究において完全六面体メッシュを作成するためには,初期メッシュの作製およびその変形が必要である.研究代表者がこれまでに作成したアルゴリズムは,初期六面体メッシュ生成の段階においても変形の段階においても,入力である点群を参照する.本研究のテーマである分岐理論に基づく特異曲線抽出による初期メッシュ作成を達成するためには生成された初期メッシュが形状表面の特徴稜線に適合しているかが鍵となる.
つまり,初期メッシュ作成時に表面の特量稜線を参照する必要があり,そのためには入力である物体表面から取得された点群から特徴稜線を取得しておかなければならない.
そこで,ノイズを含む入力点群に対し特徴稜線を取得する手法を開発した.完全六面体メッシュ生成が全自動であるためにこの特徴稜線を取得も全自動で行う必要があり,ハフ変換等の平面,曲面当てはめ技術を採用した.さらに,全体の高速性を維持するためにハフ変換の替わりにランダマイズドハフ変換を行っている.これにより特徴稜線を取得が高速に可能となった.
また,既存のアルゴリズムとの兼ね合いから,特徴稜線はそれ上の点群で表現することとし,特徴稜線上以外の点も当てはめ結果の曲面へ射影した.このように入力である点群はアルゴリズムのいたるところで参照される.つまりその品質は完全六面体メッシュ生成の結果に強く影響を与える.よってポアソンディスクサンプリングを用いて品質の向上を行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

初期メッシュ作成時に必要となる特徴稜線を取得および,アルゴリズム全体の性能向上のために点群の品質の向上を行った.

今後の研究の推進方策

追加で行った事項があったため予定より遅れているが,以降は当初の予定通り初期メッシュの作成を行う.最終年度にアルゴリズムのロバスト化を予定していたが,今回の追加事項はその前倒しともいえる.実験の期間が短くなる恐れがあるが,本研究の目標である初期メッシュ作成アルゴリズムを優先して達成するものとする.

次年度使用額の使用計画

先送りした旅費,物品費を使用する.また人件費,謝金なども併せて支出する.

報告書

(2件)
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Quadrilateral Meshing for Hexahedral Mesh Generation Based on Facet Normal Matching2014

    • 著者名/発表者名
      H. Kawaharada, Y. Imai, H. Hiraoka
    • 雑誌名

      Journal of Computational Design and Engineering

      巻: 8 ページ: 356-364

    • NAID

      130007673958

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Randomized triangle algorithm for detecting target shapes in 3-D space2015

    • 著者名/発表者名
      S. Kim, Y. Yoshida, Y. Imai, H. Kawaharada
    • 学会等名
      ACDDE2015
    • 発表場所
      Kitakyushu, Japan
    • 年月日
      2015-11-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fast Uniform Sampling with Sharp Features based on Randomized Hough Transform2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Yoshida, S. Kim, Y. Imai, H. Kawaharada
    • 学会等名
      ACDDE2015
    • 発表場所
      Kitakyushu, Japan
    • 年月日
      2015-11-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Uniformization of point cloud with sharp features using poisson disk sampling and randomized Hough transform2015

    • 著者名/発表者名
      S. Kim, Y. Yoshida, Y. Imai, H. Kawaharada
    • 学会等名
      AFGS2015
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2015-08-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An improvement of ICP algorithm using Hough transform2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Yoshida, S. Kim, Y. Imai, K. Shida, H. Tadenuma, H. Kawaharada
    • 学会等名
      MIPE2015
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-06-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Positioning of vertices of Voxel-Based All-hexahedral Meshes Using Radial Basis Functions2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Yoshida, Y. Imai, S. Kim, H. Kawaharada
    • 学会等名
      ACDDE2014
    • 発表場所
      Jinan, China
    • 年月日
      2014-10-31 – 2014-11-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 六面体メッシュ生成のための曲面マッチングアルゴリズムの改良2014

    • 著者名/発表者名
      吉田雄飛,今井祐介,川原田寛
    • 学会等名
      精密工学会2014年度秋季大会
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Hexahedral Mesh Generation Using Adaptive Sampling based on Sharp Features2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Imai, H. Hiraoka, H. Kawaharada
    • 学会等名
      ICGG2014
    • 発表場所
      Innsbruck, Austria
    • 年月日
      2014-08-04 – 2014-08-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Replicating Sharp Features of a Quadrilateral Mesh using the Corresponding Normal Vector2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Imai, S. Moriya, H. Hiraoka, H. Kawaharada
    • 学会等名
      ICPE2014
    • 発表場所
      Kanazawa, Ishikawa, Japan
    • 年月日
      2014-07-22 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] CreoによるCAD/CAE/CAM入門-生産統合演習5日間-2014

    • 著者名/発表者名
      [1]川原田寛,平岡弘之,井原透,辻知章,大川宏史,加藤慧,鎌田涼也,守屋翔悟,田村亮佑,南条佳祐,新津哲,松田貴仁
    • 総ページ数
      247
    • 出版者
      中央大学出版部
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-01-06  

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