| 研究概要 |
意匠形状設計の一手法であるリバースエンジニアリングでは,形状設計の規範なる実体モデルの形状計測技術および獲得した離散的な3次元点群データに基づいたあてはめ処理技術が重要である.
そこで本研究では,実体モデルの3次元形状を高速に計測できるレーザスキャナ(購入設備備品)により高密度計測(点群データピッチ間隔0.3mm以下)を行った.また,実体モデルの形状を複数の方向から測定する多面計測が可能となったことから,実体モデルのほぼ全形状の点群データを短時間で獲得することができた.
高密度計測で獲得した離散的な点群データへは,NURBS(Non Uniform Rational B-Spline)曲面によるあてはめ処理を行った.あてはめ処理では,測定点群データから曲面パラメータを算出し,制御点数を変化させてNURBS曲面を生成した.生成した曲面は,従来から行ってきた曲面のシェーディング描画,生成した曲面上にあてはめ誤差分布および等高線を描画して定性的かつ定量的に評価した.また本研究では,新たにガウス曲率分布状況の描画によって生成した曲面の品質評価を行った.その結果,従来の評価方法では困難であった,微妙に変化している曲面のうねりやゆがみ状況をあてはめ処理の段階で確認することができた.
さらに,あてはめ処理で生成したNURBS曲面に基づいた切削加工実験を行った.その結果,加工モデルに表れた曲面のうねりやゆがみの変化状況および発生箇所が,ガウス曲率の分布状況と一致していた.このように,ガウス曲率は,意匠形状のような複雑かつ微妙に変化している形状の様子を的確に表せる特徴量であることが,あてはめ処理および切削加工実験により明らかとなった.
平成18年度は,複合(平面・回転)スキャンによる新高密度計測技術とガウス曲率を用いた高品位あてはめ処理法を確立させ,「実体モデルをベースとする意匠形状設計支援システム」の完成を目指す.
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