| 研究課題/領域番号 |
17K00741
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| 研究機関 | 武庫川女子大学 |
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研究代表者 |
鈴木 利友 武庫川女子大学, 生活環境学部, 准教授 (10388803)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | ３Ｄレーザースキャナ / キーライン / 平面あてはめ / 座標変換 / 主成分分析 / 点群 / 重心 / 座標系 |
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| 研究実績の概要 |
日本らしい景観を構成する曲線セグメントのうち、小スケールのセグメントをもつ典型的事例である桟瓦を研究対象とした。具体的にはまず、大阪府内の住宅で実際に使用されていた手づくりの桟瓦を、高精度３Ｄスキャナを用いて計測した。得られたメッシュデータの最適化を行った後、各瓦の頭にある上下２本の出隅をキーラインとして抽出した。
抽出したキーラインは空間図形であるが、高い精度で平面図形に近似できると考えられた。そのため、各キーラインを構成する全頂点からなる点群に平面あてはめと座標変換を施すことにより、定式化、パラメータ化が比較的容易な平面図形に変換することとした。平面あてはめ、座標変換には主成分分析を応用した。平面あてはめは、点群の重心を含み、第１主成分と第２主成分に平行で、第３主成分を法線とする平面にあてはめることにより行った。変換後の座標系については、計測時に桟瓦が水平となる向きを考慮して座標系を決定するよりも、各主成分をそのまま座標軸とした方が、サンプルによるキーラインの位置や向きのばらつきが小さく、より適切な座標系となることを明らかにした。
また、点群の重心とは別の点（キーラインの左端と右端の中点）をキーラインの中心とし、この中心が中央に来るように左右に平行移動させることによって、サンプルによるキーラインの位置のばらつきが小さくなることも明らかにした。計算結果を描画した結果、下側のキーラインには長年の使用による欠け、上側のキーラインには手づくりゆえの形状のばらつきがそのまま表れた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
桟瓦の高精度３Ｄスキャナによる計測、曲線セグメントの点列によるモデル化は予定通り実施できた。さらに、曲線セグメントの特性を最適に表現できる定式化、パラメータ化の手法については、その第一段階となる平面あてはめ、座標変換を、主成分分析を応用することにより、当初計画よりも前倒しで行うことができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
桟瓦のメッシュデータの最適化から平面あてはめ、座標変換に至る定式化手法には、まだ改良の余地が考えられるため、可能な限りの改良を行う。また今年度予定している曲線セグメントの定式化については、平面あてはめ、座標変換以降の研究を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
100,000円の前倒し支払請求を行い、学会参加費、出張旅費、消耗品費、英文添削料として99,787円を使用したが、端数の関係でやむを得ず213円のみ未使用となり、次年度使用額が生じた。次年度は、支払請求額と合わせた500,213円を、研究成果発表や情報収集に必要な学会参加費や出張旅費、研究の遂行に必要な消耗品等の購入費用、および論文投稿に必要な論文投稿料や英文添削料として使用する計画である。
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