2016 Fiscal Year Research-status Report
数理閉曲線・曲面を用いたデザイン支援システムの開発
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15K04758
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
松浦 真也 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (70334258)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
多田羅 景太 京都工芸繊維大学, デザイン・建築学系, 助教 (00504250)
齋藤 邦彦 滋賀大学, 経済学部, 教授 (00195984)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 数理曲線 / 数理曲面 / プロダクトデザイン / 北欧デザイン / ラメ曲線 / ギーリス曲線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
北欧ではラメ曲線がデザインに用いられてきたが、近年、それを拡張したギーリス曲線が登場した。ギーリス曲線やそれに類似の閉曲線・曲面の幾何学的特徴を数学的に調べるのが、本研究の第1の目的である。一方、人間の感覚と幾何学的特徴との関係を、人間工学的手法により調査する。これらの解析結果を元に、デザイン開発を支援する計算機ソフトを作成するのが、本研究の最終目標である。平成28年度には、主に以下の4つの成果が得られた。
1.【幾何学的研究】ギーリス曲線には6つのパラメータがある。これらのパラメータの符号が特定（1つのみ負で、残りはすべて正）の場合について、現れる花形模様を詳細に解析し、パラメータ値と幾何学的形状の関係性を明らかにした。この結果、花形模様を直感的な操作で変形できるようになった。
2.【人間工学的研究】前年度に引き続き、形を認識する際の人間の感性について、アンケート調査をもとに分析した。
3.【情報科学的研究】前年度に、ギーリス曲線を大量に自動で描画するソフトの試作第1段を完成させていた。平成28年度には、これを改良（明らかにデザインに向かないパラメータ領域を除去）するとともに、このソフトを用いて、デジタル版の「形のカタログ」を作成した。
4,【インテリア実物の制作】ギーリス曲線を用いてインテリアの実物の制作を進めた。まず、前年度にデザインを考案済みであった木製の表札について、レーザーカッターを用いて、実物を制作した。さらに、これまでは2次元的なデザインをベースに実物制作を行ってきたが、ギーリス曲線を用いた3次元空間内の曲面をもとにデザインできるよう種々の工夫を行った（ギーリス曲線の3次元化に関する理論的研究、曲面の方程式のグラフ描画と3Dプリンタ用出力など）。本成果をもとに、H29年度には、立体物を制作予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
1.【理論的研究】ギーリス曲線の6つのパラメータの符号に関し、特定（1つのみ負で、残りはすべて正）の場合については、曲線の幾何学的特性をほぼ調べ終えたので、おおむね順調に解析が進んでいると言える。
2.【人間工学的研究】美しさに関する人間の感性と曲線の曲率との間の定性的な関係が明らかになってきた。この意味で大きな進展があった。一方、アンケート調査の対象は依然として限定的であるため、この点は改善したい。
3.【情報科学的研究】作成したデジタル版の「形のカタログ」は、想定以上に大規模なものとなった。その意味で、当初の計画以上に進展した。一方で、「カタログ」の規模が大きいことは、その中から、好みのデザインを抽出する手間が大幅に増えることになり、これを解決するための新たな工夫の必要性が生じた。これら両面を併せて考えると、プラスマイナスゼロで、順調に研究は進んでいる。
4.【インテリア実物の制作】前年度からの積み残しであった「2D小物インテリア」の制作は終えた。さらに3D化に向けて、種々の準備を着実に進めた。3D実物制作に向け、順調に計画は進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
1.【理論的研究】ギーリス曲線を幾何学的観点から理論的に解析することについては、これまで概ね順調に進んでいる。基本的に、膨大な量の曲線について、地道に調べていくことが中心なので、今後も丹念に順を追って解析していく。
2.【人間工学的研究】これまでの調査結果を精査し、追加調査を行うなどして、調査の精度を向上させる。
3.【情報科学的研究】H28年度に作成したデジタル版の「形のカタログ」は、データ量が膨大であるため、実際にプロダクトデザインに利用しやすいよう整理する必要がある。その際、データサイエンスの最新手法を取り入れることも検討する。
4.【インテリア実物の制作】インテリアの制作については、3Dの数理曲面を利用した立体物の制作を進める予定であるが、これをスムーズに行えるよう、手順や使用機器、素材を工夫する。例えば、3Dプリンタで型枠を作成し、それを元に陶磁器の立体物の制作を行うことなどが考えられる。
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| Causes of Carryover |
3D立体物の制作について、制作準備に少し時間を要したため、実際の制作は次年度に回すこととした。このため、制作費の支出が次年度にずれ込むこととなった。また、研究打ち合わせのための海外渡航について、当初は2人で行くことを見込んでいたが、渡航時期を見直し、当該年度は1人のみの渡航としたため、当初見込みより支出が減った。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
3D立体物の制作にかかる費用を、H28年度の残額から支出する。また、研究打ち合わせのための海外渡航について、当初予定より期間・規模を拡大し、より深く時間をかけて討論できるようにする。H28年度の残額の一部を、このための費用に充てる。
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