2009 Fiscal Year Annual Research Report
ソリッドモデルによる切削シュミレーションソフトウェアの開発
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21919030
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| Research Institution | Maizuru National College of Technology |
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Principal Investigator |
眞柄 賢一 Maizuru National College of Technology, 舞鶴工業高等専門学校教育研究支援センター, 第2部門長
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| Keywords | NCプログラム / シミュレーション / ソリッドモデル |
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| Research Abstract |
実施計画に示したように、まずはOpenCSGライブラリを用いたサンプルプログラムのアルゴリズムをNCVCにフィードバックし、OpenCSGの有用性を評価した。切削シミュレーションを実行したところ、100行程度のNCプログラムであれば良好な結果が得られたが、それ以上になると指数関数的にメモリ消費量が増え、動作速度も極端に遅くなることが判明した。
数万行のNCプログラムをも処理する実用レベルには到底及ばないため、OpenCSGライブラリを用いずに直接OpenGLを操作する方法に方向転換した。さまざまな文献を調査、ならびに導入した評価用CAMシステムでの表示方法を参考に、ソリッドモデルの表示方法を模索した。
試行錯誤の結果、XY平面で仮想描画したデプス(深さ)データを利用し、最深部データをつなぎ合わせることで全体を表現する手法、いわゆるボクセル表現の応用でまずまずの結果が得られた。ただし、この手法で描画ピッチを細分化すると、標準的なサンプルデータでさえ数十万に及ぶポリゴンを描画する必要がある。描画スピードの最も高速な三角形でつなぎ合わせても、それなりの時間を要した。
描画速度の向上は、OpenGL Ver1.5以上でサポートされた「頂点バッファオブジェクト」(VBO)を用い、あらかじめ座標データを全てビデオメモリに転送する手法を採用した。VBOと昨今の高速グラフィックプロセッサ(GPU)をフルに活用することで、拡大表示や回転なども高速に描画できるようになった。
結論として、ボクセル表現の応用とVBOの組み合わせにより、非常に良好なソリッド表示が可能となった。さらにテクスチャマップを組み合わせ、より実物に近い描画が可能となった。ワイヤー表示では得られなかった削り残しチェックが視覚的に行える他、今後は干渉チェックにも応用が可能である。
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