確率的立体モデリングによる形状設計の支援

支持使用随机 3D 建模进行形状设计

基本信息

批准号：
06858043
负责人：
山口泰
金额：
$ 0.58万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06858043/
关键词：
形状処理形状モデル立体モデル確率

项目摘要

従来の形状モデリングでは、形状を厳密に表現することが追求され、形状表現としての曖昧さを一切排除することが目的とされてきた。このため、形状設計初期のイメージにすぎないような曖昧な形状や機械製品のように許容差をもつ不正確な形状などは取り扱えない。そこで本研究では、3次元空間内の各点に関する確率場によって不確定な立体形状を表現し、これを生成・操作する手法を確立することを目的とする。つまり、3次元空間内の各点が対象立体に属する確率をもって立体形状を表現し、これに操作を加えて形状の生成や変形を行なう。また立体形状の操作法としては、確率的な形状を生成する分布操作、確率的な形状間の和・差・積をとる集合演算、部分形状を変形する局所変形操作、確率的な形状から具体的な形状を生成する境界評価操作などがある。今年度は、まず確率的立体モデリングの理論的枠組の確立を目指し、ボクセル表現を基礎としたプログラム作成を行なった。この結果、全体手法の理論的な枠組は目処がついたので、さらに確率的な形状の生成技術について理論的な検討を進めた。その1つとして、3次元空間において基準となる曲面を与え、この曲面からの距離に応じた確率場を生成する手法を考察した。このアイディアを計算機上でプログラム化し、実効性を検証する必要がある。しかし、今年度は時間的かつ予算的な制約があり、この点については部分的にしか進められなかった。特に研究に十分なメモリ空間を持つワークステーションがなく、パーソナルコンピュータ上で実験せざるをえない状況であり、当面は2次元空間における確率的な図形の生成を行なう予定である。

已追求常规的形状建模以严格表达形状，其目的是消除任何歧义作为形状表示。因此，无法处理含糊的形状，这些形状仅仅是形状早期设计的图像，并且无法处理具有耐受性的不准确形状，例如机械产物。因此，本研究旨在建立一种方法，以在三维空间中为每个点使用随机场来创建和操纵不确定的三维形状。换句话说，三维形状表示三维空间中每个点属于目标固体的概率，并且对此进行操作以生成和转换形状。此外，三维形状的方法包括产生概率形状的分布操作，概率形状之间的总和，差异和产物的集合操作，转化部分形状的局部变形操作以及从概率形状产生混凝土形状的局部变形操作。今年，我们首先创建了一个基于体素表达式的程序，旨在为随机三维建模建立理论框架。结果，我们对总体方法的理论框架有了一个观点，并且对生成概率形状的技术进行了进一步的理论考虑。这些方法之一是在三维空间中提供参考表面，并根据距离该表面的距离生成一个随机场。这个想法必须在计算机上编程并验证其有效性。但是，今年有时间和预算限制，这一点只是部分进步。特别是，没有足够的记忆空间进行研究的工作站，并且必须在个人计算机上进行实验，因此，暂时，我们计划在二维空间中生成概率数字。