複雑な構造物の制作を支援するための３次元ビジュアル表現

3D 视觉表示支持复杂结构的生产

基本信息

批准号：
13J40011
负责人：
五十嵐悠紀
金额：
$ 1.91万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究ではコンピュータを用いて手芸作品の設計を支援し、製作過程も支援する研究を行ってきた．今年度はパッチワークを題材にデザイン・製作を支援するシステムPatchyを作成し、研究・開発を行った。パッチワークは布をつなぎ合わせてデザインを作成する広く普及している手芸の1つである。ところが、出来上がり図は縫い合わせたあとでしか見ることができず、色合わせや柄合わせなどはあらかじめ出来上がりを想像してデザインするしかなかった。通常は鉛筆画でデザインをしたあと、色鉛筆で布に対応するような色を塗って配色を確かめてから実際に作ることが多く、初心者はデザインに長けた人がデザインした図柄を真似て作ることが多い。そこで我々はシステムを使って外形をデザインし、デザインした閉じた領域の中に、画像ファイルをドラッグアンドドロップすることで出来上がり図を試行錯誤してみることのできるシステムを提案する。画像ファイルには、実際に使いたい布をスキャンしたテクスチャ画像を用意し、これを用いる。ユーザは布と布の切り替え線(実線)の他、ステッチとしての縫目(点線)もデザインすることができる。既存研究のつまんで引っ張る機能[Igarashi et al. 2005]を実装してあり、ユーザが外形をつまんでひっぱることで、テクスチャもリアルタイムに追従する。内部的なデータ構造としては2次元であるが、ピクセルごとに擬似的な法線方向を計算し、法線と光線方向を加味した色合いを計算し、描画している。このようにすることで、あたかも実際に縫い合わせたかのようなぷっくりとした立体的な描画を、一般家庭に普及しているような安価なノートPCにおいてリアルタイムで実現している。

在本研究中，我们进行了利用计算机支持工艺品设计以及支持生产过程的研究。今年，我们创建了以拼凑为主题的支持设计和生产的系统Patchy，并进行了研究和开发。拼布是一种广泛使用的工艺，涉及将织物连接在一起以创造设计。然而，成品只有在缝制在一起之后才能看到，而颜色和图案的搭配唯一的方法就是事先想象成品。通常，在用铅笔绘图设计之后，人们通常会在实际制作之前使用彩色铅笔涂上与织物相对应的颜色，以检查配色方案。鼓励初学者模仿擅长设计的人设计的图案。因此，我们提出了一个系统，允许您使用系统设计外部形状，然后将图像文件拖放到设计的封闭区域中，通过反复试验来创建完成的图表。对于图像文件，准备您实际想要使用的布料的扫描纹理图像，然后使用它。除了布料之间的切换线（实线）之外，用户还可以设计针迹（虚线）。它实现了现有研究中的捏拉功能 [Igarashi et al. 2005]，当用户捏拉外部形状时，纹理会实时跟随。尽管内部数据结构是二维的，但会为每个像素计算伪法线方向，并计算并绘制考虑了法线和光线方向的色调。通过这样做，我们能够创建丰满的三维绘图，这些绘图看起来就像是在家庭常见的廉价笔记本电脑上实时缝合在一起的。