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。

进行了这项研究，以支持使用计算机的手工艺品设计并支持生产过程。今年，我们创建了一个名为Patchy的系统，该系统基于拼凑而支持设计和生产，并进行了研发。拼凑而成，是通过将面料拼接在一起来创建设计的广泛流行工艺之一。但是，完成的图纸只有在缝制在一起后才能看到，而且颜色匹配和图案是您必须提前设计它们的所有内容，以想象完成。通常，在用铅笔绘图设计后，铅笔的颜色是与织物相匹配并在实际制作之前检查配色方案的颜色的颜色，而初学者经常模仿由熟练设计的人设计的设计。因此，我们提出了一个系统，该系统使您可以使用系统设计轮廓，并通过将图像文件拖动到所设计的封闭区域来尝试和错误的成品图。图像文件是通过扫描要使用和使用的织物获得的纹理图像。除了布开关线（实线）外，用户还可以设计针迹（虚线）。现有研究的捏和拉功能[Igarashi等。 2005]已实现，用户捏合并拉出外部形状，实时跟踪纹理。内部数据结构是二维的，但是计算每个像素的伪正常方向，并且计算并绘制了将正常方向和光方向考虑的颜色。通过这样做，丰满的三维图纸，好像它们实际上是一起缝在一起，可以实时实现在普通家庭中流行的廉价笔记本电脑上。