破壊現象を伴う非剛体物体を対象とした仮想空間操作に関する研究

具有破坏性现象的非刚性物体的虚拟空间操控研究

• 批准号: 09780362
• 负责人: 宮崎 慎也
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Chukyo University
• 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09780362/
• 关键词: 弾性物体モデル; 非剛体物体; 変形; 物理モデリング; 対話操作; 人工現実感; コンピュータグラフィックス; 弾性物体; ばねモデル; 空間操作; 物理学に基づくモデリング

非剛体モデルの破壊現象実現のための物体モデルとして、従来の質点-ばねモデルの問題点を明らかにした上で、非剛体物体の局所形状を保持するように弾性応力が働くモデルを新たに考案し、コンピュータシミュレーションにより実現することによりモデルの有効性を検証した。弾性応力がばね単位で定義される質点-ばねモデルでは、変形のひずみが大きくなるにつれて弾性応力が物体の平衡形状への復元に有効に作用しなくなるという問題がある。この問題はばねの発生する弾性応力が1次元方向のみであることに起因するものである。そこで、質点ばねモデルの前提である物理学に基づいた局所的性質のモデル化手法を基礎としながら、弾性応力をばね単位ではなく物体を構成する体積的な最小単位である多面体要素単位で定義することにより、変形の度合いが大きな場合にも適当な応力が働き、適正な弾性振動が得られる弾性物体モデルを考案した。物体全体を質点位置に応じて複数の多面体要素に分割し、多面体要素ごとに平衡形状位置、すなわち多面体要素の頂点に配置された質点の弾性振動の収束位置を求め、その位置からの変位に基づいて質点に働く応力を決定する。多面体要素の平衡形状位置は2次元の場合については解析的に、3次元の場合については近似解法を用いて数値的に求められる。この際発生する近似誤差の悪影響についても考察を加え、その解決方法を与えることにより本モデルは実現可能となる。本研究の成果は、電子情報通信学会論文誌Aに記載されることが既に決定している。

Non-rigid object failure phenomenon occurs when the object is moving upward, when the particle is moving upward, when the local shape of the non-rigid object is maintained, when the force is generated, when the object is moving upward, when the particle is moving upward, when the particle is moving downward, when the particle is moving upward, when the particle is moving downward, when the particle is moving upward, when the particle is moving downward, when the particle is moving upward, when the particle is moving downward, when the particle is moving upward, when the particle is moving upward, when the particle is moving downward, when the particle is moving upward, when the particle is moving upward, The property of the force is determined by the particle size, shape, and composition of the object. This problem is caused by the force of nature in the first dimension. In physics, the properties of the polyhedral elements are determined based on the fundamental forces and the fundamental vibrations of the polyhedral elements. The position of all particles of an object is determined by the position of a plurality of polyhedral elements, the position of the equilibrium shape of the polyhedral elements, the position of the vertex of the polyhedral elements, the position of the beam of vibration of the particles, and the force of the particle. The equilibrium shape position of polyhedral elements is calculated by using the approximate solution in the case of two-dimensional and three-dimensional elements. The influence of approximate error on the occurrence of this phenomenon is investigated, and the solution is found to be possible. The results of this research are recorded in Journal A of the Electronic Information and Communication Society.

项目成果

宮崎慎也 他: "局所形状保持に基づく仮想弾性物体モデルの提案" 電子情報通信学会論文誌. A印刷中.

Shinya Miyazaki 等人：“基于局部形状保存的虚拟弹性对象模型的提议”，电子、信息和通信工程师协会会刊 A 正在出版。

Miyazaki S 他: "Modelling and Inplementation of Elastic Object Manipulation in Virtual Space" Electronics and Comunications in Japan Part3. (印刷中).

Miyazaki S 等人：“虚拟空间中弹性对象操纵的建模和实现”日本电子与通信第 3 部分（正在出版）。

宮崎慎也 他: "局所形状保持に基づく仮想弾性物体モデルの提案" 電子情報通信学会MVE研究会. 97-101. 61-66 (1998)

Shinya Miyazaki 等人：“基于局部形状保留的虚拟弹性对象模型的提议”IEICE MVE 研究组 97-101 (1998)。