工業デザイン支援のための手描きによる3次元形状生成・修正に関する研究

工业设计支持的手绘3D形状生成与修改研究

• 批准号: 13780251
• 负责人: 松田 浩一
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Iwate Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13780251/
• 关键词: インタフェース; 手描き; 3次元形状; 陰影; ヒューマンインタフェース; スケッチ; 形状抽出; snakes

本研究では、3次元形状入力の手法として、スケッチの技法をコンピュータに実装するための実現手法について提案を行った。従来研究では、3次元形状の入力情報として輪郭線を用いており、形状の厚みや丸み具合をユーザが直接的な入力で制御することが困難であった。そこで本研究では、輪郭線だけなく、陰影の付与による形状の生成・.制御に関する手法の提案、および、正確な陰影理解に関する分析を行った。陰影付与による形状制御法においては、手描きにより輪郭線内に付与した陰の位置により、その丸みを制御し、形状の直接的・直感的な生成を可能とする。また、生成された3次元形状に対し、手描き線による輪郭形状の修正、閉曲線を描画することによる形状追加を行なうことができる。形状追加の際、描いた図形が被付与立体に対してめり込んでいるのか、出っ張っているのかを線だけで判断することは困難である。提案手法では、閉曲線と手描きにより付与した陰影の位置関係から、自動的に追加立体の形状を一意に決定することが可能となる。陰影理解に関する分析では、手描きにより付与する陰の分布により球の厚みを制御する手法について検討を行なった。上から見たときの輪郭線が同じでも、横から見たときの形状は、一意に決定できない。そこで、正確さ欠く手描きによる入力を対象とすることを考慮し、まず球を対象とし、陰の分布を回帰直線、回帰曲線で近似し、そのパラメータから描いた球の厚みを推定する手法を提案し、分析を行なった。まず、光源を一定方向から当てたCGによる球から理想となる陰を求め、球の高さと陰の分布の関係を求めた。その関係式をスケッチから得られた陰の分布に当てはめることにより、描かれた球体の高さを推定する。分析の結果、0〜25%程度の相対誤差に収めることが可能となり、手描きの陰情報による形状制御の可能性を示した。

This study で は の technique, 3 dimensional shapes into force と し て, ス ケ ッ チ の techniques を コ ン ピ ュ ー タ に be loaded す る た め の be presently gimmick に つ い て line proposal を っ た. 従 to study で は, three dimensional shape の intelligence into force と し guo line を て wheel in い て お り, shape の thick み with や pill み close を ユ ー ザ が direct な で into force suppression す る こ と が difficult で あ っ た. In this study, で, ring lines だけなく, and shadow <s:1> are assigned to による shape <e:1> to generate ·. To control the に relationship する techniques proposal, および, correct な shadow understanding に relationship する analysis を line った. Shadow give に よ る shape suppression method に お い て は, painted き に よ り wheel guo inline に give し た Yin の position に よ り, そ の pill み を suppression し, shape の directly towards the · な possible と を す る. ま た, generate さ れ た three dimensional shape に し seaborne, painted き line に よ guo る round shape の correction, closed curve を painted す る こ と に よ る line shape additional を な う こ と が で き る. Shape additional の interstate, tracing い た が 図 form was given to the three-dimensional に し seaborne て め り 込 ん で い る の か, out っ っ て い る の か を line だ け judging で す る こ と は difficult で あ る. Proposed technique で は, closed curve と painted き に よ り give し た shadow masato is の position か ら, automatic stereo shape の を に additional meaning に decided to す る こ と が may と な る. Shadow understand に masato す る analysis で は, painted き に よ り give す る Yin の distribution に よ り の thick み を suppression す る gimmick に つ い て 検 line for を な っ た. See on か ら た と き の wheel with guo line が じ で も, transverse か ら see た と き は の shape, meaning a に decided で き な い. そ こ で, correct さ owe く painted き に よ る を into force like と seaborne す る こ と を し, ま ず ball を like と seaborne し, Yin の を 帰 straight back, back to で 帰 curve approximation し, そ の パ ラ メ ー タ か ら tracing い た の thick み を presumption す る technique proposed を し line, analysis を な っ た. ま ず, light を certain direction か ら when て た CG に よ る ball か ら ideal と な る Yin を め, high ball の さ と Yin の distribution の masato is め を o た. そ の masato system type を ス ケ ッ チ か ら have ら れ た Yin の distribution に when て は め る こ と に よ り, tracing か れ た sphere の high さ を presumption す る. Analysis の results, degree of 0 ~ 25% の phase error seaborne に 収 め る こ と が may と な り, painted き の Yin intelligence に よ る shape suppression を の possibility in し た.

项目成果

安随 晋太郎: "陰影情報を用いた手書きスケッチの3次元形状制御法"情報処理学会第65回全国大会論文集. 第4分冊. (2003)

Shintaro Anzui：“使用阴影信息的手写草图的 3D 形状控制方法”第 65 届日本信息处理学会全国会议论文集第 4 卷（2003 年）。

鈴木 俊博: "手描きスケッチにおける陰影表現を利用したスケッチインタプリタ"情報処理学会第64回全国大会講演論文集. 第4分冊. 779-780 (2002)

Toshihiro Suzuki：“在手绘草图中使用阴影表达的草图解释器”第 64 届日本信息处理学会全国会议论文集第 4 卷 779-780（2002 年）。