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立体紙模型の計算幾何学的構造の解明と設計支援システムへの応用

阐明三维纸模型的计算几何结构及其在设计支持系统中的应用

基本信息

批准号：
17700131
负责人：
三谷純
金额：
$ 1.54万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

「紙」という物理的な制約を持つ平面を、その制約を満たしながら折り曲げ、貼り合わせることで表現可能な立体形状の生成や解析を行うことを中心に据えた研究を行った。具体的には、紙を折り曲げることで作成される形状を計算機上に構築するためのデータ構造を確立し、任意の曲面を近似的に展開可能な形状に変換する手法を考案した。また、紙の折りたたみ操作によって得られる形状を効率的に計算機に取り組むための研究として、紙の表面と裏面の両面に二次元バーコードを印刷し、それをカメラで撮影するインタフェースを提案した。撮影画像から折り曲げの行われた位置と向きを推定し、折りたたみ構造を計算機に自動的に取り込む新しい仕組みを考案した。これを実際に実装して計算機への紙の形状の入カインターフェースとして活用できることを示した。さらに、折りたたまれた紙を再度開いたときに現れる折線の情報を解析し、その紙が折りたたまれた時にどのような形状を成すかを推測するシステム、および折線情報を効率的に入力するためのインターフェイスを備えたソフトウェアの開発も行った。また開いた後の紙をスキャンして折り線を抽出し、その抽出結果を自動補正する機能の開発も行った。これにより、所謂折り紙の「展開図」から、その完成形状を推測できることが確認された。また、紙模型の設計を計算機で支援するためのアプリケーション開発を行い、その展開図の自動生成および、組み立て方を支援するためのインタフェースに関する研究も行った。

"Paper": Physical constraints: plane constraints: folding curves: pasting: expression possibilities: three-dimensional shapes: generation and analysis: line constraints: central constraints: research: line constraints. The specific shape of the paper is folded, the shape of the paper is constructed, the shape of the paper is approximated, and the shape is transformed. The paper is folded, the shape is obtained, the computer is selected, the paper is printed, and the paper is printed. The position and direction of the image are estimated, and the structure of the image is automatically selected by the computer. This is the first time that the computer has been installed and the shape of the paper has been displayed. The information of the folding line is analyzed, and the information of the folding line is estimated. The function of automatic correction of the extraction result after the paper is opened The so-called folding paper and the "unfolding" of the paper, the completion of the shape of the speculation, and the confirmation of the paper. Computer support for paper model design, development, development, automatic generation, assembly, and research