Geometric Modeling
Introduction to My Research Papers
ここでは、幾何モデリング、Subdivion Surfaceのモデリング技術に関係する研究と、3Dプリンターが普及する前に取り組んできたデジタルモデリング研究とその関連分野への貢献を紹介します。この分野での博士号取得者2名。
Subdivision Surfacesによるモデリング手法
Subdivision Surfacesは1970?年に提案されていました。しかしコンテンツ制作分野や工業デザイン分野では1990年代になるまで、注目されませんでした。
映像制作におけるモデリングは1990年代になってから、工業製品の設計におけるモデリングへの本格的な研究は2000年代になってからです。我々の提案手法は、工業デザイン分野の研究者にも高く評価されています。
本研究の目的は、Subdivision Surfacesの基本理論をもとに、工業分野で重要なFillet処理、データ量の削減などを行うことです。このような手法は、形状モデリングの生成機能をより高品質にすることと同時に、データ削減によってインタラクティブ性の向上などができるという特徴があります。CG分野でのLevel of Detailの一つの手法としても大切な考え方を提案しています。
(1) Fillet Operation
1. Zheng XU, Kunio KONDO, A Fillet Operation with Recursive Subdivision Surfaces, Sixth IFIP WG 52 International Workshop on Geometric Modeling -Fundamentals and Applications(GEO6), pp.244-252,1998
2. Zheng XU, Kunio KONDO, Fillet Operation with Recursive Subdivision Surfaces, Geometric Modelling, Theoretical and Computational Basis towards Advanced CAD Applications, IFIP —The International Federation for Information Processing Volume 75, pp 269-284 ,2001
3. Zheng XU, Takahiru MIURA, Kunio KONDO, A Fillet Operation with Recursive Subdivision Surfaces, Visual Computing Workshop '98 in Toba, 画像電子学会, ビジュアルコンピューティングワークショップ‘98鳥羽,1998
(2) Specification of Polyhedral Networks
4. Zheng Xu, Kunio KONDO, Introducing Feature Values for Effective Specification of Polyhedral Networks, 情報処理学会, 情報処理学会論文誌, Vol.41, No.3,pp.742-749,1999
(3) Adaptive Refinements
5. Zheng Xu, Kunio KONDO, Adaptive Refinements with Subdivision Surfaces, EUROGRAPHICS'99 Short Papers and Demos, pp.239-242,1999
6. Zheng Xu, KONDO K, Local Subdivision Process with Doo-Sabin Subdivision Surfaces, IEEE, Proceedings of International Conference on Shape Modeling and Applications, pp.7-12,2002.5
７. 三浦 貴宏, 徐 崢, 近藤 邦雄, 細分割曲面のメッシュ数削減のための分割制御手法,日本図学会, 図学研究,Vol.33, No.2,pp.63-70,1999
●博士論文
Zheng Xu，Generating Polyhedra and Adaptive Process for Subdivision Surfaces(細分割曲面のためのポリゴン生成と適応処理)、1999
http://iss.ndl.go.jp/books/R100000039-I002075308-00
(1)Fillet Operations with Loop Subdivision Surfaces
1. Wei-zhong LIU, Kunio KONDO, Fillet Operations with Loop Subdivision Surfaces, Proceedings of VRAI2002,2002.4,
2. Weizhong Liu, Kunio Kondo, Adaptive algorithm of automatic implementing fillet operations with loop subdivision surfaces, Proc. SPIE, Vol.4756, Third International Conference on Virtual Reality and Its Application in Industry, pp.87-97,2003.3
3. Wei-zhong LIU, Kunio KONDO, Fillet Operation with Loop Subdivision Surfaces,情報処理学会,第64回（平成14年前期）全国大会講演論文集第4分冊, pp.753-754,2002.3
(2) Approximating Subdivision Scheme
4. Weizhong Liu, Kunio Kondo, Limei Zhang, An Approximating Subdivision Scheme by Cutting and Upheaving the Corner of Control Polygon, International Society for Geometry and Graphics, The 11th International Conference on Graphics and Geometry,pp.134-138,2004.8
Liuは、このFillet関係のモデリングとSketch modelingの分野を研究して、博士論文を執筆しました。
●博士論文
Weizhong Liu，A 3D sketch interpreter system using template library and subdivision methods for geometric modeling（形状モデリングのためのテンプレートライブラリと細分割手法を用いたスケッチインタプリターシステムの構築），2005
http://iss.ndl.go.jp/books/R100000002-I000008132651-00
Shape representation for time-varying volumes
時系列連続断層画像を入力として、4次元陰関数により形状表現を行う手法を提案しました。時系列で変化する形状の断層画像をもとに、動きのある3次元形状を表すことができるという特徴があります。
1. Hiroshi Watabe, Yutaka Ohtake, Takashi Kanai , Takashi Michikawa, Kunio Kondo, Shape representation for time-varying volumes using 4D implicit functions , IIEEJ Image Electronics and Visual Computing Workshop 2B-4,2007
2. 渡部 広志, 大竹 豊, 金井 崇, 道川 隆士, 近藤 邦雄, 4次元陰関数を用いた時系列連続断層画像の形状表現, 画像電子学会,情報処理学会,Visual Computing /グラフィクスと CAD 合同シンポジウム 2007,2007.6
2013年には3Dプリンターが世の中で大きく取り上げられ、それまで高価な製品でいくつかの限定された業種で「ラピッドプロトタイピング」と呼ばれて、光造形機器などが活用されていました。安価で扱いやすい「3Dプリンター」が販売されるようになり、注目を浴びるようになってきました。埼玉県では地域の産業の支援のために1998年以前より、「 デジタルモデリング研究会」を設置して、産業技術研究所で3Dプリンター(当時は、光造形装置と呼んでいました）の利用を進めてきました。その時の成果を研究論文としてまとめました。
また、埼玉県では、デジタルモデリングコンテストを実施し、3次元モデルの作成とモデル出力方法の普及を行ってきました。この成果は、日本図学会に引き継がれて、2014年には第8回デジタルモデリングコンテストが開催されます。
(1) 3次元立体の復元と複製
1. 近藤邦雄,佐藤尚,町田芳明,増田伸二,星野 伸行,デジタルモデリングによる3次元立体の復元と複製,日本図学会, 図学研究,Vol.35,No.2, pp.7-11,2001.6
2. KONDO Kunio, Song Genwang, Hisashi SATO, Yoshiaki Machida, Shinji Masuda, Nobuyuki Hoshino Digital Modeling in CAD Engineering Course at the Department of Computer Science Proceedings of the 5th Japan-China Joint Conference on Graphics Education, pp.116-121,2001.8
3. 近藤邦雄,町田芳明,増田伸二,佐藤尚 ,デジタルモデリングによる3次元立体の復元と複製 ,日本図学会, 本部例会, 2000.11
(2) デジタルモデリングに関係する講演
4. 近藤邦雄,デジタルモデリング入門(デジタルデザインハッドブック),埼玉県工業技術センター南部研究所,1999?2000?
5. 近藤邦雄,デジタルモデリング入門,「IT時代とものづくり」講演会：ものづくりを考える会,埼玉県,2000.4.22
6. 近藤邦雄,デジタルメディアを応用した設計手法に関する研究「デジタルモデリングのための3次元計測とラピッドプロトタイピング」,埼玉県工業技術センター外部招聘研究員講演会,2000.10
7. 近藤邦雄,デジタルモデリングとデジタルアーカイブ , 埼玉県産業技術総合センター客員研究員講演会,2003.11.12
○日本図学会2008年度デジタルモデリングコンテストの入賞作品
1. 鈴木賢次郎,近藤邦雄,小林一也,日本図学会第2回デジタルモデリングコンテスト入選, エッシャーの滝, 2008
2. 近藤邦雄,黄檗雅也,大竹豊,金井崇,道川隆士,日本図学会第2回デジタルモデリングコンテスト入選, フリーハンドスケッチによる3次元形状モデリング, 2008