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3Dデザイン支援システム及び3Dデザイン支援方法 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P08A013350
掲載日 2008年4月18日
出願番号 特願2006-069747
公開番号 特開2007-249419
登録番号 特許第4769942号
出願日 平成18年3月14日(2006.3.14)
公開日 平成19年9月27日(2007.9.27)
登録日 平成23年7月1日(2011.7.1)
発明者
  • 田野 俊一
  • 山本 伸也
出願人
  • 国立大学法人電気通信大学
発明の名称 3Dデザイン支援システム及び3Dデザイン支援方法 コモンズ 新技術説明会
発明の概要

【課題】デザイナの頭の中にある3次元イメージを3次元空間にそのままの実物大の大きさでスケッチして、実際にスケッチを操作して確認できるようにする。
【解決手段】実空間上に立体像を表示するようにした上で、その立体表示可能な像を手書きで描画するようにし、描画された立体像の中の特定範囲の部材を指定し、その指定された部材の立体的な動きを割り当てるようにし、割り当てられた動きを立体像として表示された部材に与える。これにより、手書きで描かれた立体像の中の特定の部材を3次元空間上で動かして、手書きでデザインされた立体像の動きなどを、実物大で検証することが可能になる。
【選択図】図11

従来技術、競合技術の概要


近年の情報技術の発展により、自動車、工業、電気製品などの様々なデザイン活動でコンピュータを利用した高度なデザイン支援システムが使用されるようになってきている。しかしながら、逆に高度なデザイン支援システムが、リアリティの高さ、操作の複雑さなどから、デザイナの知的で創造的な活動を阻害しているという事例が報告されてきている。



従来、デザイナは、ペンと紙を用いて、頭の中でデザインイメージを膨らませ、スケッチ画に反映するという、スケッチと頭の中でのイメージ作業を行ったり来たりして繰り返し推敲し、デザインを完成させていく。また、自動車、電気製品等のようにデザイン対象が3次元構造を持ったものが多く、デザイナは頭の中の3次元イメージと、2次元スケッチ画を連携してデザインしていく必要がある。



そこで、スケッチ活動と3次元表示を利用するスケッチシステムや、さらには3次元空間に直接スケッチするデザインシステムが研究されてきている。このようなデザイン支援システムは、2次元スケッチから3次元モデルを生成するシステム、3次元空間を固定して提示する3次元スケッチシステム、3次元空間を頭の向きに合わせて提示する3次元スケッチシステムに分類することができる。



2次元でのスケッチを利用した研究では、入力としてデザイナのスケッチ画を利用し、そのスケッチを3次元表示して、デザイナは3次元イメージとして検討することができる。また、3次元表示の自然な拡張である、3次元空間に直接スケッチする研究では、デザイナは頭の中の3次元イメージをそのまま3次元空間に描画して表現できるようになった。そして、3次元空間を固定して提示するデザイン活動だけでなく、3次元空間をデザイナの頭の向きに合わせて提示するスケッチシステムがあり、デザイナのデザイン活動範囲の自由度は拡大している。



このような研究が試みられてきて、デザイナからも興味をもたれ、スケッチの利用や2次元イメージの重要性が理解されてきた。特許文献1には、2次元スケッチから3次元モデルを生成するシステムについての一例が記載されている。

【特許文献1】特開2001-52210号公報

産業上の利用分野


本発明は、例えば各種工業製品のデザインを検証するのに使用して好適な3Dデザイン支援システム及び3Dデザイン支援方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
実空間上に立体像を表示する立体像表示手段と、
前記立体像表示手段により立体表示可能な像を手書きで描画する描画手段と、
前記描画手段により描画された立体像の中の特定範囲の部材を指定する指定手段と、
前記指定手段により指定された部材の立体的な動きを割り当てる動き割り当て手段とを備え、
前記動き割り当て手段により割り当てられた動きを前記立体像表示手段により表示された前記部材に与えることを備えたことを特徴とする3Dデザイン支援システム。

【請求項2】
請求項1に記載の3Dデザイン支援システムにおいて、
前記立体像表示手段は、操作者の頭部に装着するヘッドマウントディスプレイであり、当該ヘッドマウントディスプレイ自身の位置及び方向を算出する機能を備えて、位置と方向に対応した立体像を表示させることを特徴とする3Dデザイン支援システム。

【請求項3】
請求項1に記載の3Dデザイン支援システムにおいて、
前記描画手段は、描画時の実空間位置を算出する機能を備えて、算出された実空間位置を、描画位置とすることを特徴とする3Dデザイン支援システム。

【請求項4】
請求項1に記載の3Dデザイン支援システムにおいて、
前記動き割り当て手段により割り当てられた動きは、前記部材を第1の空間位置と第2の空間位置との間で前記部材を往復移動させる動きであることを特徴とする3Dデザイン支援システム。

【請求項5】
請求項1に記載の3Dデザイン支援システムにおいて、
前記動き割り当て手段により割り当てられた動きは、空間上の軸を中心にして前記部材を回動させる動きであることを特徴とする3Dデザイン支援システム。

【請求項6】
請求項1に記載の3Dデザイン支援システムにおいて、
前記指定手段による前記部材の指定は、直方体としての部材の対角線を指定することで行うことを特徴とする3Dデザイン支援システム。

【請求項7】
請求項1に記載の3Dデザイン支援システムにおいて、
前記指定手段による前記部材の指定は、立方体としての部材を複数の方向から囲むことを特徴とする3Dデザイン支援システム。

【請求項8】
請求項1に記載の3Dデザイン支援システムにおいて、
前記描画手段による像の描画を行う際に、所定距離の線が描画されるごとに、前記立体像表示手段での線の表示形態を変化させたことを特徴とする3Dデザイン支援システム。

【請求項9】
請求項1に記載の3Dデザイン支援システムにおいて、
前記描画手段による像の描画を行う際に、空間に描いた仮想的な物体と、前記仮想的な物体の周囲にある実物とを結ぶ線を描き、
前記実物の動きに連動して、前記結ぶ線の描画位置及び長さを変化させることを特徴とする3Dデザイン支援システム。

【請求項10】
請求項1に記載の3Dデザイン支援システムにおいて、
前記描画手段により描画された像を、前記立体像表示手段で拡大表示して、実空間上にほぼ実物大の立体像を表示させることを特徴とする3Dデザイン支援システム。

【請求項11】
実空間上に立体像を表示する立体像表示処理と、
前記立体表示される像を手書きで描画する描画処理と、
前記描画処理により描画されて表示された立体像の中の特定範囲の部材を指定する指定処理と、
前記指定処理により指定された部材の立体的な動きを割り当てる動き割り当て処理とを行い、
前記動き割り当て処理により割り当てられた動きを前記立体像表示処理で表示された前記部材に与えることを特徴とする3Dデザイン支援方法。
産業区分
  • 計算機応用
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006069747thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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