チタン合金は，加工の難しい材料であることが知られている．特に水溶性切削油剤によるタップ加工は，刃先への凝着や刃先の欠け及び切屑の噛み込による折損トラブルが発生しやすい．その為，耐摩耗に加えて耐凝着性が求められる．本研究では，すくい面に耐摩耗性の高いコーティング，ねじ部には耐焼付性の高い窒化処理を施したタップを用いて，水溶性切削油剤を用いたTi-6Al-4V材のタップ加工に於ける複合表面処理の効果を調べた．

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Ti合金は航空機，発電産業において重要な役割を果たす部材として使用されており，近年その使用量が増大している．一方で本材料は被削性が悪く，切削工具の寿命が短い．特に工具へのコーティングによる効果が小さく，ノンコートの超硬合金が用いられることがしばしばである．本研究では，Ti-6Al-V合金を切削した時の皮膜損傷状態を観察し，損傷要因について考察し，損傷抑制に必要な皮膜特性について検討した．

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本研究では，Inconel 718の切削加工におけるCBN工具の長寿命化を目的として，Inconel 718の二次元切削加工実験を行った結果，低速～高速切削速度域において，工具への切りくず凝着とその剥離によって著しい摩耗が進行していることが明らかとなった．そこで，工具表面形状に着目した検討を行い，CBN工具表面に微細な凹凸をもっと周期構造を付与することによって，工具表面上の凝着物の剥離とそれに伴う摩耗の進行を抑制できることを明らかにした．

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耐摩耗性の異なる2種の材料を用いた2層工具を提案して，刃先の硬さ分布の付与によるCFRP切削工具の長寿命化を目指している．本研究で作成した2層工具は，超硬母材に厚さ数10μのPCD層を重ねたものであり，刃先近傍は耐摩耗性の高いPCD層，逃げ面は耐摩耗性の低い超硬母材から構成される．ここでは，PCD層の厚みや粒子径をパラメータとして実験を行い，同2層工具の形状や材料の最適化を目指す．

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近年，PCD工具による超硬合金の直彫り切削が行われ，微細複雑加工も可能となってきた．著者らは，冷間鍛造用超硬合金をPCD工具で直彫り加工した場合と，放電加工後にラッピングした場合の両者の加工面特性について調査し，残留応力や硬度に差異があることを明らかにしている．本研究では，ダイヤモンド工具の種類や超硬合金材料の原料粒径の影響について検討した．

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ジルコニアセラミックスであるY-TZPは人工歯冠に使用される高強度セラミックスであり，通常ダイヤモンド工具を用いた加工がおこなわれている．本研究ではダイヤモンド工具を使用しない加工法として，熱援用切削加工法を提案する．Y-TZPを最大450 °Cまで加熱し加工現象を観察した．被削材温度の上昇に伴い材料の脆性が促進され，切削抵抗と工具摩耗が改善した．一方表面粗さは算術平均粗さは約1.0 umに保たれた．

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ジルコニアセラミックスであるY-TZPは人工歯冠に使用される高強度セラミックスであり，通常ダイヤモンド工具を用いた加工がおこなわれている．本研究ではダイヤモンド工具を使用しない加工法としてレーザ援用加工法を提案する．有限要素法を用いてレーザ照射時の被削材中温度分布予測を行った．さらにレーザ援用加工実験において，加工部温度と被削性の関係を明らかにした．

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　ICチップ製作時に用いられるボンディング冶具は，鉛フリー材料への代替による切削抵抗の増加や，L/Dが大きくなる微細深穴加工を行うことにより，深穴位置における切りくず排出性が低下し，工具折損を引き起こすことが問題となる．本研究では，鉛フリー真鍮を対象とした直径0.2mmのニック付与工具を用いて微細深穴加工を行い，その効果とステップ送り量を変化させて高能率化の可能性について検討した．

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バニシング加工をNC旋盤上で簡易に行う方法として旋削バイトノーズの逃げ面を被加工面に押し付ける方法を提案した．S45Cワークの旋削面に旋削バイトノーズの逃げ面を所定量(t=1～4μm/pass)ずつ押し込み，定寸バニシング加工を行った．その結果，旋削面の表面粗さが旋削バイトの総押し込み量にほぼ比例して向上した．ワーク半径は旋削バイトの総押し込み量に対し比例的に減少し，ワーク寸法を精密調整できた．

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摩擦攪拌形バニシングは，高速回転する工具で金表面を擦過し，塑性ひずみと摩擦熱を与えることで表面を硬化することができる．しかし，高い表面硬度を実現できる条件では，バニシング後に引張残留応力が発生し，表面粗さが大きくなる問題点がある．改質層をさらに切削仕上げする際に，刃先丸みの大きさにより加工面の残留応力が変化することを見いだしその影響を明らかにした．

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切削加工における仕上げ面の評価指標として，仕上げ面粗さなど広く用いられている．しかし，理想的な切削が行われた場合，被削材には工具の輪郭形状がそのまま転写されることになるが，Ra，Ryなどの仕上げ面粗さの指標がその転写性の良否を示しているとは必ずしも言えない．そこで本研究では仕上げ面プロファイルと工具刃先形状を比較し，転写性の観点から考察した．

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パルスレーザーの光軸を工具表面に平行に走査するPLG(Pulse Laser Grinding)は，平滑面の創製や鋭利な刃先の成形を実現することができる．ただし，PLGによる仕上げ面は光軸とわずかな角度をもって創製されることがわかっている．従って，この角度のズレを正確に予測することは，高精度な形状創製にむけて重要な鍵となる．ここでは成形角度の予測が難しい複合工具材料を用い，レーザーの光軸と創製される面の角度の関係を実験的に調査した．

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切削中の工具―被削材間摩擦係数は，切削現象の解明や工具・油剤の開発に重要な値であるにもかかわらず，高温・高圧という加工特有の条件のため摩擦実験で定量的に求めることは容易ではない．講演では以下の条件を満足する摩擦係数測定方法について提案する，(1)市販の工具が利用可能，(2)接触応力は被削材の塑性変形領域，(3)接触域は高温が可能，(4)油剤の評価が可能，(5)工作機械を駆動源に利用，(6)市販の工具動力計により摩擦力を測定

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切削工具の刃先エッジの磨耗に対して、フラクタル次元による定量的評価法を提案した。

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高精細なメッシュの簡略化は、3DCG における基本的な技術の一つである。本研究では、巨大メッシュに対し分散処理による実行を視野に入れたアウトオブコア（OoC）な簡略化手法を提案する。巨大メッシュをOoCに処理する場合、メッシュ分割は一般的な手法である。本報では、巨大メッシュから抽出した点群のクラスタリング、および、サポートベクタマシンを利用した巨大メッシュの高速な分割手法について述べる。

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本研究では，鋳造品の計測メッシュから機械加工面と鋳肌面を分離し，それぞれを必要精度でモデリングすることによる，鋳造品の迅速なリバースエンジニアリングの実現を目的とする．本報では，既提案法における鋳肌面領域の誤検出を解決するためのメッシュ表面粗さ値推定の改善法と鋳肌面領域の分離性能の改善法を提案する．

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本報ではCAEにおける組立部品の解析の効率化を目的とし，空間と物体の両方が分割された四面体メッシュに対し，メッシュ品質と物体境界のメッシュ要素の整合性を維持した物体運動を可能とする手法を提案する．提案手法では，平均値座標による物体外部のメッシュ変形，距離場を用いた要品質改善要素の効率的な抽出，ODTに基づく品質改善により，物体運動の各時間ステップの高品質メッシュを効率的に生成する．

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現実に即したシミュレーションを行うことが産業上求められており，そのためには形状を正確に再現したモデルの全自動生成が必要である．本研究で使用するボクセルは目的形状の姿勢に依存しており，適切な姿勢を選択しなければ高品質なボクセルを得ることはできない．法線ベクトルが軸に沿うように目的形状を回転させることで高品質なボクセルを取得し，それを利用することで目的形状の再現性が高まることを確認した．

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「ねぶた」に代表されるような張り子のワイヤフレーム構造をポリゴンメッシュから半自動的に作成するシステムを提案する．与えられたメッシュから手動でワイヤフレームを作成しベジエ曲線で近似し滑らかにした後，それに肉付けしプリントし紙を張る．本報では，対称性を利用したワイヤフレーム構築と，作成したワイヤフレームを二次元平面に自動で展開する手法について述べる．これらにより，ユーザの作業時間が短縮される．

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自動車の内装部品には，ECE規制と呼ばれる国際的な安全性基準がある．ECE規制のひとつにインパネ部品とドライバーの膝形状を模したニーフォームの接触条件がある．本研究では，インパネ形状のCADモデルとニーフォームの接触判定を行う技術を開発したので報告する．ニーフォームは円筒と正三角形の合成形状とみなせる．開発したアルゴリズムはインパネモデルと円筒形状のミンコウスキ和を計算し，その形状と正三角形の接触判定を行う．アルゴリズムを実装し，計算実験によりその有効性を確認した．

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本研究では自動車の車体構造を対象に， U* と Transfer Path Analysis と呼ばれる2つの手法を適用し，線形領域と非線形領域の両方で衝撃荷重が入力された際に生じる荷重の伝達経路を明確化することで両手法の評価を行った．さらに，モーターサイクルの車体構造に両手法を適用することで設計改善を実施し，衝撃入力時に乗車位置に生じる加速度の10%程度の低減を得た．

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著者らはこれまで鋳造を対象として，粒子法（SPH法）流体シミュレーションをグラフィックスデバイス（GPU）を用いて高速化し，迅速な湯流れ解析の実行と湯口系設計への適用に関して検討を行ってきた．本研究では，鋳造の注湯作業訓練支援システムを構築することを目標として，著者らの解析手法に基づき，あらかじめ検出・記録された作業者の取鍋を用いた注湯動作から湯流れ解析を実行し，作業動作を評価する手法を提案する．

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CMCなどの3次元繊維構造を持つ複合材料は，最終的な製品の強度がその内部の繊維束の配向に影響されるため，繊維束の変形のシミュレーションと可視化が設計支援として有用となる．本研究では，先行研究やデザイン案から得られた大局的な形状を3次元の織物構造の基本単位となるパターンと組み合わせることにより織物構造全域にわたってのシミュレーションと可視化を実現する設計支援システムを提案する．

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Nowadays, industrial X-ray CT scanners have become powerful non-destructive and non-invasive tools for various applications in research, production and quality insurance. Since the performance of industrial X-ray CT scanners is considerably improved, there is an increasing demand for achieving accurate surface reconstruction of measured objects for dimensional inspection of mechanical parts. In this paper, we propose a novel method that reuses X-ray projection images, or a sinogram, to estimate the shape of real objects by fitting silhouette-lines of CAD polygonal mesh of real objects to the sinogram. Since there is no need to make CT reconstruction, we expect to get rid of the influence of CT artifacts such as beam hardening, cone-beam artifacts, etc., and obtain more accurate measurement results.

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ガウス関数の畳み込みはCG，CADや画像処理において基本となる道具であり重要である．本講演では，ガウス関数と画像を畳み込む新しい高速且つ超高精度な近似計算法を紹介する．我々の計算法は，定義機ピクセル座標を代表領域に分割し，効率よく離散畳み込みを実行する事に基づく．我々の計算法は，線形の計算複雑度で不均一なピクセル座標に適用可能である．速度，近似精度及び品質について既存法との比較を数値実験により行い，その優位性を確認した．

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エッジ保存フィルタはCG，CADや画像処理応用で非常に重要である．本講演では，新しい高速エッジ保存画像平滑化フィルタを紹介する．我々のフィルタは定義域分割法及び定義域変換法に基づく．まず，ピクセル座標を画像多様体上の測地距離を用いて変換する．次に，変換された定義域を代表領域へ分割し，効率的にL1ガウス畳み込みを実行する．我々のフィルタは線形の計算複雑度である．

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自動車等の意匠設計に使用する新しいパラダイムの曲線，曲面表現式として，美的B-spline曲線，曲面を提案する．前報までに，対数型美的曲線の汎用目的関数として，曲率半径の指数乗の曲率グラフでの直線からのずれを最小化する式を提案し，空間曲線や曲面について境界条件からの対話的生成と，測定データの当てはめに対して最適解を求めた．本報では，曲面の曲率について考察し，曲面の当てはめ法とその結果を示す．さらに，複合曲線・曲面についての定式化を行い実験結果を示す．

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平行移動・回転移動・鏡映変換・相似変換（拡大縮小）で重なり合う図形を同一と見なす「相似幾何」の観点からLACを定式化し，非線形常微分方程式であるBernoulli方程式と関連付けられること，またその一般解は，曲率半径シフトGLAC（LACの一般化）の相似曲率と一致することが知られている．本研究では，さらに曲率シフトGLACの相似曲率とも一致することを示す．

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対数型美的曲線は曲率分布の制御が可能な曲線であり，その目的関数は美的空間における2点間の距離を最小化している．本研究ではこの変分問題において，距離の代わりにエネルギを最小化する．この変換により新しい目的関数を定式化し，効率よく自由曲線の美的化する手法を提案する．また，応用例としてこの手法をリバースエンジニアリングに適用する．

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製造業や介護，スポーツなどの技能教育では，伝授法や指導効率の悪さといった問題がある．そこで，本研究ではモーションキャプチャデータから軌跡や速度・加速度といった動きの特徴を抽出する方法を提案する．軌跡の抽出には美的曲線を用い，速度・加速度の抽出にはカム曲線を用いる．これにより，コンピュータとKinectなどのカメラを用いることで，学習者は熟練者との動きの違いを理解し，修正することが期待できる．

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工業製品の外観形状には，差別化を図るために複雑な自由曲面が用いられてきている．しかし，コンピュータシステムが発達した現状においても，高品質な曲面の設計は容易ではなく，曲面形状を高品位化する支援システムが望まれている．本研究では，曲面の単位法線ベクトルを制御し，デザイナの意図を損なわず，曲面形状を意匠的に高品位化する手法を提唱し，基礎システムを構築した．

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三次元測定機の測定方法は，タッチプローブを用いる接触式とレーザプローブを用いる非接触式がある．非接触式は接触式よりも高速な測定が可能であるが，測定精度が劣る．そこで，本研究では，非接触式のレーザ照射領域内に補正マップを作成した．また，補正マップを用いて，非接触式測定で得られた点群データを補正し，三次元モデル構築の精度向上を行った．

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　本研究は、実物の測定により得られた三角形メッシュモデルを対象とし、変形操作を支援するシステムを提案する。変形の領域と変形量に関する入力操作を少なくすることで、使いやすいシステムの実現を目指す。変形領域は、モデル頂点での曲率変化量に基づき、候補を提示する。変形は、ここでは押し込み・引っ張りの操作に限定し、変形候補を数パターン提示することで簡易に変形後のモデルを得られるようにする。

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近年、技術革新により普及した3Dプリンタを個人が気軽に扱えるようにするためには、3Dデータを作るハードルを下げなければならない。そこで、一般ユーザーがモデリングの知識や慣れを必要としなくとも、直感的な操作で扱える3Dモデリングインタフェースの開発を行った。AR（拡張現実）を利用しPC画面上に表示したデジタルな粘土を、箸によるつまむ・ちぎる・ならすといった動作で変形できるインタフェースを実現する。

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本研究は，RGB-Dカメラを用いた製品評価のためのデジタルヒューマンモデルに対する効率的でインタラクティブな姿勢教示システムの開発を目的とする．本報では，RGB-Dカメラによる人体の姿勢推定結果を元に距離場と物理シミュレーションを利用し製品モデルに対するモデルの姿勢を求める手法について報告する．

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模様デザインにおいて，コンピュータアルゴリズムにより自然な印象を呈する模様の生成は難しい．本研究では，陶磁器などに見られる貫入模様に注目し，貫入発生のメカニズムをもとに同現象をモデル化し，自然な印象を呈する模様の生成法を提案し，基礎システムによりデザイン生成を試みている．

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コンシューマはものを購入するとき，製品の機能だけで無く，見た目や感触などの感性から総合的に判断しており，使用する人の立場でデザインすることが重要となる．感性は人が主観的に感じることであるため，感性が高い者を測定対象とする必要がある．そこで，本研究では，日常生活品でありながら製品価格差が大きいスプーンを対象として，測定対象の選別を行うため触覚に関する識別力の評価を行う．

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An important aspect which contributes to perception of a product to be of high quality is the consumer′s experience while holding and maneuvering it during its use. The way a product feels in customer′s hand is a very important consideration for a product design these days. Apt examples would be products like Mobile Phone, Camera, and Hair Dryer etc. There are many parameters and considerations which constitute the ultimate feeling of a product while handling it but mass of a product and its distribution could be one of the prime considerations. Unlike functional requirements, it is not possible to quantify the feeling of handling a product which can only be perceived by actually holding the manufactured part. This makes it difficult for the designer to optimize the product for its handling. The aim of the proposed work is to fabricate prototype of the designed product using 3D printing such that it has the same mass and mass distribution as that of the designed product.

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計算機によりデザイナの設計作業を支援するには，その意図を形式化されたコマンド体系で入力することと，曲面モデルがデザイナの欲するように実現されているかを評価することが重要である．これらを実現するキー要素は，曲面表現において曲率変化を規定することである．この曲面モデルを表現し操作する技術とリバースエンジニアリングの技術について，筆者らの研究に基づいていくつかの実行例と共に記述する．

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本報では，市街地環境中に形状が類似したものが多数配置されている物体（街灯など）のモデリング手法を提案する．本手法では，市街地レーザ計測点群から事前にモデル化したい物体のサンプルメッシュモデルを手動で作成し，高さ値に基づく地面点の除去，ユークリディアンクラスタリングによるセグメンテーション，セグメントとサンプルメッシュのグラフを用いたマッチングとフィッティングにより，物体のメッシュモデル生成を行う．

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本報では，高密度なMMS計測点群から，道路と縁石の境界などの構造物境界を保持した3次元モデル生成手法を提案する．高密度MMS計測データは，形状情報としては座標情報しか持っておらず，ポリゴンモデルなどの3次元モデルを構築した場合に不適切な境界辺が生成される場合がある．そこで，平面構造抽出により得られた境界辺を拘束辺として用いることで，適切に本来の形状を表現可能な3次元ポリゴンモデル生成法を提案する．

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車両にレーザスキャナを搭載した移動計測装置（MMS)によって，道路周辺の点群データを高速かつ広範囲に計測できるようになった．しかしながら，計測された点群データには様々な地物が含まれており，それらを適切に分割することが求められている．本稿では，MMSによって計測された点群データを高速にメッシュモデル化する技術を用いて，メッシュモデルの状態から地物を分割する手法について検討する．

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本研究では，市街地の航空写真からSfMにより生成された粗い3Dメッシュモデルを高密度なMMS計測点群により補正することで，市街地環境の高品質なメッシュモデルの生成を目的とする．本報では，航空写真計測メッシュとMMS計測点群の両者から抽出した平面，エッジなどの幾何情報に基づき，航空写真計測メッシュのスケール調整手法及び，MMS計測点群との位置合わせ手法を提案する．

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自動飛行・自律飛行可能な無人航空機(UAV)は環境リモートセンシングに利用されつつある。RaspberryPiによって制御されるカメラシステムを構築し、小型UAVに搭載して近接リモートセンシングデータの取得を行った。構築した観測システムを用いる事で、地表分解能15～20mm/pixelのオルソモザイク画像や、誤差0.2～1.2mの数値標高モデルが得られる事を確認した。

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近年，橋梁・トンネルの定期近接目視点検が義務化され，その作業効率化が課題となっている．現状では，点検者が過去の記録を参照し，構造物を観察し，損傷を調書に記載する煩雑な作業が必要である．本研究では，拡張現実感による効率的点検作業支援の要素技術として，コンクリート構造物を撮影したカメラ位置・姿勢を実時間で推定できる3次元Localization手法を開発する．本報では，Random Dot MarkerとRGB-Dカメラによりこれを実現する基本原理を提案し，実験室内での精度評価を報告する．

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近年，橋梁などの土木構造物の維持管理に対してＩＣＴ技術を用いて効率化する動きが盛んである．設計情報や点検情報などを保持するモデルは重要な役割を担うが，たとえば橋梁の場合，点検業務は５年に１回，維持する期間は５０年以上となり，特定のシステムに依存しない形態で保持する必要となる．本研究では，BIM国際標準を拡張した橋梁維持管理情報モデルを提案し，点検現場で使用するためにweb配信するシステムを開発する．

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大型構造物の曲面は手作業で平面板から徐々に曲げるため，熟練した技術と時間がかかるという問題がある．近年，レーザスキャナの性能が向上し，短時間で高密度に計測が可能となり，容易に曲面板の形状を計測できるようになった．そこで本稿では，レーザスキャナで得られた曲面板の大規模点群を用いて，曲面の形状を把握し，目標となるCADデータと比較する上，加工が必要な箇所を提示するシステムについて検討する。

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柱状物体（電柱, 標識等）を効率的に管理するため，市街地レーザ計測点群からの柱状物体認識を行う．本研究では，柱状物体が持つ複数の役割を認識するために類似検索を用いた柱状物体部品（変圧器，照明器具等）の認識に取り組む．本報では，柱状物体部品の高精度抽出法，ならびにボクセル表現されたサンプル部品と点群中の他の部品に対する形状特徴フィルタリング及びボクセル比較による部品認識法を提案し，認識精度を評価する．

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移動計測データ内の地物点群の分類には機械学習による自動分類手法が多く用いられているが，この手法には多くの学習データが必要となってくる．前報では，移動計測のシミュレーションに基づいて計算機上で学習用の点群を自動生成する手法を提案した．本稿では，地物のバリエーションをモデル化し，より実測に近い学習用点群を生成する手法を提案する．

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近年の自動運転の研究において，高精度な地図情報を活用した周辺認識が行われている．本研究では高精度な位置情報を持つ高密度点群データを用いた車両の自己地位推定に取り組む．提案手法では観測点群を高さごとに分割してマッチング処理を行うことで走行環境の変化にロバストな位置推定を実現する．さらに高速道路などでの推定精度を改善するために白線の位置情報を活用した位置推定を行い，性能評価を実施する．

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