設計は一般に広義の多目的最適化問題であるため、力学上の合理性を追究した形状が設計上の最適解と程遠い事例は少なくない。近年、目的の数理的な表現が難しい、形状の主観的な要素を扱う研究がされるようになり、より多様な目的を考慮できるようになりつつある。例えば村上ら ¹⁾ は形状特徴を数理的に表現する手法について、大崎ら²⁾ は、指定形状に対する形状偏差量を定義して形状・剛性最適化問題のトレードオフ解析を行った。本稿では大崎らの定義による形状偏差量を導入したシェル曲面の多目的最適化問題を、生物の情報処理機構から着想した最適化手法の中の一つである、多目的遺伝的アルゴリズム（Multi-Objective Genetic Algorithm : MOGA)によって扱う手法を提案し、その有効性についての検討を行う。　1) 村上存,松田暁,,湯浅修二,形と色の特徴量に基づく工業デザイン支援に関する研究,第20回設計シンポジウム講演論文集,pp41-47, 2002.2] M.Ohsaki, T.Nakamura and Y.Isshiki, Shape-size optimization of plane trusses with designer's preference, J. Struct. Engng., ASCE, Vol. 124, No. 11, pp. 1323-1330, 1998.

抄録全体を表示

A computerized method of (a) calculating shape and color features of existing designs from their 3D polygon models, (b) analyzing the designs by representing them as vectors in a feature space, and (c) searching for a distinctive usage of shape and color as a vector furthermost from the existing vectors in the space, is proposed. In this method, a distinctiveness of a design from existing designs is mathematically defined and used for the search process. A searched solution should help a designer to think of a new design distinctive from existing ones to attract consumer attention. The proposed method is implemented as a software and applied to simplified models of nine personal computer designs and seven digital camera designs.

抄録全体を表示

This paper proposes a real-time dynamic interface DO-IT (deformable object as input tool) for intuitive 3-D plastic geometric operation. When a user bends, presses and twists a real deformable object as an input tool, its 3-D deformation is electrically measure and applied to a virtual control volume on a computer display. Then the deformation of the control volume is mapped to an objective shape model on the display using free-form deformation algorithm. With this interface, a user can three-dimensionally deform a shape model on a display intuitively with passive hap tic feedback of the reaction of the input tool. The authors previously implemented this interface concept with an elastic input tool made of electrically conductive foam rubber. Although our software can maintain the deformed shape on the model in a display, the elastic input tool itself-returns to the original shape when a user releases it. The difference between the shape of the model and that of the tool sometimes spoils intuitiveness. To solve such problems, a plastic input tool made of electrically conductive clay is designed and fabricated. Its efficacy and feasibility are examined through basic experiments and prototype system performance.

抄録全体を表示

A computerized method of (a) calculating shape and color features of existing designs from their 3D polygon models, (b) analyzing the designs by representing them as vectors in a feature space, and (c) searching for a distinctive usage of shape and color as a vector furthermost from the existing vectors in the space, is proposed. In this method, a distinctiveness of a design from existing designs is mathematically defined and used for the search process. A searched solution should help a designer to think of a new design distinctive from existing ones to attract consumer attention. The proposed method is implemented as a software and applied to simplified models of nine personal computer designs and seven digital camera designs.

抄録全体を表示

This paper proposes a computerized method of industrial design aid by suggesting combinations of shape- and color- characteristics different from existing designs as hints for new design. First, feature indices to represent and quantify shape- and color- characteristics of industrial designs are mathematically defined. Then, the feature indices are calculated for an existing industrial design case obtained as 3-D CAD data or 3-D shape scanning data of real product. The calculated feature indices represent the design case in a feature index space. By collecting such feature index vectors for existing design cases and finding new points in the space which are as far from any of the existing vectors as possible, new combinations of shape- and color- characteristics different from existing designs should be obtained. The proposed method is implemented as a program using simulated annealing and applied to designs of "card stands".

抄録全体を表示

デザインの形状解空間は不明確で,今のところ決定的な解法というものはない。本研究は,この問題を解決するための1手段として,可変モデリングとGAの考え方を適用し,共通する特徴を持つ形状集団を探索・獲得するデザイン支援システムの構築とシミュレーション及び,妥当性の考察を行ったものである。構築したシステムを用いて簡易な可変モデリング形状を対象とした形状集団獲得シミュレーションを実施し,統計的な考察を加えた結果,ここでの条件下においては,システムのユーザーが経験的に探索指標に利用可能と推測した評価関数を適用することで,要求に応じた形状集団獲得をほぼ妥当に行えることが示唆された。このことを踏まえ,類似の構築方針によるシステムを再構築し,平面パーツ配置のデザイン,棚板配置のデザイン,キャラクタデザインに適用することを試み,種々のデザイン解集団獲得用システムの構築可能性を示した。また今後のデザイン支援システムの展望についても言及した。

抄録全体を表示

工業デザインにおいては,製品の機能やターゲットとするコンセプトの体現に加え,既存製品群に埋没せず新規性,独自性を顕示するために,既存デザインと異なっていることも重要である.本研究では,既存デザイン群を解析し,それとできるだけ異なる新たなデザインの方向を提示することで,デザインの発想を支援する手法を提案する.本研究では,既存デザインの3-Dポリゴンモデルについて形と色の特徴量を計算し,特徴量空間にプロットする.この空間では1つの点が1つのデザイン(形と色の組合せ)を表し,近接する2点は類似したデザイン同士を表すと考えられる.そこで既存デザイン群を空間内にプロットした後,それとできるだけ離れた点を求め,その点が表す形と色の特徴量の組合せを新たなデザインの可能性として提示する.直観的理解を容易にするため,その特徴量の組合せを具体化したポリゴンモデルを生成する.簡単な製品の例としてカードスタンドを取り上げ,デザインの解析と新たなデザイン案の提示を行ない,手法の有効性,課題を明らかにする.

抄録全体を表示