ディジタルファブリケーション：0. 編集にあたって

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(1)❖. 特集 ❖. ディジタルファブリケーション. ドラッグクリック. 編集にあたって五十嵐健夫（東京大学 /JST ERATO）. 84. Generated Content）のモノづくり版ということもできる．本特集では，このような新しい形状設計とモノづくりに関連した最近の動向を具体的事例を交えて紹介する．まず，前半の 4 本の記事では，新しい形状設計と. レーザカッターや 3 次元プリンタといったラピッドプ. モノづくりを支える要素技術について紹介している．「デ. ロトタイピング機器の普及，計算機の高速化による物. ィジタルヒューマンによる人間中心設計支援」（持丸）. 理シミュレーション技術の一般化，レーザスキャナな. では，大量の計測データを利用した形状設計の例と. どの 3 次元形状計測技術の進歩，およびソーシャルネ. して，人体の形状データや人間の動作データを活用し. ットワークやインターネット上のサービスによるデータ流. た設計について解説している．具体的に，計測データ. 通基盤の成熟などを背景に，計算機を利用した新し. に基づいて作成した人体モデルを利用した衣服デザイ. い形状設計とモノづくり（ディジタルファブリケーション）. ンや，実測した乗車動作データを用いた自動車の設計，. が注目を集めている．. 3 次元医用画像から作成した指先モデルを利用したゲ. このような新しい動きは，以下のような 3 つの新し. ーム機コイン返却口の安全設計，さらに足形状の計測. い可能性を実現するものである．まずは，データ処理. による靴の推薦および中敷きのカスタマイズなどの事. や計算に基づくモノの高機能化，高付加価値化である．. 例を紹介している．. たとえば，計測データを利用してより体にフィットした. 「トポロジ最適化による構造創成設計」（西脇）では，. 衣服をデザインしたり，最適化によってより軽量でより. 最適化を利用した機械構造設計について紹介している．. 丈夫な部品を設計したりすることができる．次に，計. 構造最適化の中でも，特に自由度の高い手法であるト. 算に基づくまったく新しい形状設計の実現が挙げられ. ポロジ最適化について，その原理と事例について述べ. る．たとえば，計算によって人間の手で設計すること. ている．まず，代表的な最適設計問題である剛性最. の難しい折り紙や建築物などが実際に制作されるよう. 大化問題について具体的事例を挙げて説明し，ついで，. になってきている．最後に，モノづくりに不可欠であ. ジョイントを用いないコンプライアント機構を利用した. った専門的な知識とスキルを計算機が肩代わりするこ. はさみの設計，ピエゾ電気デバイスと柔軟構造物で構. とによって，一般ユーザが形状設計やモノづくりにか. 成されるピエゾアクチュエータの構造設計，といった例. かわることが可能となってきている．このような動きは，. を紹介している．. 「パーソナルファブリケーション」とも呼ばれ，すでに. 構造最適化では，与えられた機能的な要求を満た. それらをサポートするソフトウェア（Google SketchUP,. す設計を得ることができるが，同時に意匠的な要求を. Autodesk 123D）や商業サービス（Ponoko, Shapeways,. 満たすことは難しい．「設計感度解析を用いた対話的な. 123D catch）なども登場してきている．このような. 設計と数値解析の融合」（梅谷）では，設計システム. 動きは，近年注目を集めている CGC（Consumer. と数値解析を融合することによって，物理的な要求と. 情報処理 Vol.54 No.2 Feb. 2013.

(2) 編集にあたって 00. グ. 意匠的な要求を同時に満たす設計を支援する方法に. を取り上げ，折線の構造・配置を計算で決定する折紙. ついて紹介している．さらに，計算の高速化方法とし. 設計，任意に与えたポリゴンメッシュを折紙で実現する. て，設計感度解析を利用した手法について説明し，具. 方法，曲線折りなどについて紹介している．次に，折. 体例として衣服や家具の設計システムなどについて紹. 紙の動きを取り扱う問題を取り上げ，平坦折り可能性，. 介している．. 剛体折紙という折紙の数理モデルを紹介している．. 前半の最後では，「形状モデリングのための新しいイ. 「建築におけるコンピュテーショナルデザイン」（竹. ンタラクション」（三谷）と題して，形状モデリングに. 中）では，建築分野における取り組みについて紹介し. おける，スケッチインタフェースや拡張現実感といった. ている．特に，図面を描く作業をコンピュータに置き. 最新のインタラクション技術の利用について紹介して. 換えて効率化するだけでなく，プログラミングを用いて. いる．具体的には，身近なモノづくりの例として，ス. カタチを生成する手法に関心が集まっているとし，具. ケッチを利用した椅子やランプシェードおよび衣服の. 体的な例として，アルゴリズムによる形態生成と解析. デザイン，拡張現実感技術を利用した文具や家具の設. データを組み合わせたランドスケープデザイン，折紙プ. 計などの例が紹介されている．. ログラムと音響シミュレーションを組み合わせたコンサ. 後半 3 本の記事では，新しい形状設計とモノづくり. ートホールデザイン，木材をディジタル工作機械で加工. の個別分野における具体的な応用例について紹介す. した建築モジュールの開発などについて紹介している．. る．まず，「ディジタルデザイン技術を活用した工作と. 特集の最後では，「パーソナルファブリケーション. 手芸」（五十嵐悠紀）では，これまで趣味として楽しん. 時代におけるものづくりのオープンソース化の動向と. でいたような身近なモノづくりに情報技術を応用した. Fab Commons の提案」（田中）と題して，技術その. 例として，ペーパークラフトやステンシルといった工芸，. ものとは少し離れた視点から，パーソナルファブリケー. そして，ぬいぐるみやビーズモデルといった手芸を対象. ションにかかわる知的財産権に関する最近の動向につ. とした形状設計手法について紹介している．また，一. いて，報告している．ソースコードのオープンソース化. 般ユーザを対象とした活動事例として，研究開発した. と同様に，モノづくりのオープンソース化も進められて. ソフトウェアを用いた一般向けワークショップについて. いる．その背景および問題点，そして「ライセンス・デ. も紹介している．. ザイン」の重要性について解説している．. 日本の伝統的な遊びである折紙についても，計算機. 情報処理技術を活用した新しい形状設計とモノづ. を利用した新しい展開が見られる．「折紙ファブリケーシ. くりは，古来よりモノづくりを得意としてきた日本人に. ョンとコンピュテーション」（舘）では，近年研究が盛. とって，世界に向けて大きな貢献をすることのできる. んに行われているコンピュテーショナル・オリガミ，すな. 可能性のある分野である．本特集がきっかけとなって，. わち折紙の幾何学とアルゴリズムにかかわる研究につい. より多くの方がこの分野に関心を持ち，新しいモノづ. て紹介している．はじめに静的な折紙を取り扱う問題. （2012 年 11 月 15 日）くりに挑戦していくことを期待したい．. 情報処理 Vol.54 No.2 Feb. 2013. 85.

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