折り紙の構造把握のための形状構築とCG表示

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タイトル別名
  • Model Construction and Rendering for Understanding the Conformation of Origami
  • オリガミ ノ コウゾウ ハアク ノ タメ ノ ケイジョウ コウチク ト CG ヒョウジ

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説明

折り紙の形状を計算機内に構築する際には，紙の厚みを無視した平面の集合で形状を表現することが一般的である．しかし，それを元に折り紙の形状をCG 表示した場合，紙が複数枚重なっている部位も厚みを持たない平面として表示されるため，その構造を理解し難いという問題がある．一方で，折り紙の教本に見られる折り方を説明した「折り図」では，形状の特徴を把握しやすいように，紙の厚みを強調したり，角の重なりを意図的にずらして描くなどの工夫が見られる．そこで本稿では，平面の集合で表現された折り紙の形状データに対し，その構造の把握を容易にするための表示を行う手法を提案する．本稿で提案する手法では，レンダリングの前に，形状自体を再構築する点に特徴がある．具体的には，厚み方向への面の再配置，面と面の接続の表現，および頂点位置の変更によるずれの表現を行い，ノンフォトリアリスティックレンダリングの表示手法を用いる．これにより，複数の平面多角形が同一平面上で重なっているような，特に折り紙の形状に多く見られる3 次元構造を容易に理解できるCG 表示を実現できる．

It is common to use a set of planar polygons for expressing a figure of Origami to construct and store it in a computer. The main problem when such models are displayed, is that understanding duplicated polygons on a same plane are seen as if there is only a single polygon. On the the conformation is difficult. It is because all faces do not have thickness, and other hand, illustrations on Origami drill-books are drawn with deformations so that they can be easily understood. These deformations are achieved by emphasizing the thickness of paper or sliding a corner of paper that overlaps other corners so that we can understand the duplication of faces. In this paper, we propose a new method for reconstructing and rendering an Origami model that are expressed as a set of planer polygons so that users can understand the conformation easily. In our approach, we move faces to the direction of their normals for the expression of thickness and we add new bridge faces for the expression of connections between faces. Furthermore, we move vertices that overlap other vertices so that the duplication can be recognized. Then we render them like illustrations. CG images generated by this approach are not accurate but quite easy to understand the conformation of Origami.

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