JP2008533459A - 幾何学的形状の取得のための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、幾何学的形状を取得する方法及びデバイスに関する。本発明による方法は、１セットのセンサ（４ａ）をこの形状（曲線又は表面）の上に配置し、各センサが、このセンサの位置における曲線又は表面の向きを表わす信号を出力するステップ、曲線又は表面のモデルを選択するステップ、信号に基づいてモデルパラメータを決定するステップ、及びこれらのパラメータに基づいて幾何学的形状の上のポイントの空間分布を決定するステップを含む。本発明は特に、機械加工、建具、石工術、及び建築の分野への使用に適している。

Description

技術分野
本発明は、一つのライン、又は一つの表面とすることができる幾何学的形状を取得する方法及び装置に関する。
従って、本発明は、平面の場合もあり得るが、普通は湾曲している曲線及び表面の取得に関する。
従って、本発明は特に、形状（ライン又は表面）の３次元取得（３Ｄ取得）に関する。

本発明は特に、
−消費者向けの家庭用製品分野における機械加工、建具、石工術、建築、及び製造、
−形状チェック、
−例えば、自動車の車体構造のような曲線形状の取得、及び
−動いている気体又は液体の中を浮遊している適切なセンサを一定の時間に亘ってモニタリングすることによる、空気力学的分析又は流体力学的分析の観点からの層流の研究
に適用することができる。

先行技術
レーザ三角測量に基づく３Ｄ取得技術が既知である。しかしながら、この技術はコストが高く、適用対象となるオブジェクトに隠れた部分が生じ、更に制御が難しい再構成アルゴリズムを必要とする。
別の３Ｄ取得技術が既知であり、この技術は一又は複数のビデオカメラの動きを利用して分析対象オブジェクトを立体的に記録する。しかしながら、この技術は一般的にコストが高く、且つ複雑である。
更に、いずれの場合も、分析対象オブジェクトの外部に機器が必要になる。

発明の提示
本発明の目的は、上述の公知技術よりも簡単且つ安価で、更には適用が容易な取得技術を提案することにより、上述の不具合を解決することである。
本発明は、オブジェクトの３次元幾何学的形状表現を行なう簡単な方法を提供する。

本発明は、剛性オブジェクトと、衣類のような柔軟なオブジェクトに同じように適用することができる。本発明を適用して、非剛性オブジェクトの形状の時間的な変化を表現することもできる。
本発明は、実際の局面に適用することができ、例えば車又は飛行機の翼が描く軌道の分析が考えられる。

本発明の特定の一態様によれば、曲線又は表面に分散配置される角度センサが使用され、この曲線又は表面は、決定される形状に一致させることができる。信号処理法を用いて、センサが位置する各ポイントの座標を決定する。こうして、分析対象形状を構成するポイントの空間分布を推定することができる。
ここで、理論的には、本発明を実施するために、従来の技術を使用してセンサを作成できることにも注目されたい。しかしながら、本発明の展開を可能にするためには、マイクロテクノロジー又はナノテクノロジーが必須である。

マイクロテクノロジー又はナノテクノロジーによって、本発明を実施するデバイスの総重量と比較して、無視することが可能な重量を持つセンサ又は測定要素の使用が可能になる。従って、材料の初期の機械的特性に影響を及ぼすことなく、あらゆる材料を変形させて本発明を実施することができる。
マイクロテクノロジー又はナノテクノロジーによって更に、材料の中の多数の測定ポイント、即ち数百又は数千の測定ポイント、或いはそれよりも多くの測定ポイントの使用が可能になり、本発明の適用分野を広げることができる。

具体的には、本発明の目的は、幾何学的形状、即ち曲線又は表面を、この曲線又は表面上のポイントの座標を決定することにより取得する方法を提供することであり、本方法は、
−各センサがこのセンサの位置における曲線又は表面の向きを表わす信号を出力するように設計された１セットのセンサをこの形状の上に配置し、
−曲線又は表面のモデルを選択し、
−これらの信号に基づいてモデルパラメータを決定し、
−これらのパラメータを使用して幾何学的形状上のこれらのポイントの空間分布を決定する
ことを特徴とする。

本発明による方法の第１の特定の実施形態によれば、これらのセンサは、取得対象の形状に一致させることができる変形可能な固体材料からなる支持体に固定される。
この支持体はライン又は表面を形成することができる。

本発明の第１の特定の実施形態によれば、支持体は可撓性を有する。
この場合、取得対象の形状が一又は複数の最大空間周波数を有し、且つ単位長さ当たり又は単位面積当たりのセンサの数が最大周波数の値の少なくとも２倍に等しければ、曲線又は表面はセンサを使用して局所的にサンプリングすることができる。

本発明による方法の第２の特定の実施形態によれば、センサは機械的に互いに独立し（互いに一体化されるのではなく、例えば支持体によって）、取得対象の形状は段階的に、センサによって出力される信号を使用して再構成される。
本発明によって、オブジェクトを画定する曲線又は表面の形状を取得することができる。

しかしながら、変形可能な固体の材料からなる支持体を使用する場合、この材料自体に固有の形状を取得することができる。
本発明では、各センサは、近傍に位置するセンサまでの距離を決定するように設計することもでき、その場合取得対象の形状が段階的に再構成される。

本発明は更に、幾何学的形状、即ち曲線又は表面を取得するデバイスに関し、本デバイスは、
−各センサがこのセンサの位置における曲線又は表面の向きを表わす信号を出力するように設計された１セットのセンサ、及び
−これらのセンサによって出力される信号を処理する電子手段であって、曲線又は表面のモデルを使用してモデルパラメータを決定し、これらのパラメータの座標を使用して幾何学的形状の上のポイントの空間分布を決定するように設計された電子手段
を備えることを特徴とする。

本発明によるデバイスの第１の特定の実施形態によれば、これらのセンサは、取得対象の形状に一致させることができる、変形可能な固体の材料からなる支持体に固定される。
第２の特定の実施形態によれば、センサは機械的に互いに独立している。
センサには加速度計又は磁力計を選択することができる。

添付図面を参照しながら、純粋に情報提供を目的とし、決して制限的でない以下の例示的実施形態の説明を一読することにより、本発明に対する理解を一層深めることができる。

特定の実施形態の詳細な説明
図１Ａ及び１Ｂは、幾何学的形状を取得するための本発明によるデバイスであって、曲線又は表面を取得できるデバイスの特定の実施形態の概略図を示している。
図１Ａのデバイスは、オブジェクト２ａを画定する曲線を取得することができ、図１Ｂのデバイスは別のオブジェクト２ｂを画定する表面を取得することができる。

図１Ａ及び１Ｂのデバイスは、１セットのセンサ４ａ又は４ｂを備え、これらのセンサはオブジェクト２ａを画定する曲線の上、及びオブジェクト２ｂを画定する表面の上に配置される。各センサは、考察対象のセンサの位置における、この曲線又はこの表面の向きを表わす電気信号を出力する。
例えば加速度計又は磁力計とすることができるセンサ４ａ又は４ｂは、支持体６ａ又は６ｂに固定されており、支持体６ａ又は６ｂは、取得対象の形状に一致させることができる変形可能な固体の材料から作成される。

図１Ａに示す実施例の支持体６ａは一つのラインを形成し、図１Ｂに示す実施例の支持体６ｂは一つの表面を形成する。
図１Ａ又は図１Ｂのデバイスは更に、センサ４ａ又は４ｂによって出力される信号を処理する電子処理手段８ａ又は８ｂを備え、これらのセンサが位置する複数のポイントの各々の座標を決定し、更にこれらの座標を使用して曲線２ａ又は表面２ｂ上の複数のポイントの空間分布を決定する。

図１Ａ又は図１Ｂはまた、電子処理手段８ａ又は８ｂによって行なわれる計算の結果を表示する表示手段１０ａ又は１０ｂを示している。
これらの図は更に、センサ４ａ又は４ｂを使用して行なわれる測定値を取得する取得手段１２ａ又は１２ｂを示している。手段１２ａ又は１２ｂによって取得される測定値は電子処理手段８ａ又は８ｂに送信される。

センサ４ａ又は４ｂは、有線リンク又は無線リンク１４ａ又は１４ｂによって取得手段１２ａ又は１２ｂに接続される。
図１Ａ又は図１Ｂでは、参照記号１６ａ又は１６ｂは、支持体の上に搭載される（任意の）電子機器を表わし、この電子機器は、センサから情報を収集して、この情報を（可能であれば無線手段によって）計算デバイスに送信する。

本発明に使用される支持体について再考する。この支持体は、測定形状に一致させるのに十分に柔らかい材料により作成される。上記のように、この支持体は一つのライン又は一つの曲線に沿って配置することができる。いずれの場合も、支持体の全体が自由に変形できる。例えば、この支持体は、一つのラインを形成する場合、単なる「ひも」とすることができる。
しかし逆に、この支持体は、特定の柔軟性特性（例えば、許容最大曲率又は制御可能な弾性）を有することができるか、又は完全に自由である場合と、特定の柔軟性を持つ場合の中間の特性を有することができる。例えば、建築士は、これらの中間の特性を有する支持体として自在曲線定規を使用する。

支持体の上に配置されるセンサは、幾何学的情報を提供することができる。
例えば、簡易加速度計を使用することができ、各加速度計は、垂直方向からの傾斜角度を決定することができる。２軸加速度計も使用可能であり、各加速度計は垂直方向からの２つの傾斜角度を決定することができる。地球の磁界の方向からの傾斜角を決定できる磁力計を使用することもできる。

本発明では、各センサが幾何学的情報を提供できるだけでなく、最も近くに位置する隣接センサまでの距離を決定できるように複数のセンサを使用することもできる。例えば、このようなセンサは、従来の三角測量法又は飛行時間測定法により互いの間の距離を決定する複数の高周波マイクロマシンにより構成することができる。
上記のように、センサは電子取得手段に電気的に接続される。シリアルバスをセンサの全て又は一部の間に使用して、情報を収集するために必要な配線の数を減らすと実用的である。更に、これらの取得手段に接続される処理手段は通常、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）のようなコンピュータである。

本発明によるデバイスを使用して、
（ａ）任意の曲線又は表面、例えば湾曲した切り抜きのテンプレート、又は家具の表面の形状、或いは、
（ｂ）支持体を構成する材料に固有の形状、例えば布地が垂れ下がる様子を決定するために必要な場合の、材料に固有の形状
を取得することができる。
以下に説明する本発明による方法は、第１の事例（ａ）において常に有効である。これとは異なり、第２の事例（ｂ）では、本発明による方法は、測定要素、即ちセンサの重量、及びセンサを相互接続することにより生じる剛性（あるとした場合の）によって、支持体材料の固有の性質が変化しないという前提が成り立つ場合においてのみ有効である。これは、マイクロテクノロジーの使用により可能となる。

そのような前提が必要ではあるものの、これらのセンサの支持体として使用される材料の重量と比較して無視できない重量を持つセンサを使用して、本発明による別のデバイスを考慮することが可能である。しかしながら、この場合、この材料を再構成する方法、即ちこの材料を一致させることができる形状を決定するプロセスは、このような方法が実行できるとしても、はるかに複雑である。
従って、このような状況は、小型化が単純な倍率の縮小を超える意味を持ち、新規の実現可能性をもたらす場合に相当する。

上記のように、本発明による方法は、測定対象のオブジェクトと接触するように支持体を配置することにより行なわれる。以下のような事例が生じ得る。
１．例えば、「ひも」のような非剛性支持体。

この事例を図２に概略的に示す。この図には、「ひも」のような、従ってラインを形成するか、又は更に正確には「曲線」を形成する支持体１８が示される。センサ２０はこの支持体に、支持体に沿って固定される。
非剛性の支持体は、例えば布地のような材料の形状の取得に適している。例えば、織物の変形、又はこの織物が垂れ下がる様子を測定することができる。センサを布地に固定して、これらのセンサの間のそれぞれの距離を、静止状態、即ち布地が完全にピンと張り、従って複数の平面部分を含む状態で決定することができる。次に、２つの小事例が生じ得る。

１ａ．センサによって供給されるデータによって分析対象の表面の局所サンプリングを行うのに十分な数のセンサを設ける。従って、例えば、１セットの加速度計及び磁力計は、分析対象の布地の表面の局所接線を取得することができる。
シャノンの定理を用いた類推により、任意の曲線又は表面の分析に必要なセンサの数は、曲線又は表面に含まれる空間周波数を分析することにより推定することができる。センサの数は最大周波数の値の２倍未満にならないようにする。

センサの数が分析対象の形状に現われる空間周波数よりもずっと多い場合、オーバーサンプリング状態になる。この場合、次の方法によって、取得される曲線又は表面を決定することが可能になる。
一つのセンサを取り囲む各部分は直線セグメント（ライン形状支持体の場合）、又は平面の一部分（表面を形成する支持体の場合）として扱われる。再構成は、全てのセグメント又は全ての単位部分を連続して並置することにより行なわれ、各セグメント又は各部分の向きは、このセグメント又は部分の上に支持されるセンサによって出力される値に応じて決定される。

図３はこの主題を明確に示すもので、直線要素による再構成を示している。この図は、一つの支持体が一つのライン２２を形成する様子を示している。図は更に、この支持体２２に固定されたセンサ２４を示している。センサ間では、支持体は直線セグメント２６のように扱われる。図は更に、これらのセグメント２６の内、ｉ番目のセグメントと水平方向ｈとの間に形成される角度α_ｉを示しており、このセグメントは、このセグメントを形成する２つのセンサの一方が位置するポイントにおける分析対象形状の接線である。

１ｂ．センサの数を最大周波数の値の２倍に近付けるよう「制限」する。
この場合、本発明による方法では、１ａの事例におけるように局所的に直線的であるということがなく、更に複雑な特定のモデルを指定する。
例えば、解析式によって、例えば２次元又は３次元ベジエ曲線によって、或いは２次元又は３次元Ｂ−スプラインによって、曲線をモデル化する。表面はｆ（ｘ，ｙ，ｚ）＝０で表現される多項式によって、又はベジエ曲面によってモデル化することができる。

センサが、分析対象の曲線又は表面上で局所的に測定される角度を表わす信号を出力する場合、このようにして得られる測定値はこれら同じ局所角度の解析式に関連付けられ、この式は選択されるモデルに基づいて推定される。
このようにして得られる方程式の系の解によって、モデルパラメータの推定値が得られる。この場合、測定される表面及び曲線は、使用する本発明によるデバイス中のセンサの数と適合する空間周波数基準を満たす必要があることに留意されたい。この件に関する詳細情報は上記段落１ａに記載されている。

取得される表面を計算する方法の一実施例を、直接計算の場合について、説明を目的とし、いかなる意味でも制限的でない形で以下に提示する。
ｚ＝ｆ（ｘ，ｙ）を求められる表面の方程式とする。ポイントＭｉにおけるセンサ測定値をＰｉ１，Ｐｉ２などと表記する。また、ポイントＭｉの既知の曲線の横座標をＡＣｉと表記する。

例えば、センサは、ポイントＭｉにおける局所接平面の垂直方向からの傾斜、及び地球の磁界からの傾斜の値を供給し、これらのセンサは考察する実施例では加速度計及び磁力計である。これらの値は求められる表面の局所接線に変換される。
この求められる表面は、次の３つの方程式から成る系を解くことにより決定される。
・Ｐｉ１＝ｄｆ（ｘｉ，ｙｉ）／ｄｘｉ
・Ｐｉ２＝ｄｆ（ｘｉ，ｙｉ）／ｄｙｉ
・ポイント（ｘｉ，ｙｉ）＝ＡＣｉにおける曲線の横座標

これらの方程式の系では、Ｐｉ１及びＰｉ２が接線に相当し、ＡＣｉは分析対象表面が変形する前のセンサの相対位置に相当する。
区分線形関数Ｐｉ１及びＰｉ２は、積分を行なう前に平滑化することにより、求められる形状の表現式を、例えば３次スプライン又は半径基底関数（ＲＢＦ）を用いて取得可能にするという利点がある。

逆計算を行なう場合の取得される表面の計算を行う本発明による方法の別の実施例を、本発明を制限することなく以下に説明する。
この計算には複数のステップが含まれる。

ステップ１：パラメータｑに関する仮定を行なって、次の方程式を得る。
ｚ＝ｆ（ｘ，ｙ，ｑ０）
ここで、ｑ０は曲線の初期表現を定義する初期パラメータベクトルである。
ステップ２：この方程式を使用して局所接線の値の推定測定値Ｒｉを決定する。例えば、次式が得られる。
Ｒｉ１＝ｄｆ（ｘｉ，ｙｉ，ｑ０）／ｄｘ（接線の局所計算）

ステップ３：ポイント（ｘｉ，ｙｉ）に位置するはずの角度センサからの出力の推定測定値Ｅｉも決定する。
ステップ４：ステップ２及び３で得られる結果を使用して、センサＰｉからの実際の出力と、これらの出力の推定値Ｅｉの間の距離を計算する。

ステップ５：計算された距離が所定の閾値、例えばセンサによって測定される値の１％を下回る場合に結果を表示する。
ステップ６：この距離が所定の閾値以上である場合、従来の方法を使用して（例えば、勾配降下法を使用する）ベクトルｑ０を更新し、ベクトルｑ０を新規ベクトルｑ１に置き換える。新規ベクトルｑ１は、最初の繰り返しにおける曲線又は表面のパラメータのベクトルであり、この新規ベクトルを用いて第２ステップを再開する。

２．支持体は剛性である（このような支持体の一実施例を概略的に示す図４を参照。この支持体は、ライン２８の形状に一致し、センサ３０を支持し、センサ間の距離は測定可能な最大曲率に関連し、且つ支持体を形成する予め応力が付加された材料の剛性特性によって決まる）。例えば、一本の写真用ネガフィルムのような固有の湾曲特性を有する支持体がこれに相当する。
この場合、本方法は上記段落１ｂで説明した方法と同様である。

しかしながら、この事例２では好適には、続いて支持体に使用される材料の固有の性質を表わす数学モデルを選択することができる。
従って、本発明は２つの利点を有する。第１に、材料の幾何学モデルに適当な最適限界値を上限として、必要なセンサの数を制限することができる。第２に、支持体の剛性特性によって本発明によるデバイスの操作が容易になる。

３．各測定ポイントが、当該ポイントに最も近い隣接ポイントまでの距離を測定する機能も備えている事例。
この場合、再構成方法は実際には更に簡単である。というのは、必要な形状全体が、複数の測定ポイントの内の一つからの角度及び距離情報に基づいて、段階的に再構成可能であるからである。
２つの測定ポイント間の並進ベクトル全体の第１概算を行なう必要があり、従ってこれらの２つのポイント間の３つの絶対値を取得する必要がある。一般的に、ベクトル（１〜３の自由度を持つ）の向き、及びこのベクトルのノルムが測定される。

４．本発明による方法の別の変形例では、センサから物理的支持体を取り外す。
従って、センサは機械的に互いに独立している。

この場合、測定ポイントは、取得対象の表面の種々のポイントに配置される。例えば、このような表面は、家屋又は記念建造物の屋根の表面とすることができる。
次に、上記段落３に示すように、測定値を使用して段階的に表面を再構成する。
更に、取得される表面に関するアプリオリな情報（例えば、表面が平面セグメントによってのみ構成されるという事実、又はこの表面の最大曲率が既知の値に等しいという事実）によって、測定ポイントの数を制限し、全てのデータを再構成することが可能になり、アプリオリに判明している情報を使用することにより、補間法を使用することができる（例えば、任意の次数の多項式、又は複数の直線部分に分割できる曲線を使用して）。

以下に本発明の種々の利点を列挙する。
−本発明により、使用が容易な３次元データ取得システムが得られる。
−何故なら、本発明は方向測定値（１次導関数）を利用するので、曲率（２次導関数）を測定するので２回の積分を必要とするセンサとは異なり、積分が１回しか必要でないからである。

−本発明により、従来の安価なセンサを使用して本発明によるデバイスを低コストで作成することが可能になる。
−本発明は、布地及び紙のような軽い材料に対して行なわれる測定に適しており、よってこのような材料に適用することができる。

−本発明によるデバイスは、最初の材料に初めから組み込むことができるか、又は既存の材料に取り付けることができる。
−本発明によるデバイスは、応用分野の種々の大きさに適合させることができるような拡張性を持つ。
−更に、本発明により、曲線又は表面の形状の変化を時間的にモニタリングすることができる。

本発明の別の実施例を、やはり説明を目的とし、本発明を制限することなく、以下に提示する。
本発明によるデバイス（ライン状支持体）を、垂直平面に位置する車輪（図示せず）の周辺に配置する。デバイスの長さは少なくともこの車輪の周辺長に等しい。

使用するセンサは加速度計であり、互いに距離ｄだけ離れてデバイス上に均一に配置される。従って、各測定ポイントによって測定される角度は垂直方向からの傾斜に相当し、この傾斜は、Ｒを車輪の半径とすると、ポイントごとにΔα＝ｄ／Ｒだけ変化する。
しかしながら、このようなデバイスは、局所変形、例えば空気が抜けていて、地面に接触しているタイヤの平面部分も測定する。

やはり説明を目的とし、本発明を制限することなく、本発明の別の実施例を以下に提示する。
「フレキ」のようなフレキシブルプリント回路により構成される支持体が使用される。例えば、このプリント回路の長さは２メートルであり、幅は１又は２ｃｍである。

４個１組のセンサが、等間隔で、例えば１ｃｍおき、２ｃｍおき、又は５ｃｍおきに回路上に平坦に配置され、例えば２個の加速度計、及び地磁気を検出する２個の磁力計が配置される。同一の種類のセンサを使用することができるか、異なる種類のセンサを交互に並べることができるか（得られるデバイスの性能が制約される）、又は他の種類のセンサを使用することができる。
センサは、デジタル出力又はアナログ出力を持つモデルとすることができる。

情報の収集はフレキシブル回路に沿って、Ｉ２Ｃ型バスによって行なわれる。情報はＩ２Ｃ対応インターフェースによって収集され、ＲＳシリアルリンク、パラレルリンク、又はＵＳＢインターフェースに送信されるか、或いはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ無線リンク又はＷｉＦｉ無線リンクを通して送信される。最後に、情報はＰＣに到達し、ＰＣ上で上記方法の一つを用いて処理される。
この結果は、３次元表示ソフトウェアによって使用されるか、又は計算マシンの制御に使用される。

Ａは、曲線を取得する本発明によるデバイスの特定の実施形態の概略図であり、Ｂは、表面を取得する本発明によるデバイスの別の特定の実施形態の概略図である。 本発明に使用できる非剛性支持体の部分概略図である。 本発明に使用できる、ラインを形成する支持体の部分概略図であり、ラインの、２つのセンサの間の各部分は、直線セグメントのように扱われる。 本発明に使用できる剛性支持体の部分概略図である。

Claims (14)

1. 幾何学的形状、即ち曲線又は表面を、この曲線又は表面上のポイントの座標を決定することにより取得する方法であって、
   −各センサがこのセンサの位置における曲線又は表面の向きを表わす信号を出力する１セットのセンサ（４ａ，４ｂ，２０，２４，３０）をこの形状の上に配置し、
   −曲線又は表面のモデルを選択し、
   −モデルパラメータをこれらの信号に基づいて決定し、
   −これらのパラメータを使用して幾何学的形状上でのこれらのポイントの空間分布を決定すること
   を特徴とする方法。
2. 前記センサは、取得対象の形状に一致させることができる変形可能な固体材料からなる支持体（６ａ，６ｂ，１８，２２，２８）に固定する、請求項１記載の方法。
3. 支持体が１本のライン（６ａ，２２，２８）を形成する、請求項２記載の方法。
4. 支持体が表面（６ｂ）を形成する、請求項２記載の方法。
5. 支持体（１８）が可撓性を有する、請求項２ないし４のいずれか一項に記載の方法。
6. 取得対象の形状が一又は複数の最大空間周波数を有し、単位長さ又は単位面積当たりのセンサの数が最大周波数の値の少なくとも２倍に等しく、センサを使用して曲線又は表面を局所的にサンプリングする、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の方法。
7. センサは機械的に互いに独立であり、センサによって出力される信号を使用して取得対象の形状を段階的に再構成する、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の方法。
8. オブジェクトを画定する曲線又は表面の形状（２ａ，２ｂ）を取得する、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の方法。
9. 変形可能な固体材料自体の固有形状を取得する、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の方法。
10. 各センサが、近接するセンサまでの距離も決定するように設計されており、取得対象の形状を段階的に再構成する、請求項１ないし９のいずれか一項に記載の方法。
11. 幾何学的形状、即ち曲線又は表面を取得するデバイスであって、
    −各センサがこのセンサの位置における曲線又は表面の向きを表わす信号を出力する１セットのセンサ（４ａ，４ｂ，２０，２４，３０）、及び
    −前記センサによって出力される信号を処理する電子手段（８ａ，８ｂ）であって、曲線又は表面のモデルを使用してモデルパラメータを決定し、これらのパラメータを使用して幾何学的形状上のポイントの空間分布を決定する電子手段
    を備えることを特徴とする、デバイス。
12. 前記センサが、取得対象の形状に一致させることができる変形可能な固体材料からなる支持体（６ａ，６ｂ，１８，２２，２８）に固定される、請求項１１記載のデバイス。
13. センサが機械的に互いに独立である、請求項１１記載のデバイス。
14. センサとして加速度計又は磁力計が選択される、請求項１１ないし１３のいずれか一項に記載のデバイス。

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