WO2004095321A1

WO2004095321A1 - 製品形状設計装置

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Publication number: WO2004095321A1
Application number: PCT/JP2004/005614
Authority: WO
Inventors: Masaaki Mochimaru; Makiko Kouchi
Original assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 2003-04-21
Filing date: 2004-04-20
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2005-10-21
Also published as: US20060235656A1; JP2004348172A

Abstract

　製品が持つべき設計上の制約や製品を人体に適合させるための制約を考慮した上で、個人の人体形状に適合する製品を設計できる製品形状設計装置が提供する。製品形状設計装置は、人体形状Ａ、人体形状Ｂおよび製品形状Ｃを計測する計測装置１０１と、人体形状Ａおよび人体形状Ｂを同一点数かつ同一幾何学構造の座標点で表現するデータ変換処理を行う前処理装置１０２と、前処理装置によりデータ変換処理された人体形状Ａおよび人体形状Ｂならびに製品形状Ｃの各データに基づき、人体形状Ａおよび人体形状Ｂの個人間の誤差と、製品形状Ｃから決定される断面Ｈの周囲長と断面周囲長の設計目標値の誤差を、同時に最小化する変形格子Ｇを計算し、その変形格子Ｇを製品形状Ｃに適用することにより、人体形状Ｂに適合する新しい製品形状Ｆを得るための計算処理装置１０３とから構成される。

Description

明細書製品形状設計装置技術分野

本発明は、人体形状に適合させて装着する工業製品である衣料品、皮革製品、眼鏡類、補装具、ガスマスク等を設計するための人体に適合する製品形状設計装置に関し、特に、製品が持つべき設計上の制約や製品を人体に適合させるための制約を考慮した上で、個人の人体形状に適合する製品を設計できる製品形状設計装置に関するものである。背景技術

従来から、本発明者らは、 Free Form Deformation (F FD) 法と呼ばれるコンピュータグラフィクス技術を応用して、変形格子により人体の形状を変形し、それに適合する製品形状を設計する方法を研究してきた。

Free Form Deformation 法は、第 2図に示されるように、コンピュータ上に表現された形状データの周囲に、ジャングルジム状の制御格子点を設定し、その制御格子点の移動によって、前記形状データを滑らかに変形する技術である（非特許文献 1) 。

発明者らは、これを人体形状の個人差を表現する手段として利用することを提案している（非特許文献 2) 、例えば、ある人体形状 Aを、別の人体形状 Bに変形するとき、両者の人体形状データが、解剖学的に対応付けられた同一点数、同一幾何学構造の頂点によって記述された多面体であれば、人体形状 Aを人体形状 Bに一致するように変形することのできる変形格子 Eを計算できる（特許文献 1, 特許文献 2) 。

この変形格子 Eを用いて、集団を代表する仮想形状を合成する装置 (特許文献 3) を利用して、それをもとに、衣服用の人台を製造する装置（特許文献 4) 、商品適合情報を提供する装置などを研究してきた。

また、第 2図に示すように、この計算した変形格子 Eを用いて、人体形状 Aに適合するように設計された製品形状 Cに適用することにより、製品形状 Cを変形して、人体形状 Bに適合するように製品形状 Dに変形することができるので、これにより、製品形状 Dについてはコンピュータ上で設計することができることを提案してきた (特許文献 5)

人体形状や製品形状を計測するための計測装置については、発明者らが開発したものも含め、様々なものが市販ないしは公開されている（非特許文献 3) 。

[非特許文献 1 ]

SEDERBERG, T. W. 1986， Free - From Deformation of Solid Geometric Models, Proceedings of ACM SIGGRAPH' 86 in Computers & Graphics, 20, 151-160.

[非特許文献 2]

MOCHIMARU, M. , KOUCHI, M. and DOHI, M. 2000, Analysis of 3D human foot forms using the FFD method and its application in grading shoe last, Ergonomics, 43, 1301-1313. '

[非特許文献 3]

KOUCHI, M. and MOCHIMARU, M. 2001, Development of a low cost foot-scanner for a custom shoe making system, 5th I SB Footwear Biomechanics, 58-59.

[特許文献 1 ] 特許第 2 7 2 5 7 3 9号公報

[特許文献 2 ] 特許第 3 1 0 6 1 7 7号公報

[特許文献 3 ] 特開 2 00 1— 3446 1 6号公報

[特許文献 4] 特開 2 0 0 1— 1 40 1 2 1号公報

[特許文献 5] 特開 2002 - 0920 5 1号公報発明の開示

ところが、実際に、人体形状 Aを、別の人体形状 Bに変形するように計算した変形格子 Eを、製品形状 Cに適用した場合、人体形状 Bに適合する製品形状 Dが計算できないことがある。あるいは、計算できたとしても、製品の修正箇所が多くなりコストなどの面から実用的でない場合がある。

すなわち、第 2図に示されるように、人体形状 Aを人体形状 Bに一致するように変形する変形格子 Eを計算し、この変形格子 Eを、製品形状 Cに適用して、製品形状 Dとする場合において、例えば、変形後の製品形状 Dの周囲長が小さくなりすぎて、人体形状 Bに全く適合しないことが生じる場合がある。または、製品の個別変形したくない箇所（ブラジャーのフロントホック、シュ —ズのアウトソールなど金型で量産している部品を用いる箇所）まで、その変形が及んでしまうので、実用的なものとはならない。したがって、本発明の目的は、製品が持つべき設計上の制約や製品を人体に適合させるための制約を考慮した上で、個人の人体形状に適合する製品を設計できる製品形状設計装置を提供することにある。

本発明による製品形状設計装置は、基本的な構成として、人体形状 A、人体形状 Bおよび製品形状 Cを計測する計測装置と、前記人体形状 Aおよび人体形状 Bを同一点数かつ同一幾何学構造の座標点で表現するデータ変換処理を行う前処理装置と、前記前処理装置によりデータ変換処理された人体形状 Aおよび人体形状 Bならびに製品形状 Cの各データに基づいて、人体形状 Aおよび人体形状 Bの個人間の誤差と、製品形状 Cから決定される断面 Hの周囲長と断面周囲長の設計目標値の誤差を、同時に最小化する変形格子 Gを計算し、その変形格子 Gを製品形状 Cに適用することにより、人体形状 Bに適合する新しい製品形状 Fを得るための計算処理装置とから構成される。本発明は、第 1の形態として、個人の人体形状に適合する製品を設計できる製品形状設計装置が、人体形状 A，人体形状 Bおよび前記人体形状 Aに適合している製品形状 Cを計測する計測装置と、計測した形状のデータに基づき前記人体形状 Aおよび人体形状 Bを同一点数かつ同一幾何学構造の座標点で表現されたデータとするデータ変換処理を行う前処理装置と、前記前処理装置によりデータ変換処理された人体形状 Aおよび人体形状 Bならびに製品形状 Cの各データに基づき、人体形状 Aおよび人体形状 Bの個人間の誤差と製品形状 C から決定される断面 Hの周囲長と断面周囲長の設計目標値の誤差を、同時に最小化する変形格子 Gを計算し、その変形格子 Gを製品形状 Cに適用して変形し、人体形状 Bに適合する新しい製品形状 Fのデータを出力する計算処理装置とを備えることを特徴とするものである。

また、本発明は、第 2の形態として、個人の人体形状に適合する製品を設計できる製品形状設計方法にあっては、人体形状 A，人体形状 Bおよび前記人体形状 Aに適合している製品形状 Cを計測し、計測した形状のデータに基づき前記人体形状 Aおよび人体形状 Bを同一点数かつ同一幾何学構造の座標点で表現されたデータとするデ一夕変換処理を行い、前記データ変換処理された人体形状 Aおよび人体形状 Bならびに製品形状 Cの各データから、人体形状 Aおよび人体形状 Bの個人間の誤差と製品形状 Cから決定される断面 Hの周囲長と断面周囲長の設計目標値の誤差を、同時に最小化する変形格子 Gを計算し、その変形格子 Gを製品形状 Cに適用して変形し、人体形状 Bに適合する新しい製品形状 Fのデ一タを出力することを特徴とするものである。

また、本発明は、第 3の形態として、人体に適合する製品形状設計処理をコンピュータにより行うプログラムであって、人体形状 A，人体形状 Bおよび前記人体形状 Aに適合している製品形状 Cを計測した形状のデータに基づき前記人体形状 Aおよび人体形状 Bを同一点数かつ同一幾何学構造の座標点で表現されたデータとするデータ変換処理を行う第 1ステップと、前記デ一タ変換処理された人体形状 Aおよび人体形状 Bならびに製品形状 Cの各データから、人体形状 Aおよび人体形状 Bの個人間の誤差と製品形状 Cから決定される断面 Hの周囲長と断面周囲長の設計目標値の誤差を、同時に最小化する変形格子 G を計算し、その変形格子 Gを製品形状 Cに適用して変形し、人体形状 Bに適合する新しい製品形状 Fのデータを出力する第 2ステップとの処理をコンピュー夕により行うプログラムである。このプログラムは、記録媒体に記憶されて提供される。

このような本発明による製品形状設計装置において、人体形状または製品形状を計測する計測装置で得られた人体形状は、三次元座標軸における各軸方向の所定の長さ間隔で測定されたデータとなっており、例えば、 1 mm間隔の断面データとなっており、計測装置を中心に表現された座標点デ一夕となつている。このため、例えば、背の高い人は座標点数が多く、背の低い人は座標点数が少ないデータとなっている。

したがって、人間の形状データとして個々の人間の比較を行うには不適当である場合が多い。本発明による製品形状設計装置においては、これに対して、例えば、解剖学的な特徴点を基にしたデータ変換の処理を行う。または、計測装置で得られた座標点データを、前処理装置によって、同一点数かつ同一幾何学構造の座標点で表現するデータ変換処理を行う。

前処理装置によりデータ変換処理された人体形状のデータにより、つまり、同一点数かつ同一幾何学構造の座標点で表現された各データにより、変形格子を計算する。これにより、人体形状 A , 人体形状 B、および人体形状 Aに適合する製品形状 Cから、人体形状 Aと人体形状 Bとの形状の違いを反映させるための変形格子を計算し、その変形格子を用いて、人体形状 Bに適合する新しい製品形状 Fを設計する。その場合において、より実用的なものとするため、それぞれの製品に応じての固有の修正を加える。つまり、人体形状 Aおよび人体形状 Bの形状の個人間の誤差と製品形状 Cから決定される断面 Hの周囲長と断面周囲長の設計目標値の誤差を、同時に最小化するようにした変形格子 Gを計算し、この変形格子 Gを用いて、製品形状 Fを設計する。

また、製品形状データとして、既存の標準人体形状データにより作成された製品形状データが C A Dデ一夕などである場合には、それを利用することで、計測装置においては、人体形状 Bのみを計測するようにしてもよい。その場合には、人体形状 Aは、既に計測されている標準人体形状のデータとし、製品形状 Cは前記標準人体形状に適合している製品形状データとする。

また、前処理装置は計測装置で計測された人体形状と人体解剖学的特徵点から、人体形状を同一点数かつ同一幾何学構造をもつ座標点で表現するデ一夕とするデータ変換処理を行うように構成することもできる。

また、計算処理装置は、ある人体形状を、別の人体形状に変形するための変形格子を計算する際に、既存製品形状の特定断面の周囲長が所定の値になるような条件下で変形するようにしてもよい。前述したように、従来の技術においては、人体形状 Aを人体形状 Bに一致するように変形する変形格子 Eを計算し、その変形格子 Eによる変形を製品形状 Cに適用しており（第 2図）、この場合には、例えば、変形後の製品形状 Dの周囲長が小さくなりすぎて、人体形状 Bに全く適合しない場合がある。あるいは、製品の個別変形したくない箇所（ブラジャーのフロントホック、シューズのアウトソールなど金型で量産している部品を用いる箇所）まで変形が及んでしまうので、実用的でなかったが、これに対して、本発明の製品形状設計装置によれば、変形格子により変形する場合に、第 3図に示されるように、変形格子を計算する際に、人体形状 A (変形対象）と人体形状 B (変形目標）の対応点の間の誤差を最小にするだけでなく、変形される製品形状 Cの特定断面 Hの周囲長とその設計目標値の誤差も同時に最小化するように最適化計算して変形格子 Gを計算する。そして、この計算された変形格子 Gを用いて、製品形状 Cに適用して製品形状 Fの形状データを得る。

すなわち、変形格子 Gの計算においては、第 4図および第 5図により模式的に示すように、制御格子点の移動によって変形された人体形状 Bの頂点と、それに対応する変形目標形状の対応頂点の座標の差の 2乗をすベての頂点分だけ加算したものと、隣接する格子点間の距離と、変形前の制御格子点間の距離の差の 2乗をすベての制御格子点分だけ加算したものの重み付き総和を最小にするように、変形格子 Gの制御格子点位置を最適化計算する。

第 4図は、変形格子 Gの各格子点を模式的に示す図であり、第 5図は、変形格子を計算する場合の誤差関数を模式的に示している。白色の四角形の格子点が人体形状 Aのデータを示しており、黒色の四角形の格子点が変形後の人体形状 Aのデータを示しており、黒色の三角形の格子点が人体形状 Bのデータを示している。また、白丸は変形前の変形格子の格子点を示しており、黒丸は変形後の変形格子の格子点を示している。

変形格子 Gの制御格子点位置の最適化計算では、第 5図に示すような誤算関数により最適化計算を行い、変形格子 Gを計算する。第 5図に示す誤差関数において、第 1項は形状データによって決まる誤差項であり、第 2項および第 3項は、制御格子点が極端に歪むのを抑えるための歪エネルギー項である。そして、第 4項として、製品の周囲長によって決まる誤差項を追加している。

この第 4項の誤差項は、製品形状 C上の設計に重要な意味を持つ断面 H が予め抽出された制御格子点の移動によって変形された前記断面 Hの周囲長と、周囲長の設計目標値との誤差の 2乗によって定義される項である。この 4つの項の重み付き総和を同時に最小化するように、変形格子の制御格子点の位置を最適化計算して、変形格子 Gを計算する。そして、計算した変形格子 Gを、製品形状 Cに適用して、人体形状 Bに適合する製品形状 Fを設計する。これにより、人体形状の個人差を適用して製品を変形させるだけでなく、製品が持つベき設計上の制約や製品を人体に適合させるための制約を考慮した上で、個人の人体形状に適合する製品を設計できるようになる。

このようにして、本発明によれば、人体形状の個人差を変形格子（空間の歪) として定式化し、それを製品形状に適用する方法を用いる場合に、従来において生じていた問題、修正された製品形状が人体に適合しない問題、および、製品形状の修正箇所が多くなりコスト面などから実用的でないという問題を解決できる。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の一実施例による製品形状設計装置のシステム構成の概略を示すプロック図である。

第 2図は、従来の変形格子による製品形状の形状変形の処理を説明する図である。

第 3図は、本発明の変形格子による製品形状の形状変形の処理を説明する図である。

第 4図は、変形格子の各格子点を模式的に説明する図である。

第 5図は、変形格子を計算する塲合の誤差関数を模式的に説明する図である。

第 6図は、本発明に係る製品形状設計装置を用いて個人の足形状に適合する靴型を設計する場合の具体例を説明する第 1の図である。

第 7図は、本発明に係る製品形状設計装置を用いて個人の足形状に適合する靴型を設計する場合の具体例を説明する第 2の図である。

第 8図は、本発明に係る製品形状設計装置を用いて個人の足形状に適合する靴型を設計する場合の具体例を説明する第 3の図である。発明の実施するための最良の形態

以下、図面を参照して本発明を実施する場合の一形態について説明する。第 1図は、本発明の一実施例による製品形状設計装置のシステム構成の概略を示すブロック図である。第 1図において、 1 0 0は製品形状設計装置、 1 0 1 は計測装置、 1 0 2はデータ前処理装置、 1 0 3は計算処理装置である。

製品形状設計装置 1 0 0は、計測装置 1 0 1、データ前処理装置 1 0 2、計算処理装置 1 0 3から構成される。計測装置 1 0 1は、被測定対象を載置するステージおよび光学スキャナーなどを備えた 3次元形状の計測装置であり、人体形状 A , 人体形状 B , 製品形状 Cなどの 3次元座標デ一夕を計測する。つまり、計測装置 1 0 1により、人体 Aの形状 1 , 人体 Bの形状 2を計測して、人体形状データ 4の座標データを出力する。また、製品 Cの形状 3を計測して、製品形状データ 5の座標デ一夕を出力する。

データ前処理装置 1 0 2および計算処理装置 1 0 3は、マイクロプロセッサ（C P U) やメモリ（R AM) などから構成されるデータ処理装置であり、メモリに変形格子の計算を行う計算処理プログラム、データ変換処理を行うプログラムが読み込まれて、これらのデータ処理機能が実行される。計測装置 1 0 1から出力された人体形状データ 4の座標データは、データ前処理装置 1 0 2に入力され、データ前処理装置 1 0 2において、人体形状 Aおよび人体形状 Bを同一点数かつ同一幾何学構造の座標点で表現されたデータとするデータ変換処理が行われて、人体形状 A， Bの形状データ 7とする。データ前処理装置 1 0 2によってデータ変換処理された形状データ 7は、計算処理装置 1 0 3に入力される。

また、計算処理装置 1 0 3には、製品形状 Cの形状デ一夕 6が入力されており、形状データ 7が、計算処理装置 1 0 3に入力されると、これらのデー夕に基づき、人体形状 Aおよび人体形状 Bの個人間の誤差と製品形状 Cから決定される断面 Hの周囲長とその断面周囲長の設計目標値の誤差を、同時に最小化する変形格子 Gを計算して、その変形格子 Gを製品形状 Cに適用して変形し、人体形状 Bに適合する新しい製品形状 Fのデータ 8を出力する。そして、出力された人体 Bに適合する製品形状 Fのデ一タ 8に基づいて、製品 Fの設計デ一夕 9が作成される。

次に、第 6図〜第 8図を参照して、本発明に係る製品形状設計装置を用いて、個人の足形状に適合する靴型を設計する場合の具体例について説明する。まず、変形対象となる人体形状 Aとして、足長 2 5 3— 2 6 2 mmの成人男子 4 1名の平均形状を用いる。ついで、変形目標となる人体形状 Bとしては、 4 1名のうちの特定の 1名の個別足形状を用いる。人体形状 Aに適合する製品形状として、スポーツシューズ用の靴型製品形状 Cを用いる。

ここで、成人男子 4 1名の足囲（足の指の付け根付近の周囲長）の平均は、人体形状 Bの足囲とほぼ一致していることから、靴型製品形状 Cの足囲（足の足囲断面に相当する製品上の断面の周囲長）と、人体形状 Bに適合する靴型製品形状 Fの足囲は一致しなければならない。

このため、まず.. 第 6図に示すように、従来の方法と同様にして、人体形状 Aおよび人体形状 Bから変形格子 Eを計算する。変形格子 Eは、人体形状 Aを人体形状 Bに変形する変形の状態を示している変形格子である。この変形格子 Eを用いて、足形状の人体形状 Aを人体形状 Bに変形する制御格子点移動量を計算し、それを製品形状 Cに適用することで、製品形状 Dを得るが、そのままでは、製品形状 Dの足囲寸法は、製品形状 Cの足囲寸法に比べ、 7 . 8 m m小さくなる。

実際の靴製品の場合、足囲サイズ（E， E E , E E Eなど）は 1サイズ異なるごとに 3 mm周囲長が変わることになつていることから、従来の方法によって変形された製品形状 Dは、実際に人体形状 Bの人が履くには、きっすぎる。

そこで、製品形状 Cから足囲を計算すべき断面の点列 Sを抽出し、その点列 Sが変形格子 Eによって変形したときの周囲長が、変形前の製品形状 Cの周囲長と一致するような条件を加えて、変形格子 Eを、第 7図に示すような形状となった変形格子 Gに修正する。これによつて計算された変形格子 Gは、従来の方法によって計算された結果と、ほとんど見分けがつかない。

これは、全体的な変形格子の特徴が、人体形状 Aと人体形状 Bの個人差をよく反映していることを意味する。そして、第 8図に示すように、新たに計算された変形格子 Gを適用して変形した新しい製品形状 Fは、足囲部分の周囲長が変形対象の製品形状 Cと一致しており（誤差は 0 . 0 0 0 mm) 、製品の周囲長を目標値に合わせることができている。次に、本発明の実施例にかかる製品形状設計装置の特徴についてまとめて説明する。 ( 1 ) 製品形状設計装置は、人体形状に適合する製品の形状設計を行うための装置であって、人体形状，人体解剖学的特徴点、製品形状を計測して人体形状データ、製品形状データとする計測手段（ 1 0 1 ) と、計測手段により計測された人体形状データを、同一点数かつ同一幾何学構造をもつ座標点で表現した人体形状データとするデ一夕前処理手段（ 1 0 2 ) と、 F F D法の変形格子により形状データの変換処理を行う計算処理手段（ 1 0 3 ) とを備えている。

( 2 ) 計測手段、データ前処理手段、計算処理手段は、それぞれ記録媒体にデ一夕を保存する機能および記録媒体からデ一夕を読み出す機能を備え、それぞれのデータ処理を一時中断、再開することができる。また、処理された各デ一タは表示手段により表示され、例えば、第 6図〜第 8図に図示されたように、形状が変形された状態を表示できる。また、計測手段、データ前処理手段、計算処理手段は、物理的および論理的に接続されて、例えば、ネットワークにより接続されて各機能の処理を実行する。

( 3 ) データ前処理手段には、計測手段により計測されて保存された人体形状デ一夕を物理的あるいは論理的に接続された記録媒体から読み出す機能と、人体形状データを同一点数、かつ、同一幾何学構造をもつ座標点で表現する機能と、表現された人体形状を、物理的あるいは論理的に接続された記録媒体に保存する機能を備える。

( 4 ) 計算処理手段は、データ前処理手段により保存された人体形状 A、デ一夕前処理手段で保存された複数の人体形状を別の方法で統計処理して得られた仮想人体形状 A ' が、人体形状 Aのデータとして入力される。データ前処理手段で保存された製品を適合させるべき個人の人体形状 B、製品を適合させるベき集団を代表する複数の人体形状を別の方法で統計処理して得られた仮想人体形状 B，が、人体形状 Bのデータとして入力される。また、製品形状 Cのデ一夕として入力されるデータは、計測手段で計測した既存製品形状 C、別に設計され電子的に表現された既存製品形状 C ' を用いる。その場合に、既存製品形状 C ' の特定の断面データ Hが、物理的あるいは論理的に接続された記録媒体から読み出されて入力される。

( 5 ) 計算処理手段は、人体形状 Aないし仮想人体形状 A ' を、製品を適合させるべき個人の人体形状 Bないし仮想人体形状 B ' に一致するように変形させるための変形格子 Eを計算して作成し保存する。

( 6 ) また、計算処理手段は、人体形状 A、ないし人体形状 A ' を、製品を適合させるべき個人の人体形状 B、ないし人体形状 B ' に一致するように変形させるとき、前記特定の断面 Hの周囲長が所定の値になるような条件下で変形させるための変形格子 Gを計算して作成し保存する。

( 7 ) そして、既存製品形状 Cないし製品形状 C ' を、変形格子 Gによって、変形して得られた新しい製品形状 Fを、物理的あるいは論理的に接続された記録媒体に保存する。

( 8 ) 計算処理手段は、各々の処理の経過におけるデータを表示手段において表示する機能を有する。つまり、人体形状 Aないし仮想人体形状 A ' と、製品を適合させるべき個人の人体形状 Bないし仮想人体形状 B ' と、既存製品形状 Cないし製品形状 C ' と、製品形状の特定の断面 Hと、変形格子 Eないし変形格子 Gと、新しい製品形状 Fのうち、変形格子 Eないし変形格子 Gを含む 3つ以上のデ一夕を、同時に、重ね合わせて表示する機能を備えるように構成される。

以上に説明したように、本発明の製品形状設計装置によれば、単に人体形状の個人差を適用して製品を変形させるだけでなく、製品が持つべき設計上の制約や製品を人体に適合させるための制約を考慮した上で、個人の人体形状に適合する製品を設計できるようになるので、実用上、きわめて有効となる。本発明による製品形状設計装置を用いれば、例えば、量産品として金型を用いる部品の部分の寸法は一定にしたまま、その他の部分で個人差を吸収して適合性を向上させることが可能となり、量産技術を活用した個別対応の製品設計が、実現できる。

Claims

請求の範囲

1 . 人体形状 A , 人体形状 Bおよび前記人体形状 Aに適合している製品形状 Cを計測する計測装置と、

計測した形状のデータに基づき前記人体形状 Aおよび人体形状 Bを同一点数かつ同一幾何学構造の座標点で表現されたデータとするデータ変換処理を行う前処理装置と、

前記前処理装置によりデータ変換処理された人体形状 Aおよび人体形状 Bならびに製品形状 Cの各データに基づき、人体形状 Aおよび人体形状 Bの偭人間の誤差と製品形状 Cから決定される断面 Hの周囲長と断面周囲長の設計目標値の誤差を、同時に最小化する変形格子 Gを計算し、その変形格子 Gを製品形状 Cに適用して変形し、人体形状 Bに適合する新しい製品形状 Fのデータを出力する計算処理装置と

を備えることを特徴とする製品形状設計装置。

2 . 請求の範囲第 1項に記載の製品形状設計装置において、

前記計測装置は、人体形状 Bのみを計測し、

人体形状 Aは、標準人体形状のデ一夕とし、製品形状 Cのデータは前記標準人体形状に適合している製品形状データとする

ことを特徴とする製品形状設計装置。

3 . 請求の範囲第 1項に記載の製品形状設計装置において、

前記計測装置は、人体形状および人体解剖学的特徴点を計測し、

前記前処理装置は、前記計測装置で計測された人体形状および人体解剖学的特徴点から、人体形状を同一点数かつ同一幾何学構造をもつ座標点で表現するデータとするデータ変換処理を行う

ことを特徴とする製品形状設計装置。

4 . 請求の範囲第 1項に記載の製品形状設計装置において、

前記計算処理装置は、

ある人体形状を、別の人体形状に変形するための変形格子を計算する際に、既存製品形状の特定断面の周囲長が所定の値になるような条件下で変形することを特徴とする製品形状設計装置。

5 . 人体形状 A , 人体形状 Bおよび前記人体形状 Aに適合している製品形状 Cを計測し、

計測した形状のデータに基づき前記人体形状 Aおよび人体形状 Bを同一点数かつ同一幾何学構造の座標点で表現されたデータとするデータ変換処理を行い、前記データ変換処理された人体形状 Aおよび人体形状 Bならびに製品形状 C の各データから、人体形状 Aおよび人体形状 Bの個人間の誤差と製品形状 Cから決定される断面 Hの周囲長と断面周囲長の設計目標値の誤差を、同時に最小化する変形格子 Gを計算し、その変形格子 Gを製品形状 Cに適用して変形し、人体形状 Bに適合する新しい製品形状 Fのデータを出力する

ことを特徴とする製品形状設計方法。

6 . 人体に適合する製品形状設計処理をコンピュータにより行うプログラムであって、

人体形状 A, 人体形状 Bおよび前記人体形状 Aに適合している製品形状 Cを計測した形状のデ一夕に基づき前記人体形状 Aおよび人体形状 Bを同一点数かつ同一幾何学構造の座標点で表現されたデータとするデータ変換処理を行う第 1ステップと、

前記データ変換処理された人体形状 Aおよび人体形状 Bならびに製品形状 C の各データから、人体形状 Aおよび人体形状 Bの個人間の誤差と製品形状 Cから決定される断面 Hの周囲長と断面周囲長の設計目標値の誤差を、同時に最小化する変形格子 Gを計算し、その変形格子 Gを製品形状 Cに適用して変形し、人体形状 Bに適合する新しい製品形状 Fのデータを出力する第 2ステップとの処理をコンピュータにより行うプログラム。

7 . 人体に適合する製品形状設計処理をコンピュータにより行うプログラムを記録した記録媒体であって、

人体形状 A，人体形状 Bおよび前記人体形状 Aに適合している製品形状 Cを計測した形状のデータに基づき前記人体形状 Aおよび人体形状 Bを同一点数かつ同一幾何学構造の座標点で表現されたデータとするデータ変換処理を行う第 1ステップと、

前記データ変換処理された人体形状 Aおよび人体形状 Bならびに製品形状 C の各データから、人体形状 Aおよび人体形状 Bの個人間の誤差と製品形状 Cから決定される断面 Hの周囲長と断面周囲長の設計目標値の誤差を、同時に最小化する変形格子 Gを計算し、その変形格子 Gを製品形状 Cに適用して変形し、人体形状 Bに適合する新しい製品形状 Fのデータを出力する第 2ステップとの処理をコンピュータにより行うプログラムを記録した記録媒体。