卒展レポート

大阪工業大学

大阪工業大学 工学部 空間デザイン学科 第11回 卒業作品展

  • 三次元ジグソーパズルの内部構造の構成方法を定式化するための基礎的研究
  • 三次元ジグソーパズルの内部構造の構成方法を定式化するための基礎的研究
  • 三次元ジグソーパズルの内部構造の構成方法を定式化するための基礎的研究
  • 三次元ジグソーパズルの内部構造の構成方法を定式化するための基礎的研究

三次元ジグソーパズルの内部構造の構成方法を定式化するための基礎的研究

青木 優里香
ロボティクス&デザイン工学部空間デザイン学科

【序論】
ジグソーパズルのうち、より難易度を上げたものは3Dジグソーパズルとよばれる。しかし、それらは一般的に曲面で構成された立体物の表面を分割してパズルにしたものであり、曲面で構成することで3次元の造形物としている。従って3次元のピースではない。立体物を分割し、3次元のピースを使ったジグソーパズルは内部構造が複雑なため、定式化に至っていない。本研究では、定式化されたピース構成ルールを用いて3次元ジグソーパズルをデザインするためのアルゴリズムを構築することが目的である。

【ピース構成のルール化】
3次元ジグソーパズルとして、個々のピースが六面体であり、全ての境界面が嵌合しないことを許容しつつ、全体として一体性を確保しているものとする。すなわち、隣り合うピースに嵌合する面(以下、接合面)と嵌合しない面(以下、接触面)を市松模様のパターンで与える。それだけでは、1つしか接合面をもたないピースにより接触面が連続してしまい一体性が確保できないため、一部の接触面を接合面にした。これにより、全てのピースが1面以上の接合面をもち、全体の一体性を確保できる。各接合面は、接合面の凹凸の方向を定めて、溝とほぞを与える。嵌合部の形態は、形態パラメーターに乱数を与えた。

【制作】
Grasshopper上で5×5×5個の立方体のアルゴリズムを構築し、ロボットアームを使ってスタイロフォームのカットを行った。

(論文賞)

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