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J-GLOBAL ID：201302285572804096   整理番号：13A0839623

Voxel表現に基づく多軸制御加工切削シミュレーションの大規模並列処理手法-グラフィックハードウェアのアーキテクチャを考慮した状態記述/干渉判定法-

Fast Simulation Algorithm of Voxel Representation Method for Multi Axis Control Machining-Geometric Representation and Collision Detection Considering the Architecture of Graphic Hardware-

著者 (3件)： 土棚善貴 (埼玉大 大学院) ,  金子順一 (埼玉大 大学院) ,  堀尾健一郎 (埼玉大 大学院)
資料名： 精密工学会誌  (Journal of the Japan Society for Precision Engineering)
巻： 79  号： 5  ページ： 467-472  発行年： 2013年05月05日 
JST資料番号： F0268C  ISSN： 0912-0289  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 本研究では,過去に提案されたOctree形式での高精度Voxel表現手法をGPUの並列計算機能を効率よく利用可能な方式に拡張し,切削シミュレーションを高効率に実施するための処理アルゴリズムを提案した。具体的には,Voxel表現法におけるVoxelの属性記述を切削加工向けに拡張し,GPU-CPU間の情報転送のオーバーヘッドを局限するためのメモリ設定法の開発をした。これにより得た主な知見を次に示した。1)Voxelと工具との干渉判定処理をGPUを用いて並列処理することにより,シミュレーションの所要時間を大幅に短縮する手法を提案したこと,2)GPUによる並列計算の効果を最大限に発揮させるため,Octree形式の干渉判定を改良したこと,3)Voxelの属性として工具運動のステップ番号を用いることにより,シミュレーションの所要時間を短縮する手法を開発したこと,4)Voxelのメモリ配列を並列処理に適した形に変更することで,シミュレーションの所要時間を大幅に短縮したこと,5)Level1とLevel2のVoxel数の配分の違いによりシミュレーション所要時間が変化し,適切なVoxel数の配分が存在すること。

シソーラス用語： 数値制御 ,  機械工作 ,  *NC工作機械 ,  多軸工作機械 ,  *専用プロセッサ ,  切削 ,  マイクロプロセッサ ,  *画像分析 ,  ボクセル ,  計算機シミュレーション ,  計算機アルゴリズム ,  CPU時間 ,  *並列処理 ,  並列演算 ,  *GPGPU ,  GPU【プロセッサ】 ,  *NC加工 ,  *ボクセルベース解析 ,  *多軸制御 ,  計算機利用 ,  利用

分類 (2件)： 切削一般  (QC02010V) ,  数値計算  (JE02000J)

引用文献 (9件)：

• 1) Takeuchi Y. et al : Development of a Personal CAD/CAM System for Mold Manufacture Based on Solid Modeling Techniques, Ann. CIRP, 38, 1 (1989) 429.
• 2) 乾正知:3軸数値制御工作機械による曲面加工の高速なシミュレーション, 情報処理学会論文誌, 40, 4, (1999), 1808.
• 3) 〓明暉 他:拡張Z-mapモデルによるCAMシステムの開発-オフセット面生成法の一提案-, 精密工学会誌, 60, 2, (1994), 275.
• 4) 岸波建史 他:Voxel表現法の機械加工シミュレータへの応用, 精密工学会誌, 55, 1, (1989), 105.
• 5) 船津竹史 他:加工除去領域のボクセルモデルを利用したNC工作機械のアクティブ制御, 日本機械学会講演論文集, 94, 1, (2009).

タイトルに関連する用語 (12件)： 表現 ,  多軸制御 ,  切削 ,  シミュレーション ,  大規模 ,  並列処理 ,  手法 ,  グラフィック ,  ハードウェア ,  アーキテクチャ ,  記述 ,  干渉