電子制御設計制圖ⅰ

電子制御設計製図Ⅰ第二回擔當教員：

北川輝彥2013年4月17日自己紹介（北川）岐阜高専?電子制御工學科を卒業(yè)（2001年）岐阜高専?専攻科を修了（2003年）岐阜大學大學院醫(yī)學研究科 博士前期課程修了（2005年） 現(xiàn)在、博士後期課程にて博士號を取得途中専門：畫像認識関係（醫(yī)療畫像ソフトウェア関係） 5號館3階 西から2番目 北川

(輝)の表札2008年4月から本校に勤務趣味：巖石、鉱物、化石採集専門：畫像認識関係（醫(yī)療畫像ソフトウェア関係）X線CT裝置非造影X線CT畫像(1癥例で約1000枚の畫像)読影醫(yī)(X線CT畫像やMR畫像などの醫(yī)療畫像から病変部の発見、診斷をする専門醫(yī))への負擔が増大し、疾患部の見しや誤診の原因に。三次元CAD(計算機支援診斷)システムの開発専門：畫像認識関係（醫(yī)療畫像ソフトウェア関係）非造影X線CT畫像(1癥例で約1000枚の畫像)肝臓領域(緑色)非造影X線CT畫像における肝臓領域を擔當。肝臓領域を自動抽出する手法の開発(2006年)。自動抽出された自動抽出された肝臓領域(3次元)専門：畫像認識関係（醫(yī)療畫像ソフトウェア関係）非造影X線CT畫像における肝臓領域を擔當。肝臓領域を自動抽出する手法の開発(2006年)。肝臓內血管領域の自動抽出、分類手法を開発(2008年)血管強調MIP畫像(coronal)自動抽出された肝臓領域(3次元)血管強調畫像

(axial)原畫像

(axial)専門：畫像認識関係（醫(yī)療畫像ソフトウェア関係）肝臓內に発生する病気の発見、診斷システムの開発脂肪肝，肝のう胞，肝炎，肝硬変，肝細胞癌など血管強調MIP畫像(coronal)自動抽出された肝臓領域(3次元)血管強調畫像

(axial)原畫像

(axial)電子制御工學の概要コンピュータ自動車航空?宇宙醫(yī)療機器情報/通信

ネットワークロボット電子機器電気知能化システム環(huán)境機器電子機械情報制御計測実験?実習ロボットで例える電子制御工學頭脳制御工學，情報処理，電子計算機ディジタル回路，情報処理（アルゴリズム）動作ロボット工學，機械運動學材料力學，電気回路，電子回路ディジタル回路神経計測工學，電子デバイス，ディジタル回路設計電子制御設計製図電子制御設計製図（シラバス）について授業(yè)の目標と期待される効果図面を作図するだけに留まらず，ＣＡＤシステムを利用する基礎知識を習得し，さらに機械工學と電気工學にまたがる幅広識を駆使したデザイン能力の育成を目的としている１）機械製図に関する規(guī)格を理解する２）製図技法を理解する３）情報機器について理解する４）電気回路の作図力を身につける５）論理回路の作図力を身につける６）ＣＡＤソフトの利用方法を習得する1.2 3次元CADの基礎知識P.5～3次元形狀モデルの種類ワイヤーフレームモデルサーフェスモデルソリッドモデルワイヤーフレームモデル3次元形狀を點と線で表現(xiàn)したモデル3次元形狀モデルの種類データ容量：小処理速度：速いサーフェスモデル3次元形狀を面で表現(xiàn)したモデル3次元形狀モデルの種類データ容量：中処理速度：中サーフェスモデル3次元形狀を面で表現(xiàn)したモデル3次元形狀モデルの種類データ容量：中処理速度：中中身：空ソリッドモデル

3次元形狀を中身の詰まった立體で表現(xiàn)したモデル3次元形狀モデルの種類データ容量：大処理速度：遅いソリッドモデル

3次元形狀を中身の詰まった立體で表現(xiàn)したモデル3次元形狀モデルの種類データ容量：大処理速度：遅い中身：実體3次元形狀モデルを表す方法境界表現(xiàn)(B-REP)方式、CSG方式の2種類B-REP

(Boundary

Representation)方式サーフェスモデルに面の向きを加えたモデルCSG

(Constructive

Solid

Geometry)方式

プリミティブ(要素)を組み合わせたモデル境界表現(xiàn)(B-REP)方式サーフェスモデルに面の向きを加えたモデル3次元形狀モデルを表す方法面を構成する各稜線に方向を持たせ、矢印が時計回りに見える面方向に実體境界表現(xiàn)(B-REP)方式面を構成する各稜線に方向を持たせ、矢印が時計回りに見える面方向に実體3次元形狀モデルを表す方法③②①④⑤⑥境界表現(xiàn)(B-REP)方式面を構成する各稜線に方向を持たせ、矢印が時計回りに見える面方向に実體3次元形狀モデルを表す方法③②①④⑤⑥①⑤④CＳＧ方式プリミティブ(要素)を組み合わせたモデルプリミティブ3次元形狀モデルを表す方法CGS方式プリミティブ(要素)を組み合わせたモデル3次元形狀モデルを表す方法プリミティブの集合演算(和?差?積)を行う+基本形狀(プリミティブ)掃引法3次元CADのモデリング手法立體の集合演算(ブーリエ演算)陰線消去?陰面消去モデルの前後関係で隠れた線や面を探表示上から消去し、よりリアルな表示に描畫3次元CADのCG技法陰線消去前陰線消去畫像シェーディング

光源の位置や面の傾きなどをもとにして，

3次元モデルに明るさや色を與えるCG技法。3次元CADのCG技法(flat

shading)フラットシェーディングローシェーディング

ラジオシティ法(gouraud

shading)

(radiosity)テクスチャマッピングモデルに製品の表面の素材を貼り付ける手法周囲の環(huán)境を映りこむ金屬表面や凹凸の表現(xiàn)も可能3次元CADのCG技法バンプマッピング

(bump

mapping)環(huán)境マッピング1.3 業(yè)務の中でのCADシステムP.9～PLM

(Product

Lifecycle

Management)製品の企畫、設計、開発、製造、メンテナンス、停止までの一連の製品ライフサイクルを管理するリードタイム*の短縮が目的*商品やサービス、資材などを発注してから納品されるまでに要する時間のこと製造業(yè)であれば加工を行っている時間だけではなく、非加工時間（待ち時間や運搬時間）を加えたものをいう。通常は日數(shù)で表す。業(yè)務の中でのCADシステム2次元CADと３次元CADを用いた仕事の流れの違い2次元CAD出力は部品図や組立図。構想設計の結果検討図を作成、試作や解析評価をクリアした後に部品図や組立図試作や解析評価を行う。構想設計検討図試作/解析詳細設計部品図/組立図試作/解析業(yè)務の中でのCADシステム2次元CADと３次元CADを用いた仕事の流れの違い3次元CAD出力は3次元モデル。試作?解析用のデータを作り直無く、作業(yè)の効率化を図れる。構想設計試作/解析詳細設計試作/解析CAD関連システムの種類効率的に製品の企畫と設計を行うことが目的CAM（Computer

Aided

Manufacturing）生産に必要な情報を數(shù)値データ化し，この數(shù)値データを生産する設計?生産システムCAE（Computer

Aided

Engineering）CADの過程でシミュレーションや技術解析などの工學的PDM（Product

Data

Management）CADデータを中心にして，製造に必要な部材の仕入れか造，物流までを統(tǒng)合したシステムCAD関連システムの種類効率的に製品の企畫と設計を行うことが目的DMU（Digital

Mock

UP）3次元データを用いた、メカニックな動きを含む試作検CG（Computer

Graphics）3次元データに実物に近い表現(xiàn)を付加1.4 データ形式

P.11～CADシステムは入力した図形を正確に再現(xiàn)したり，小による誤差をなくしたりするため，入力図形の座標た屬性を持つベクトルデータを用いている．一方，ペイントソフトなどでは，畫像として扱うイタ）で図形をドットの集まりで持つため，拡大した場などが劣化する．ラスタデータとベクトルデータベクトルデータラスラスタデータとベクトルデータベクトルデータラス中間フォーマット，中間ファイル中間フォーマット：異なるCADシステム間でデータ交換を行うことを目的とした統(tǒng)一規(guī)格のデータ形式のフォーマット中間ファイル：中間フォーマットで出力したファイル（a）IGESANSI(米國國家規(guī)格協(xié)會)規(guī)格の中開ファイル。3次元データを扱えるが情報量が大きく変換に時間がかDXFAutodesk社AutoCADのデ－タ互換を目的とした2次元のデータ変換用フォーマット。ローエンド、ミッドレンジCADのデファクトスタンダーBMIキャダムシステム社MicroCADAMのデータ互換を目的としたフォーマット。STEPISO(國際標準化機構)で開発中の製品モデルと

そのデータ表現(xiàn)及び交換に関する中間ファイル。IGESに替わる次世代のデータ交換規(guī)格。ソリッドモデルまで対応。SXFCADデータ交換標準開発コンソーシアム(SCADEC)が策定。建設分野のCADデータ交換の標準化を目的。コンピュータとは？內部に蓄積された手順に従って計算などの処理を実行する機械コンピュータの五大機能コンピュータの世代コンピュータ前史第1世代(1960)真空管第2世代(1960

1965)トランジスタ第3世代(1965

1970)IC(集積回路)第3.5世代(1970

1980)LSI(大規(guī)模集積回路第4世代(1980)超LSI(超高密度集積回路)コンピュータに使用する計算用回路素子で分割コンピュータ前史コンピュータに使用する計算用回路素子で分割1649 パスカル 歯車式加減算機1833 バベジ 解析機関パンチカードを読み取る入力裝置演算結果を印刷する出力裝置演算裝置、記憶裝置を持ち、現(xiàn)在のコンピュータの基本を備える第1世代1946モークリー、エッカートENIAC弾道計算用真空管 18,800本床面積畳60畳、重量30ｔ、1ｋWストーブ150臺の消費電力真空管のフィラメントは切れると交換する必要平均壽命2000時間、2萬本の使用のため、1/10時間(6分)で真空管が故障

→ 工夫で週に真空管2,3本第1世代1946モークリー、エッカートENIAC真空管のフィラメントは切れると交換する必要平均壽命2000時間、2萬本の使用のため、1/10時間(6分)で真空管が故障

→ 工夫で週に真空管2,3本プログラムの変更：真空管や回路の配線をつなぎかえる必要。第2世代1958IBM、米軍IBM-7070、7090真空管より小型のトランジスタを利用した回路第2世代1958IBM、米軍IBM-7070、7090真空管より小型のトランジスタを利用した回路第3世代1964

IBM

System/360トランジスタを多數(shù)チップに収めたIC(集積回