3DEXPERIENCE CATIAによる人間工学に基づいた製品設計


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地球上の人口は増加し、世界的な貿易も拡大しています。その結果、ヘッドフォンのセット、自動車の内装、飛行機の座席、新しい施設の空間計画など、製品開発時に考慮すべき身体的属性が異なる人々の数が増えています。性別、年齢、体型、体重といった人間の属性は、リーチ、視認性、フィット感、快適性といった設計要件に考慮すべき潜在的なフォームファクターを大きく変化させる変数のほんの一部に過ぎません。

人間中心製品デザインを実践する理由

今日のデジタル領域で、設計サイクルの後半になるまで、人間が新製品とどのように相互作用するかを考慮せずに新製品を開発することは、高価な見落としになりかねません。物理的なプロトタイプで、現実世界での人間の体験の複数の変数をテストし、評価するのを待つと、コストのかかる形状、フィット感、機能の問題につながる可能性があります。これらの問題は、操作者と製品の間の予期せぬ干渉から、個人が製品環境に合わないという単純なものまで、多岐にわたります。

3DEXPERIENCE CATIA ヒューマンデザイン・ソリューション

3DEXPERIENCE CATIAは、Human DesignアプリとHuman Animation Studioアプリの拡張機能により、設計者にバーチャルな3D人間中心設計ソリューションを提供します。

製品デザイナーは、Human DesignおよびHuman Animation Studioアプリを使用して、高度な化粧品カスタマイズプロパティと高度な姿勢機能を備えた人間アバターを作成およびアニメーション化できます。バーチャルな3D人間アバターを 3DEXPERIENCEのデジタルデザイン環境では、プロダクトデザイナーはコンセプチュアルな人間中心設計を行い、製品や環境を向上させる能力を備えています:

  • バーチャル3Dヒューマンを含むことで、製品のスケール感を向上
  • 人間がデザイン/製品/環境とどのように相互作用するかの視覚化
  • バーチャル・ヒューマン・モデルと製品/環境間の潜在的な干渉の検出
  • 潜在的な視覚の問題(潜在的な死角など)を検出するための、仮想人間視点からの一人称視点
  • リアルな素材や背景の雰囲気を含む高度なレンダリングによる、リッチなマーケティング資料やプレゼンテーション資料の作成基盤
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Human Designアプリとアニメーションシミュレーション用のHuman Animation Studioアプリの拡張機能により、バーチャルヒューマンモデル内にインバースキネマティクス(IK)の機能がすでに定義されているため、体の一部(手や腕など)を選択し、ロボット(V5ユーザーはコンパス)を使って位置を決めるだけで、バーチャルヒューマンを簡単に操作できます。

さらに、Human Designアプリは、以下の多くのアプリに含まれています。 3Dエンジニアとしての経験もしかしたら、すでにアプリをお持ちでご存知ないかもしれません。 3DEXPERIENCE Compassを選択し、アクティブな役割を選択すると、含まれているすべてのアプリのリストが表示されます。

続行する前に、Human Designアプリから作成されたバーチャルヒューマンアバターは人体計測的に正確ではないため、予備的な作業に使用することが重要です。より正確な分析的人間工学的ソリューションが必要な場合は 3DEXPERIENCEプラットフォームには、人間工学に特化した役割や、以下のようなRAMSISがあります。 3DEXPERIENCE 拡張機能:

  • 人体測定に基づく設計
  • 視覚」「リーチ」「快適性」「力」「安全性」の精度を向上
  • 人体計測に基づいた正確なモデルと姿勢予測により

それはそうと、 3DEXPERIENCE 2022xは、仮想人間アバター環境の精度を向上させる機能を提供するVR Incarnation機能を導入しました。これは、ユーザーが身長やリーチなどの現実世界の特徴を、仮想人間アバターに同期させることで実現されます。 3Dエクスペリエンス環境 – このトピックの詳細は下記をご覧ください。

3DEXPERIENCE Human Designアプリの使い方

3DEXPERIENCEマネキンの種類と外観

3Dエクスペリエンス 3DEXPERIENCE Human Designアプリは、人間のアバターを作成するための3種類のマネキン(別名Human Templates)を提供します。各人間テンプレートは、それぞれ独自の目的と機能を提供します。 3D仮想環境を体験

  1. 第一世代モデル – テクスチャや衣服の貼り付けなど、プレゼンテーション用マネキンの外観を重視するコンセプトデザインに便利です。
  2. ジェネレーティブヒューマン – 人体計測的には正確ではありませんが、ジェネレーティブ・ヒューマン・テンプレートは、体型、年齢、性別をよりリアルに表現するために、マネキンの体や形を彫刻する機能をユーザーに提供します。
  3. HDモデル – リアルでレンダリングシナリオのための高解像度モデルを強調するプレゼンテーションやマーケティング資料に便利です。
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下の画像は 3DEXPERIENCEのバーチャル・デザイン環境には、3つのヒューマン・テンプレートが含まれています。

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以下は、各人間テンプレートタイプで実行できるアクションの種類を表にしたものです:

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ヒューマン・デザイン – インスタンスと姿勢

バーチャル・ヒューマンをデザイン環境に導入すると、デザイン環境の詳細レベルが向上します。インスタンス化されたHuman Templateは、ツリー内で独自の 3D設定、保存、再利用が可能なエクスペリエンス・オブジェクト。選択したHuman Templateに応じて、バーチャルヒューマンアバターのプロパティを使いやすいインターフェイスで希望する結果に設定できます。最初にボディタイプ、プロポーション、その他の外観を定義します。以下は設定可能なプロパティの一覧です:

  • ボディタイプと顔の形
  • ボディ・プロポーション
  • 服・アクセサリー・メイク
  • 姿勢
  • 特殊効果用素材

下の画像は 3DEXPERIENCEのバーチャル・デザイン環境には、3つのヒューマン・テンプレートが含まれています。

ヒューマンデザイン – 環境における姿勢

バーチャルヒューマンアバターが設定され、デジタル環境に配置されると、設計者は定義済みの姿勢のライブラリを使用して、マネキンの姿勢を簡単に設定することができます。あらかじめ定義された姿勢のライブラリには、立ち姿勢(ジョギングなど)、座り姿勢(運転など)、しゃがみ姿勢などの一般的な姿勢カテゴリが多数含まれています。定義済みの姿勢は、人間の手の多数のグリップ位置を管理するために、一般的な手の姿勢にも拡張されています。カスタム姿勢シナリオについては、設計者はユーザー定義の姿勢を保存して呼び出すことができます。

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あるいは、Human Designアプリは、既存のライブラリに追加する新しい姿勢を作成したり、設計環境の要件を満たすために既存の姿勢を微調整したりするための姿勢を定義する手動方法を提供します。マネキンのポスチャーに加えて 3DEXPERIENCEは、設計者がマネキンの手を環境内のデジタルモデルと相互作用するように設定できる、グリップの予測姿勢を定義する機能を提供します(例:ハンドルを握る)。

ビデオを見る: ヒューマンデザインアプリの姿勢とグリップ

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