(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータを、
設計対象となる３次元構造体の性能および機能の少なくとも一方に対して要求される仕様を示す仕様データを取得する手段、
材料および構造の少なくとも一方において互いに異なる複数の候補構造体の各々の物理的性質を記述するパラメータが登録されたデータベースから、前記要求される仕様に基づいて候補構造体を特定する手段、
として機能させ、
前記登録される複数の候補構造体の少なくとも１つは、異方性を有する、
設計支援プログラム。
【請求項２】
前記データベースには、前記複数の候補構造体の各々に対して外力を作用させた時の応答を記述するパラメータが登録される、請求項１に記載の設計支援プログラム。
【請求項３】
前記データベースには、前記複数の候補構造体の各々に対して第１の方向から外力を作用させた時の応答を記述するパラメータと前記第１の方向とは異なる第２の方向から外力を作用させた時の応答を記述するパラメータとが登録される、請求項１または請求項２に記載の設計支援プログラム。
【請求項４】
前記要求される仕様は、前記設計対象となる３次元構造体が、複数の異なる方向の各々について、外力を作用させた時に要求される応答を含む、請求項３に記載の設計支援プログラム。
【請求項５】
前記機能は、特定のユーザ体験を評価した評価結果を含む、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の設計支援プログラム。
【請求項６】
前記コンピュータを、前記要求される仕様を、１つ以上の物理的性質に課される基準へと変換する手段としてさらに機能させ、
前記特定する手段は、前記データベースから前記基準を満足する候補構造体を特定する、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の設計支援プログラム。
【請求項７】
前記要求される仕様は、１つ以上の物理的性質に課される基準を含み、
前記特定する手段は、前記データベースから前記基準を満足する候補構造体を特定する、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の設計支援プログラム。
【請求項８】
前記要求される仕様は、前記設計対象となる３次元構造体の全体に対してまたは部分毎に指定可能である、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の設計支援プログラム。
【請求項９】
前記コンピュータを、
前記特定する手段によって特定された１つ以上の候補構造体の情報を提示する手段、
提示された候補構造体のうちの１つである第１の候補構造体を選択する第１の操作データを取得する手段、
前記第１の操作データの取得に応答して、前記要求される仕様が指定された前記３次元構造体の全体または部分について、前記第１の候補構造体によって構成した場合に当該３次元構造体が達成する性能および機能の少なくとも一方をシミュレートし、第１のシミュレーション結果を得る手段、
前記第１のシミュレーション結果を提示する手段、
としてさらに機能させる、請求項８に記載の設計支援プログラム。
【請求項１０】
前記コンピュータを、
前記特定する手段によって特定された１つ以上の候補構造体のうちの１つである第２の候補構造体を選択する第２の操作データを、前記第１のシミュレーション結果の提示後に取得する手段、
前記第２の操作データの取得に応答して、前記要求される仕様が指定された前記３次元構造体の全体または部分について、前記第２の候補構造体によって構成した場合に当該３次元構造体が達成する性能および機能の少なくとも一方をシミュレートし、第２のシミュレーション結果を得る手段、
前記第２のシミュレーション結果を提示する手段、
としてさらに機能させる、請求項９に記載の設計支援プログラム。
【請求項１１】
前記第１のシミュレーション結果は、前記３次元構造体の全体または部分が達成すると予測される１つ以上の力学的性能に基づく機能の評価結果を含む、請求項９または請求項１０に記載の設計支援プログラム。
【請求項１２】
設計対象となる３次元構造体の性能および機能の少なくとも一方に対して要求される仕様を示す仕様データを、端末と通信する通信部から取得する取得部と、
材料および構造の少なくとも一方において互いに異なる複数の候補構造体の各々の物理的性質を記述するパラメータが登録されたデータベースから、前記要求される仕様に基づいて候補構造体を特定する特定部と
を具備し、
前記登録される複数の候補構造体の少なくとも１つは、異方性を有する、
設計支援サーバ。
【請求項１３】
端末と、設計支援サーバとを具備し、
前記端末は、
ユーザからの入力に基づいて、設計対象となる３次元構造体の性能および機能の少なくとも一方に対して要求される仕様を示す仕様データを生成する生成部と、
前記設計支援サーバと通信する第１の通信部に前記仕様データを送信させる送信制御部と
を具備し、
前記設計支援サーバは、
前記端末と通信する第２の通信部から前記仕様データを取得する取得部と、
材料および構造の少なくとも一方において互いに異なる複数の候補構造体の各々の物理的性質を記述するパラメータが登録されたデータベースから、前記要求される仕様に基づいて候補構造体を特定する特定部と
を具備し、
前記登録される複数の候補構造体の少なくとも１つは、異方性を有する、
設計支援システム。
【請求項１４】
ユーザからの入力に基づいて、設計対象となる３次元構造体の性能および機能の少なくとも一方に対して要求される仕様を示す仕様データを生成する生成部と、
設計支援サーバと通信する通信部に前記仕様データを送信させる送信制御部と、
材料および構造の少なくとも一方において互いに異なる複数の候補構造体の各々の物理的性質を記述するパラメータが登録されたデータベースから、前記設計支援サーバによって特定された１つ以上の候補構造体の情報を前記通信部から取得する取得部と、
前記候補構造体の情報を提示する提示部と
を具備し、
前記登録される複数の候補構造体の少なくとも１つは、異方性を有する、
端末。
【請求項１５】
コンピュータによって実行される設計支援方法であって、
設計対象となる３次元構造体の性能および機能の少なくとも一方に対して要求される仕様を示す仕様データを取得することと、
材料および構造の少なくとも一方において互いに異なる複数の候補構造体の各々の物理的性質を記述するパラメータが登録されたデータベースから、前記要求される仕様を満足する候補構造体を特定することと
を具備し、
前記登録される複数の候補構造体の少なくとも１つは、異方性を有する、
設計支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、３次元構造体の設計支援に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、３Ｄプリンタの普及に伴い、専門的な技能や特殊な製造設備を必要とすることなく３次元構造体を制作することが可能である。３次元構造体の設計者は、典型的には３次元ＣＡＤ（Computer Aided Design）を使用してコンピュータ上で設計作業を行い、例えば３Ｄプリンタ向けの３次元モデルデータを作成する。
【０００３】
従来、ＣＡＤのユーザに対する様々な設計支援技術が提案されている。特許文献１には、ＣＡＤのユーザに対してコストの意識を啓発することを企図した設計支援装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１４７２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
３次元構造体は、例えばその用途に応じて、要求される性能および／または機能が異なり得る。具体的には、３次元構造体には何らかの力学的性能が要求され得る。この場合に、設計者は、３次元構造体が要求される力学的性能を達成するように、例えば、密度、硬さ、弾力、外力作用時の応答などの力学的性質が基準を満たすように設計することになる。
【０００６】
しかしながら、最初に設計した３次元構造体が設計者の期待通りの性能および／または機能を発揮することは稀である。故に、実際には、３次元構造体をテスト設計してからその性能および／または機能を評価することを繰り返すというアプローチが採用される。かかるアプローチは、３次元構造体に要求される性能および／または機能次第では試行錯誤の回数が増えて膨大な時間を要することがある。また、最低限の知見を有しない設計者にとってはかかるアプローチを採用することすら困難であるため、３次元構造体の設計に対する敷居を低くすることにニーズが存在する。
【０００７】
そこで、本開示は、３次元構造体の設計を支援することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態によれば、設計支援プログラムが提供される。設計支援プログラムは、コンピュータを、設計対象となる３次元構造体の性能および機能の少なくとも一方に対して要求される仕様を示す仕様データを取得する手段、材料および構造の少なくとも一方において互いに異なる複数の候補構造体の各々の物理的性質を記述するパラメータが登録されたデータベースから、要求される仕様に基づいて候補構造体を特定する手段、として機能させる。登録される複数の候補構造体の少なくとも１つは、異方性を有する。
【０００９】
一実施形態によれば、設計支援サーバが提供される。設計支援サーバは、設計対象となる３次元構造体の性能および機能の少なくとも一方に対して要求される仕様を示す仕様データを、端末と通信する通信部から取得する取得部と、材料および構造の少なくとも一方において互いに異なる複数の候補構造体の各々の物理的性質を記述するパラメータが登録されたデータベースから、要求仕様に基づいて候補構造体を特定する特定部とを具備する。登録される複数の候補構造体の少なくとも１つは、異方性を有する。
【００１０】
一実施形態によれば、設計支援システムが提供される。設計支援システムは、端末と、設計支援サーバとを具備する。端末は、ユーザからの入力に基づいて、設計対象となる３次元構造体の性能および機能の少なくとも一方に対して要求される仕様を示す仕様データを生成する生成部と、設計支援サーバと通信する第１の通信部に仕様データを送信させる送信制御部とを具備する。設計支援サーバは、端末と通信する第２の通信部から仕様データを取得する取得部と、材料および構造の少なくとも一方において互いに異なる複数の候補構造体の各々の物理的性質を記述するパラメータが登録されたデータベースから、要求される仕様に基づいて候補構造体を特定する特定部とを具備する。登録される複数の候補構造体の少なくとも１つは、異方性を有する。
【００１１】
一実施形態によれば、端末が提供される。端末は、ユーザからの入力に基づいて、設計対象となる３次元構造体の性能および機能の少なくとも一方に対して要求される仕様を示す仕様データを生成する生成部と、設計支援サーバと通信する通信部に仕様データを送信させる送信制御部と、材料および構造の少なくとも一方において互いに異なる複数の候補構造体の各々の物理的性質を記述するパラメータが登録されたデータベースから設計支援サーバによって特定された１つ以上の候補構造体の情報を通信部から取得する取得部と、候補構造体の情報を提示する提示部とを具備する。登録される複数の候補構造体の少なくとも１つは、異方性を有する。
【００１２】
一実施形態によれば、コンピュータによって実行される設計支援方法が提供される。設計支援方法は、設計対象となる３次元構造体の性能および機能の少なくとも一方に対して要求される仕様を示す仕様データを取得することと、材料および構造の少なくとも一方において互いに異なる複数の候補構造体の各々の物理的性質を記述するパラメータが登録されたデータベースから、要求仕様に基づいて候補構造体を特定することとを具備する。登録される複数の候補構造体の少なくとも１つは、異方性を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本開示によれば、３次元構造体の設計を支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係る設計支援システムを例示するブロック図である。
【図２】図１中の設計支援サーバのハードウェア構成を例示するブロック図である。
【図３】図１中の設計支援サーバ１００の構成を例示するブロック図である。
【図４】図３中の候補構造体ＤＢ１２１のデータ構造を例示する図である。
【図５】設計対象の３次元構造体と、当該３次元構造体の各部分とを示す図である。
【図６】構造体にメッシュを設定する方法の一例を示す図である。
【図７】構造体にメッシュを設定する、別の例を示す図である。
【図８】図３中の候補構造体ＤＢに登録される候補構造体が有する構造の一例を示す図である。
【図９】図３中の候補構造体ＤＢに登録される候補構造体が有する構造の別の例を示す図である。
【図１０】図３の設計支援サーバ１００の動作を例示するフローチャートである。
【図１１】図１中の端末の構成を例示するブロック図である。
【図１２】端末２００の動作を例示するフローチャートである。
【図１３】ユーザが構造体を設計する際の画面遷移の例を示す図である。
【図１４】変形例２に係る設計支援システムにおいて蓄積される操作履歴データを例示する図である。
【図１５】ユーザが構造体を設計する際の画面例を示す図である。
【図１６】ユーザが構造体を設計する際の画面例を示す図である。
【図１７】ユーザが候補構造体を指定する局面を示す図である。
【図１８】ユーザが候補構造体を指定する局面を示す図である。
【図１９】構造体にメッシュを設定する、別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら実施形態の説明を述べる。なお、以降、説明済みの要素と同一または類似の要素には同一または類似の符号を付し、重複する説明については基本的に省略する。
【００１６】
（実施形態）
図１に例示されるように、実施形態に係る設計支援システムは、設計支援サーバ１００と、端末２００とを含む。設計支援サーバ１００は、ネットワーク経由で端末２００と接続されており、種々のデータをやり取りすることが可能である。
【００１７】
設計支援サーバ１００は、１台または複数台のサーバコンピュータを含み得る。端末２００は、例えば、ＰＣ（Personal Computer）、タブレット端末、スマートフォンなどのコンピュータであり得る。
【００１８】
端末２００は、３次元構造体の設計者であるユーザからの入力に応答して、種々のデータを、ネットワークを介して設計支援サーバ１００へ送信する。設計支援サーバ１００は、端末２００からの受信データに応答して、ユーザが設計している３次元構造体の少なくとも一部に対してユーザの要求する仕様に合致した候補構造体を特定してユーザに提示したり、ユーザが選択した候補構造体のシミュレーション結果をユーザに提示したりする。
【００１９】
図２に、本実施形態に係る設計支援システムを構成する設計支援サーバ１００のハードウェア構成の一例を示す。設計支援サーバ１００は、プロセッサ１１と、メモリ１２と、ストレージ１３と、通信ＩＦ（Interface）１４と、入出力ＩＦ１５とを備える。なお、端末２００もまた同様のハードウェア構成を有し得る。
【００２０】
プロセッサ１１は、プログラムに記述された命令セットを実行するためのハードウェアであり、演算装置、レジスタ、周辺回路などにより構成される。メモリ１２は、プログラム、および、プログラムなどで処理されるデータなどを一時的に記憶するためのものであり、例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性のメモリである。
【００２１】
ストレージ１３は、データを保存するための記憶装置であり、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、などである。通信ＩＦ１４は、設計支援サーバ１００が外部の装置、例えば端末２００と通信するため、信号を入出力するためのインタフェースである。
【００２２】
入出力ＩＦ１５は、利用者からの入力操作を受け付けるための入力装置（例えば、タッチスクリーン、タッチパッド、マウスなどのポインティングデバイス、キーボードなど）、および、利用者に対し情報を提示するための出力装置（ディスプレイ、スピーカなど）とのインタフェースである。
【００２３】
図３に、本実施形態に係る設計支援システムを構成する設計支援サーバ１００のブロック図を示す。設計支援サーバ１００は、制御部１１０と、記憶部１２０と、通信部１３０とを含む。設計支援サーバ１００中の各要素は、バスを介して電気的に接続され得る。図４は、図３中の候補構造体ＤＢ１２１のデータ構造を例示する図である。
【００２４】
制御部１１０は、記憶部１２０としてのメモリ１２に記憶されるプログラムを読み込んで、プログラムに含まれる命令を実行することにより、設計支援サーバ１００の動作を制御する。制御部１１０は、例えば前述のプロセッサ１１を含む。制御部１１０は、プログラムに従って動作することにより、仕様取得部１１１、仕様解釈部１１２、候補特定部１１３、候補提示部１１４、操作取得部１１５、シミュレート部１１６、およびシミュレーション結果提示部１１７としての機能を発揮する。
【００２５】
仕様取得部１１１は、設計対象となる３次元構造体の性能および／または機能に対して要求される仕様（要求仕様）を示す仕様データを取得する。具体的には、仕様取得部１１１は、通信部１３０によって端末２００から受信された仕様データを取得する。例えば、端末２００のユーザがブラウザ等により設計支援サーバ１００にアクセスする場合、設計支援サーバ１００は、画面を生成するための信号を端末２００へ応答することにより、端末２００のディスプレイに、仕様データの入力をユーザから受け付けるための画面を表示させる。また、端末２００で動作するプログラムが、端末２００のユーザから仕様データの入力を受け付けるための画面を表示させることとし、当該画面でユーザから入力を受け付けた仕様データを端末２００から設計支援サーバ１００へ送信してもよい。
【００２６】
ここで、性能は、３次元構造体の１つ以上の物理的性質に課される基準を規定する数値、または数値範囲であり得る。物理的性質は、力学的性質、波動的性質、および熱的性質を含み得る。力学的性質は、例えば、密度、硬さ、弾力、外力作用時の応答、などであり得る。波動的性質は、例えば、３次元構造体の波動の伝播特性を含み、具体的には振動の伝播特性、音響の伝播特性などであり得る。熱的性質は、例えば、３次元構造体の熱の伝播特性、放射特性などであり得る。端末２００は、端末２００のユーザから、仕様データとして、三次元構造体が有するべき物理的性質のパラメータ、例えば、密度のパラメータ、硬さのパラメータ等の力学的性質のパラメータの入力を受け付けることとしてもよい。
【００２７】
また、機能は、例えばフィット感の高い座り心地、といった何らかのユーザ体験の提供を含んでいてもよい。３次元構造体が機能として提供するユーザ体験としては、３次元構造体の力学的性質に関するもの、波動的性質に関するもの、熱的性質に関するものが含まれ得る。
【００２８】
例えば、３次元構造体の力学的性質に関するユーザ体験として、３次元構造体がユーザの身体に接触すること（座る、装着する、把持する等）に関するものがある。例えば、ユーザ体験として、シートにおける「フィット感の高い座り心地」等があり、当該シートのユーザ体験は、シートを構成する各部材の形状、各部材の変形可能な量、各部材の硬さ等により実現される。
【００２９】
３次元構造体の波動的性質に関するユーザ体験として、３次元構造体を設置することによる安全性、安定性、ユーザの快適さ等に関するものがある。例えば、３次元構造体として、室内空間または車両等の移動体に設置される緩衝材を例にすると、ユーザ体験として、当該緩衝材における「振動遮断性能」等がある。当該緩衝材のユーザ体験は、３次元構造体の設計により、特定の音または振動の周波数を遮断する性能を発揮させること等によって実現される。また当該緩衝材のユーザ体験は、３次元構造体の設計により、特定の方向についての音または振動を遮断する性能を発揮させること等によって実現される。
【００３０】
３次元構造体の熱的性質に関するユーザ体験として、３次元構造体が採用される製品の性能、動作の安定さに関するものがある。例えば、３次元構造体として、マイクロチップ筐体を例にすると、ユーザ体験として、当該筐体における「放熱性能」等がある。当該筐体のユーザ体験は、３次元構造体の設計により、構造による不均質な熱伝導特性を制御すること等によって実現される。
【００３１】
機能は、例えば、ユーザ体験を評価者が主観的に評価した主観スコアとして定義されてもよい。例えば、主観スコアとしては、器具、設備、機械など構造体を使用者が使用する際のユーザ体験を、一次元の評価軸で評価したものを含む。一次元の評価軸としては、例えば、評価者が段階的に数値で評価したものがある。例えば、構造体として、シートの座り心地について評価する場合、主観スコアは、複数の段階（座り心地の良さ、悪さを段階的に表したもの）に基づいて評価者が主観的に評価した評価値を含む。
【００３２】
なお、構造体について、ユーザ体験を１または複数の項目に分けて、これら各項目のユーザ体験の評価値に基づいて、構造体の機能を定義してもよい。例えば、構造体が所定の製品である場合に、構造体の機能として、当該製品を主観によって評価する際に使用されている表現それぞれについての主観スコアを含むこととしてもよい。例えば、製品として輸送車両に搭載されるシートを評価する場合、（ｉ）項目「座り心地」、項目「フィット感」、項目「弾力感」など当該製品が提供する機能に関連する項目（例えば、シートであれば、使用者を着座させる機能）と、（ｉｉ）項目「高級感」、項目「スポーツ車感」など当該製品の顧客層に向けたブランドイメージに関連する項目等の、複数のユーザ体験についての主観スコアを用いて、構造体の機能を定義することとしてもよい。
【００３３】
また、主観スコアとしては、一次元の評価軸の他に、多次元の評価軸で評価したものを含むこととしてもよい。例えば、ユーザ体験を、複数の軸でマトリックス状に評価するときに、そのマトリックスにおける座標値を、主観スコアとしてもよい。
【００３４】
また、機能は、主観スコアのようなパラメータに限らず、例えば、柔らかい、硬い、軽い、重厚感がある、などの言語的な表現を許容し得る。つまり、端末２００のユーザは、仕様データとして、数値化した値（密度のパラメータなど）を指定せず、三次元構造体の所定の部分について「柔らかい」、「軽い、かつ、硬い」などの言語的な表現を指定することもできる。
【００３５】
或いは、触覚センサのような力覚フィードバックによる直観的な入力値を用いてユーザが機能を定義してもよい。例えば、構造体に対してユーザが身体の部位（胴体、手など）を押し込んだときにユーザにとって望ましい応答を、触覚センサの検出結果に基づいて、構造体に要求される機能として定義でき得る。
【００３６】
さらに、要求仕様は、材料（素材）の指定を含んでもよい。材料としては、金属材料、樹脂等があり得る。後述する候補特定部１１３は、要求仕様によって指定された材料（例えば、鉄、アルミニウム、マグネシウム合金などの金属材料、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂）を用いて、候補構造体のフィルタリングを行うことができる。
【００３７】
設計支援サーバ１００は、端末２００のユーザに対し、要求仕様を、３次元構造体の全体に対して指定可能としてもよいし、部分毎に指定可能としてもよい。また、要求仕様は、例えば、３次元構造体（の全体または部分）が複数の異なる方向からの外力作用時にそれぞれ要求される応答を含み得る。
【００３８】
具体的には、端末２００のユーザが、例えば、３次元構造体として人間の腕を模した３次元構造体を設計する場合を想定する。設計支援サーバ１００において、予め、３次元構造体として、人間の腕を模した３Ｄモデルを記憶しているとする。
【００３９】
ここで、図５に例示されるように、設計支援サーバ１００は、端末２００のディスプレイに、３Ｄモデル７０を表示させる。図５の例では、腕を模した３Ｄモデルとして、肩関節から肘関節に至る部分と、肘関節から手首に至る部分の一部とを示している。３Ｄモデル７０は、複数の部分（複数のオブジェクト）により構成されており、具体的には、腕における骨に相当する第１の部分７０Ａと、腕における肉に相当する第２の部分７０Ｂと、肘関節に相当する第３の部分７０Ｃとを含む。
【００４０】
図５に例示されるように、端末２００は、端末２００のユーザから、骨に相当する部分（第１の部分７０Ａ）には「軽くて硬い」、肉に相当する部分（第２の部分７０Ｂ）には「柔らかい」、関節に相当する部分（第３の部分７０Ｃ）には「曲げ伸ばし／回旋運動可能」のように、部分ごとに個別に要求仕様を受け付けることとしてもよい。
【００４１】
また、端末２００は、設計対象となる３次元構造体に対してメッシュを設定し、メッシュにより規定される各部分について、ユーザから、要求仕様の指定を受け付けることとしてもよい。ここで「メッシュを設定する」とは、設計対象の３次元構造体に対し、任意の３次元形状で分割することをいう。メッシュを設定する方法としては、設計対象の３次元構造体の形状にかかわらず、所定の形状に基づいてメッシュを設定することとしてもよい。例えば、設計対象となる３次元モデルについて、所定の体積を単位として（ボクセルを単位として）区切るようメッシュを設定することとしてもよい。ここで、メッシュにより３次元構造体を分割する数（分割数）について予め規定しておき、所定の分割数を単位として３次元構造体を分割するようメッシュを設定することとしてもよい。端末２００は、構造体に対するメッシュの設定方法についてユーザから指定を受け付けることとしてもよい。
【００４２】
また、設計対象となる３次元構造体の３Ｄモデルを、図５に示すように複数の部分（第１の部分７０Ａ、第２の部分７０Ｂ、第３の部分７０Ｃ等）により構成する場合に、設計支援サーバ１００は、各部分にそれぞれ任意の座標系を設定し（例えば、３次元座標系を設定可能としてもよい）、当該設定されたそれぞれの座標系に基づいて、各部分のメッシュを設定することとしてもよい。構造体の各部分についてメッシュを設定するために、例えば、構造体の表面の任意の点を基準として、表面に対する法線方向に軸を設定するとともに、構造体の表面に沿って複数の軸を設定し、各軸に基づいてメッシュを設定することとしてもよい。
【００４３】
図６は、構造体にメッシュを設定する方法の一例を示す。図６には、構造体６１として、直方体の例を示している。図６（Ａ）は、構造体の、ある面において、座標系６１Ａを設定している例を示す。図６（Ａ）において、当該面に対する法線方向に軸を設定するとともに、面において２つの軸を設定する。別の面についても座標系を設定することで、図６（Ｂ）に示すように、構造体６１に対してメッシュを設定することができる。
【００４４】
図７は、構造体にメッシュを設定する、別の例を示す。図７には、構造体６２として、曲面状の表面を有する構造体（円柱）の例を示している。図７（Ａ）は、座標系６２Ａと座標系６２Ｂを設定している例を示す。図７（Ａ）に示すように、構造体６２の曲面において、当該曲面に対する法線方向の軸を含む座標系６２Ｂを設定する。また、構造体６２の、曲面とは異なる面（円形状の面）において、当該面の法線方向の軸６２Ａを含む座標系を設定する。当該座標系は、法線方向の軸６２Ａを設定する点に基づいて、軸６２Ａと、当該円形状の面において、当該点からの距離および方向とからなる。これらの座標系の設定に基づいて、図７（Ｂ）に示すように、構造体６２に対してメッシュを設定することができる。
【００４５】
なお、図７の例では、構造体６２にメッシュを設定した結果、メッシュにより分割される各部分のうち、円柱の中心部に近い部分は三角柱の形状となり、円柱の周辺の部分は立方体の形状となる。この他に、構造体にメッシュを設定する方法として、メッシュにより分割される各部分の立体形状のカテゴリを統一するように、メッシュを設定してもよい。
【００４６】
図１９は、構造体６３に、メッシュにより分割される各部分の立体形状のカテゴリを統一するようにメッシュを設定する例を示す図である。図１９には、構造体６３として、上面および底面が略楕円状であって、上部および底部から中央部へ向かって断面積が大きくなる曲面状の側面を有する構造体の例を示している。
【００４７】
図１９の例では、構造体６３にメッシュを設定することにより、メッシュにより分割される各部分の立体形状を立方体としている。これにより、メッシュにより分割される各部分に、複数のカテゴリの立体形状（例えば、三角柱と立方体）が含まれる場合と比較して、構造解析の負荷を低減させることができる。
【００４８】
さらに、設計支援サーバ１００は、端末２００のユーザに対し、３次元構造体が有するべき異方性をユーザが指定できるようにしてもよい。例えば、設計支援サーバ１００が、ユーザから、３次元構造体の各部分について、任意の座標系の設定を受け付けることとする。設計支援サーバ１００は、設定した座標系に基づいて、ユーザが要求仕様を指定することができるようにしてもよい。例えば、３Ｄモデル７０の肉に相当する部分（第２の部分７０Ｂ）について、皮膚に相当する外表面の平面、および、当該外表面の法線からなる座標系を設定するとする。端末２００のユーザは、皮膚に相当する外表面の法線方向から加わる外力に対して硬く（変形しづらく）、当該法線方向と直交する方向から加わる外力に対して柔らかく（変形しやすく）あるように、異方性を有する要求仕様を指定することができる。つまり、設計支援サーバ１００は、端末２００のユーザが、３次元構造体について、異方性を有する物理的性質（例えば、ある方向には変形しづらく、ある方向には変形しやすい）を指定できるようにしている。
【００４９】
仕様解釈部１１２は、仕様データの示す要求仕様が例えば機能を含む場合に、当該要求仕様を解釈し、設計対象となる３次元構造体の１つ以上の物理的性質に課される基準に変換する。
【００５０】
仕様解釈部１１２は、例えば、事前定義されたルールに従って変換を行ってもよい。例えば、設計支援サーバ１００は、端末２００のユーザから、密度、重量などの物理的性質を示す数値ではなく、言語的な表現を含む仕様データを取得したとする。例えば、設計支援サーバ１００は、言語的な表現として、「硬い」、「軽い」、「曲がる」などの、機能の性質を示す表現と、「少し」（曲がる）、「大きく」（変形する）、などの性質の程度を示す表現と、これらの組み合わせ（「軽くて硬い」など）を端末２００のユーザから受け付ける。仕様解釈部１１２は、仕様データに示される要求仕様を解釈するためのルールとして、予め、これらの言語的な表現それぞれと、物理的性質のパラメータとを対応付けた基準情報を記憶することとしてもよい。例えば、「硬い」、「軽い」などの各表現と、物理的性質を示す数値（密度、重量など）とを対応付けることとしてもよい。これにより、仕様解釈部１１２は、要求仕様を解釈し、設計対象となる３次元構造体の１つ以上の物理的性質に課される基準に変換することができる。
【００５１】
また、設計支援サーバ１００は、設計対象の３次元構造体のカテゴリに応じて、言語的な表現それぞれと物理的性質のパラメータとを対応付けた基準情報を記憶することとしてもよい。つまり、設計対象の３次元構造体が、家具として用いられるものか、車両用のシートとして用いられるものか、生命体の身体の可動域を模した人形として用いられるものかに応じて、言語的な表現としては略同一（例えば、「硬い」、「軽い」）であったとしても、求められる物理的性質のパラメータは異なり得る。設計支援サーバ１００の仕様解釈部１１２は、設計対象の３次元構造体のカテゴリに関する情報を取得することにより（例えば、ユーザから、設計対象の３次元構造体のカテゴリを指定する操作を受け付ける）、上記の基準情報を選択し、当該基準情報に基づいて、要求仕様を解釈することとしてもよい。
【００５２】
また、仕様解釈部１１２は、要求仕様を、設計対象の３次元構造体の物理的性質に変換するために、学習済みモデルを用いることとしてもよい。
【００５３】
例えば、以下に詳細に説明するが、設計支援サーバ１００は、ユーザが指定した要求仕様に対し、候補となる構造体を提示する。設計支援サーバ１００は、ユーザが指定した構造体の情報を記憶することにより、設計対象の３次元構造体と、ユーザが指定する要求仕様と、ユーザが指定した構造体の情報（つまり、構造体の物理的性質を示す数値）とを対応付けて記憶することができる。これらの情報に基づき学習を行うことにより、ユーザが指定する要求仕様に対して、設計対象の３次元構造体の物理的性質を出力するための学習済みモデルを作成することができる。詳しくは後述する。
【００５４】
なお、仕様解釈部１１２は、仕様データの内容次第では不要となり得る。例えば、設計支援サーバ１００は、設計対象の３次元構造体と、ユーザが指定する要求仕様と、学習済みモデルとを用いることにより、候補となる３次元構造体をユーザに提示し得る。つまり、要求仕様を、設計対象の３次元構造体の物理的性質に変換することが不要となり得る。
【００５５】
候補特定部１１３は、候補構造体ＤＢ（Database）１２１から、要求仕様を満足する候補構造体を特定する。候補特定部１１３は、例えば、端末２００のユーザから受け付けた仕様データに示される要求仕様を、仕様解釈部１１２により、設計対象の３次元構造体の物理的性質を示すパラメータに変換した結果に基づいて、候補構造体ＤＢ１２１を参照することにより、要求仕様を満足する候補構造体を特定する。候補構造体ＤＢ１２１には、図４に例示されるように、材料および／または構造において互いに異なる複数の候補構造体の各々の物理的性質を記述するパラメータが登録されている。
【００５６】
これらデータベースに登録される複数の候補構造体の少なくとも１つは、異方性を有する。つまり、これら複数の候補構造体は、特定方向からの荷重に対して高い剛性をもち、別の方向からの荷重に対しては低い剛性（柔軟性）をもつものが含まれる。すなわち、候補構造体には、候補構造体に対する荷重に対して剛性および柔軟性を併せ持つものを含む。候補構造体は、例えば、図８に例示されるラティス構造８１により構成されるものとしてもよいし、図９に例示されるコンプライアントメカニズム（compliant mechanism）９１により構成されるものとしてもよい。構造体にラティス構造を用いることにより、構造体の軽量化を図りつつ、所定の方向からの荷重に対しては一定量の変形を許容しつつ、異なる方向からの荷重に対しては剛性を持たせることができる。つまり、ラティス構造を用いた構造体は、異方性を有し得る。
【００５７】
また、例えば、構造体にコンプライアントメカニズムを用いることにより、ユーザが構造体に求めるモーション（動き）を達成するために、構造体に要求される動きを満たす変形には柔軟であり、構造体に要求されない動きを発生させる変形には高い剛性を持たせる、という異方性を実現できる。例えば、図９に例示するようなコンプライアントメカニズム９１を用いることにより、異方性を有する構造体を実現することができ、異方性を有する構造体の動きにより生命感を表現でき得る。例えば、図９の例では、地面を這って移動する生命体の骨のような可動を表現することができ得る。図９の例では、ある方向からの荷重に対しては剛性を有しつつ（図９の例では、軸方向からの荷重に対しては剛性を有しつつ）、別の方向からの荷重に対しては低い剛性を有することとして一定量の変形を可能とする（軸方向とは垂直な方向からの荷重に対しては変形可能であり、構造体の全体の形状を、軸方向を基準として円弧上にしたり、直線状にしたりすることができる）。以上のように、候補構造体に、ラティス構造、コンプライアントメカニズムを有するものを含めることにより、複数の候補構造体の少なくとも一部に、異方性を有するものを含めることができる。
【００５８】
候補構造体ＤＢ１２１には、複数の候補構造体の各々の外力作用時の応答を記述するパラメータが登録され得る。特にかかるパラメータは、図４に例示されるように、複数の異なる外力作用方向のそれぞれについて登録されてよい。
【００５９】
このように、方向毎に外力作用時の応答を記述するパラメータを登録することで、異方性を有する候補構造体であってもその物理的性質を適切に記述して取り扱うことが可能となる。設計支援サーバ１００は、例えば、ある方向から加わる外力に対して硬く（変形しづらく）、当該方向に直交する方向から加わる外力に対して柔らかい（変形しやすい）といった異方性を有する候補構造体を、前述の人間の腕を模した３次元構造体のうち肉に相当する部分に対する要求仕様を満たすものとして特定することができ、特定した候補構造体を、端末２００のユーザに提示することができる。
【００６０】
他方、等方性を有する構造体は、外力に対してその作用方向によらず硬い／柔らかいといった物理的性質を有するため、例えば前述の人間の腕を模した３次元構造体のうち骨に相当する部分（第１の部分７０Ａ）に対する要求仕様である「軽くて硬い」を満足する一方で、肉に相当する部分（第２の部分７０Ｂ）に対する要求仕様を十分に満足できないかもしれない。例えば、等方性を有する候補構造体によって肉に相当する部分（第２の部分７０Ｂ）を構成したとしても、皮膚に相当する外表面の法線方向からの外力に対して過度に柔らかくて生体組織が本来有するはずの自然な弾力を感じさせないおそれがある。人間の腕を模した３次元構造体において、関節部（第３の部分７０Ｃ）には、関節を曲げ伸ばしする動作以外の変形は望ましくなく、関節の動作を生み出す変形にのみ柔軟であり、その他の変形に対しては高い剛性を有する、といった異方性が望まれる。以上のように、候補構造体ＤＢ１２１に等方性を有する候補構造体および異方性を有する候補構造体のどちらも登録しておくことで、様々な要求仕様に的確に応えることが可能となる。
【００６１】
候補特定部１１３は、例えば、候補構造体ＤＢ１２１に登録されたパラメータを手掛かりとして、要求仕様に含まれる、および／または要求仕様から変換された、前述の１つ以上の基準を全て満足する候補構造体を特定し得る。
【００６２】
候補特定部１１３は、設計対象の３次元構造体の各部分について、要求仕様（つまり、３次元構造体の各部分に必要とされる機能と性能）に基づいて、各部分、または、各部分に設定されるメッシュにより規定される領域ごとに（例えば、ボクセルによりメッシュを設定する場合は、ボクセル単位で）、必要とされる機能および性能を割り当てる。候補特定部１１３は、各領域に割り当てられる機能および性能の要件を満たす候補構造体を推定することにより、各領域の候補構造体を特定する。
【００６３】
例えば、要求仕様として、３次元構造体の、ある部分が所定の方向に変形可能な変形量が入力されるとする。当該部分に設定されるメッシュにより規定される単位それぞれが所定の方向に変形可能な量に基づいて、当該部分が変形可能な量が演算され得る。つまり、当該部分が所定の方向に変形可能な変形量が、要求仕様を満たすように、当該部分に設定されるメッシュにより規定される単位それぞれに必要な機能と性能とを特定し得る。これにより、候補特定部１１３は、メッシュにより規定される単位それぞれに、候補となる候補構造体を特定する。
【００６４】
候補特定部１１３は、設計対象の３次元構造体の各部分について特定した候補構造体に基づいて、各部分の部分間の構造体の接続が、要求仕様に適合するように候補構造体を割り当てる。例えば、候補特定部１１３は、各部分の要求仕様に基づいて、当該各部分の候補構造体を特定した場合に、これらの候補構造体に基づいて各部分を接続した場合の性能および機能を、例えばシミュレーションを行うことにより評価する。候補特定部１１３は、評価結果が要求仕様に適合しない場合、各部分の接続が良好でないとして、３次元構造体の各部分、または、各部分に設定されるメッシュにより規定される領域ごとに、候補構造体を推定する処理を繰り返す。
【００６５】
候補提示部１１４は、候補特定部１１３によって特定された１つ以上の候補構造体の情報をユーザに提示する。具体的には、候補提示部１１４は、通信部１３０に候補構造体の情報を端末２００へ送信させる。候補構造体の情報は、候補構造体を構成する材料、その構造、および／またはその物理的性質を表す画像データ、動画データ、などであり得る。
【００６６】
操作取得部１１５は、候補提示部１１４によって提示された候補構造体のうちいずれかの候補構造体を選択する操作データを取得する。具体的には、操作取得部１１５は、通信部１３０によって端末２００から受信された操作データを取得する。なお、操作取得部１１５は、後述されるシミュレーション結果の提示後に、別の候補構造体を選択する操作データを取得し得る。
【００６７】
シミュレート部１１６は、操作取得部１１５がいずれかの候補構造体を選択する操作データを取得したことに応答して、３次元構造体を当該候補構造体によって構成した場合に当該３次元構造体が達成する性能および機能の少なくとも一方をシミュレートし、シミュレーション結果を得る。
【００６８】
シミュレーション結果は、例えば外力作用時の３次元構造体の全体または部分の挙動を表す動画データであり得る。また、シミュレーション結果は、３次元構造体を候補構造体によって構成した場合に当該３次元構造体の全体または部分が達成すると予測される１つ以上の物理的性質、例えば力学的性能に基づく機能評価を含み得る。
【００６９】
例えば、図５に示すように、腕を表す３次元構造体を設計する場合に、シミュレート部１１６は、３次元構造体の全体または部分の挙動として、腕を伸ばす方向に荷重を加えたときに変形可能な状態と、腕を曲げる方向に荷重を加えたときに変形可能な状態とに基づいて、これら荷重を加える方向を切り替えることにより、シミュレーション結果を得ることとしてもよい。これにより、図５の例では、シミュレート部１１６は、腕を最大限曲げたり最大限伸ばしたりするよう変形させる動画データを得ることができる。
【００７０】
なお、仕様データが３次元構造体の全体ではなく部分毎に指定されている場合には、シミュレート部１１６は部分毎の仕様データに基づいて提示された当該部分に対する候補構造体のうち操作データによって選択された１つによって当該部分を構成した場合のシミュレーションを行う。
【００７１】
また、シミュレート部１１６は、操作取得部１１５が候補構造体を選択する操作データを取得する度に、シミュレーションを行い得る。例えば、ユーザが最初に選択した候補構造体に関するシミュレーション結果が気に入らなかった場合や他の候補構造体のシミュレーション結果を確認するために、提示された候補構造体のうち最初に選択した候補構造体とは異なる候補構造体を新たに選択するかもしれない。かかる場合に、シミュレート部１１６は、新たに選択された候補構造体に関してシミュレーションを行って新たなシミュレーション結果を生成することになる。
【００７２】
シミュレーション結果提示部１１７は、シミュレーション結果をユーザに提示する。具体的には、シミュレーション結果提示部１１７は、通信部１３０にシミュレーション結果を端末２００へ送信させる。なお、シミュレーション結果提示部１１７は、シミュレート部１１６がシミュレーションを行う度に、シミュレーション結果をユーザに提示し得る。
【００７３】
記憶部１２０は、例えば前述のメモリ１２および／またはストレージ１３を含み、設計支援サーバ１００が使用するデータおよびプログラムを記憶する。ある局面において、記憶部１２０は、前述の候補構造体ＤＢ１２１を記憶し得る。ただし、候補構造体ＤＢ１２１は、必ずしも設計支援サーバ１００に構築されずともよく、設計支援サーバ１００とは別個の外部装置、例えばデータベースサーバに構築されてもよい。
【００７４】
通信部１３０は、設計支援サーバ１００が端末２００または他の外部装置と有線または無線で通信するために、変復調処理などの種々の信号処理を行う通信モジュールである。通信部１３０は、受信信号を制御部１１０へ与え、逆に送信信号を制御部１１０から受け取る。通信部１３０は、前述の通信ＩＦ１４を含む。
【００７５】
以下、図１０を用いて、設計支援サーバ１００の動作例を説明する。
【００７６】
まず、仕様取得部１１１は、設計対象となる３次元構造体の性能および／または機能に対する要求仕様を示す仕様データを取得する（ステップＳ３０１）。
【００７７】
候補特定部１１３は、候補構造体ＤＢ１２１から、当該ステップＳ３０１において取得された仕様データの示す要求仕様を満足する候補構造体を特定する（ステップＳ３０２）。
【００７８】
なお、ステップＳ３０１とステップＳ３０２との間に、仕様解釈部１１２が、ステップＳ３０１において取得された仕様データの示す要求仕様を解釈し、設計対象となる３次元構造体の１つ以上の物理的性質に課される基準に変換するステップを追加してもよい。
【００７９】
候補提示部１１４は、ステップＳ３０２において特定された１つ以上の候補構造体の情報をユーザに提示する（ステップＳ３０３）。
【００８０】
操作取得部１１５は、ステップＳ３０３において提示された候補構造体のうちいずれかの候補構造体を選択する操作データの取得を待ち受ける（ステップＳ３０４）。操作取得部１１５が操作データを取得すると、処理はステップＳ３０５へ進む。
【００８１】
ステップＳ３０５では、シミュレート部１１６が、３次元構造体をステップＳ３０４において取得された操作データによって選択された候補構造体によって構成した場合に当該３次元構造体が達成する性能および機能の少なくとも一方をシミュレートし、シミュレーション結果を得る（ステップＳ３０６）。
【００８２】
シミュレーション結果提示部１１７は、ステップＳ３０６において得られたシミュレーション結果をユーザに提示する（ステップＳ３０７）。ステップＳ３０７の後に、操作取得部１１５は、ステップＳ３０３において提示された候補構造体のうちいずれかの候補構造体を新たに選択する操作データの取得を待ち受ける（ステップＳ３０４）。
【００８３】
図１１に、本実施形態に係る設計支援システムを構成する端末２００のブロック図を示す。端末２００は、制御部２１０と、記憶部２２０と、通信部２３０と、入出力部２４０とを含む。端末２００中の各要素は、バスを介して電気的に接続され得る。
【００８４】
制御部２１０は、記憶部２２０としてのメモリに記憶されるプログラムを読み込んで、プログラムに含まれる命令を実行することにより、端末２００の動作を制御する。制御部２１０は、例えばプロセッサを含む。制御部２１０は、プログラムに従って動作することにより、仕様生成部２１１、送信制御部２１２、候補取得部２１３、候補提示部２１４、操作生成部２１５、シミュレーション結果取得部２１６、およびシミュレーション結果提示部２１７としての機能を発揮する。
【００８５】
仕様生成部２１１は、ユーザからの入力に基づいて、前述の仕様データを生成する。同様に、操作生成部２１５は、ユーザからの入力に基づいて前述の操作データを生成する。ユーザからの入力は、入出力部２４０に含まれる入力装置によって受理され、入出力ＩＦを介して制御部２１０に渡される。
【００８６】
送信制御部２１２は、通信部２３０に、仕様生成部２１１によって生成された仕様データを設計支援サーバ１００へ送信させる。また、送信制御部２１２は、通信部２３０に、操作生成部２１５によって生成された操作データを設計支援サーバ１００へ送信させる。
【００８７】
候補取得部２１３は、通信部２３０によって設計支援サーバ１００から受信された候補構造体の情報を取得する。そして、候補提示部２１４は、候補取得部２１３によって取得された候補構造体の情報をユーザに提示する。具体的には、候補提示部２１４は、入出力部２４０に含まれる出力装置に候補構造体の情報を出力させ得る。
【００８８】
シミュレーション結果取得部２１６は、通信部２３０によって設計支援サーバ１００から受信されたシミュレーション結果を取得する。そして、シミュレーション結果提示部２１７は、シミュレーション結果取得部２１６によって取得されたシミュレーション結果をユーザに提示する。具体的には、シミュレーション結果提示部２１７は、入出力部２４０に含まれる出力装置にシミュレーション結果を出力させ得る。
【００８９】
記憶部２２０は、例えばメモリおよび／またはストレージを含み、端末２００が使用するデータおよびプログラムを記憶する。
【００９０】
通信部２３０は、端末２００が設計支援サーバ１００または他の外部装置と有線または無線で通信するために、変復調処理などの種々の信号処理を行う通信モジュールである。通信部２３０は、受信信号を制御部２１０へ与え、逆に送信信号を制御部２１０から受け取る。通信部２３０は、通信ＩＦを含む。
【００９１】
入出力部２４０は、入力装置および出力装置を含む。入力装置は、例えば、キーボード、ポインティングデバイス、などであり得る。出力装置は、例えばディスプレイである。
【００９２】
以下、図１２を用いて、端末２００の動作例を説明する。
【００９３】
まず、仕様生成部２１１は、設計対象となる３次元構造体の性能および／または機能に対する要求仕様の入力をユーザから受け付け、当該要求仕様を示す仕様データを生成する（ステップＳ４０１）。
【００９４】
送信制御部２１２は、通信部２３０に、ステップＳ４０１において生成された仕様データを設計支援サーバ１００へ送信させる（ステップＳ４０２）。
【００９５】
ステップＳ４０２の後に、候補取得部２１３は、通信部２３０によって設計支援サーバ１００から受信された候補構造体の情報を取得する（ステップＳ４０３）。この候補構造体は、ステップＳ４０２において送信された仕様データの示す要求仕様を満足するとして、候補構造体ＤＢ（Ｄａｔａｂａｓｅ）１２１から設計支援サーバ１００によって特定されたものである。
【００９６】
候補提示部２１４は、ステップＳ４０３において取得された候補構造体の情報をユーザに提示する。（ステップＳ４０４）。
【００９７】
操作生成部２１５は、入出力部２４０に含まれる入力装置が、ステップＳ４０４において提示された候補構造体のうちいずれかの候補構造体を選択する入力を検出するのを待ち受ける（ステップＳ４０５）。入力装置がかかる入力を検出すると、処理はステップＳ４０６へ進む。
【００９８】
ステップＳ４０６では、操作生成部２１５が、ステップＳ４０５において検出された、いずれかの候補構造体を選択する入力をユーザから受け付け、当該候補構造体の選択を意味する操作データを生成する。
【００９９】
送信制御部２１２は、通信部２３０に、ステップＳ４０６において生成された操作データを設計支援サーバ１００へ送信させる（ステップＳ４０７）。
【０１００】
シミュレーション結果取得部２１６は、ステップＳ４０７の後に、通信部２３０によって設計支援サーバ１００から受信されたシミュレーション結果を取得する（ステップＳ４０８）。
【０１０１】
シミュレーション結果提示部２１７は、シミュレーション結果取得部２１６によって取得されたシミュレーション結果をユーザに提示する。（ステップＳ４０９）。ステップＳ４０９の後に、操作生成部２１５は、入出力部２４０に含まれる入力装置が、ステップＳ４０４において提示された候補構造体のうちいずれかの候補構造体を新たに選択する入力を検出するのを待ち受ける（ステップＳ４０５）。
【０１０２】
図１３は、ユーザが構造体を設計する際の画面遷移の例を示す図である。
【０１０３】
図１３の画面例（Ａ）は、ユーザが、設計対象とする構造体を指定する局面を示す。画面例（Ａ）に示すように、端末２００は、ディスプレイに、通知２５０Ａと、第１の設計対象候補２５０Ｂと、第２の設計対象候補２５０Ｃと、読込受付部２５０Ｄとを表示する。
【０１０４】
通知２５０Ａは、端末２００のユーザに対し、設計対象の構造体を指定するよう通知する領域である。
【０１０５】
第１の設計対象候補２５０Ｂは、第１の設計対象の構造体（図示する例では、「家具」）と対応しており、第２の設計対象候補２５０Ｃは、第２の設計対象の構造体（図示する例では、「人型」）と対応している。
【０１０６】
端末２００は、第１の設計対象候補２５０Ｂをユーザが指定する操作に応答して、第１の設計対象候補２５０Ｂに対応する構造体に関するデータ（３Ｄモデル、設計対象の構造体を各部分に分割するための情報、メッシュの設定など）を読み込む。同様に、端末２００は、第２の設計対象候補２５０Ｃをユーザが指定する操作に応答して、第２の設計対象候補２５０Ｃに対応する構造体に関するデータを読み込む。
【０１０７】
読込受付部２５０Ｄは、設計対象とする構造体の候補を、ユーザが指定できるよう、さらにディスプレイに表示する操作を受け付けるための領域である。端末２００は、例えば、読込受付部２５０Ｄをユーザが指定する操作、または、ユーザが端末２００に対して入力可能な所定の操作（例えば、端末２００がタッチスクリーンを搭載する場合、タッチスクリーンに対するフリック操作等）に応答して、設計対象の構造体の候補を、設計支援サーバ１００に問い合わせる等により取得する。
【０１０８】
以上により、端末２００のユーザは、端末２００が受け付けることが可能な所定の操作（例えば、ポインティングデバイスで入力可能な操作）により、設計対象の構造体を指定することができる。
【０１０９】
画面例（Ａ）において、ユーザが、第２の設計対象候補２５０Ｃを指定したことに応答して、端末２００は、画面例（Ｂ）に示すように、設計対象とする構造体（図示する例では、人型のうち、腕の部分）の設計を支援するための画面をユーザに提示する。
【０１１０】
画面例（Ｂ）は、設計対象の構造体の各部分に、ユーザが、要求仕様を指定する局面を示す。
【０１１１】
図示するように、端末２００は、設計対象の構造体の一部として、上腕および前腕に相当する構造体を示す３Ｄモデル７０をユーザに提示している。また、端末２００は、３Ｄモデル７０を構成する各部分として、第１の部分７０Ａと、第２の部分７０Ｂと、第３の部分７０Ｃと、第４の部分７０Ｄと、第５の部分７０Ｅとをユーザが識別可能に表示している。第１の部分７０Ａは、上腕の骨の部分に相当する。第２の部分７０Ｂは、上腕の筋肉、皮膚の部分に相当する。第３の部分７０Ｃは、肘の部分に相当する。第４の部分７０Ｄは、前腕の肉、皮膚の部分に相当する。第５の部分７０Ｅは、前腕の骨に相当する。
【０１１２】
端末２００は、ディスプレイに表示させる３Ｄモデル７０の各部分（７０Ａ〜７０Ｅ）と対応付けて、各部分についてユーザが指定した内容を表示するための詳細表示部（２５１Ａ〜２５１Ｅ）を表示する。端末２００は、詳細表示部２５１Ａと、第１の部分７０Ａとが関連付けられていることをユーザに提示する（図示する例では、第１の部分７０Ａと詳細表示部２５１Ａとを点線で接続する態様で表示している）。同様に、端末２００は、詳細表示部２５１Ｂと第２の部分７０Ｂとを関連付けた表示、詳細表示部２５１Ｃと第３の部分７０Ｃとを関連付けた表示、詳細表示部２５１Ｄと第４の部分７０Ｄとを関連付けた表示、詳細表示部２５１Ｅと第５の部分７０Ｅとを関連付けた表示を行う。
【０１１３】
画面例（Ｂ）において、端末２００は、ユーザから、設計対象の構造体の各部分を指定する操作を受け付ける。例えば、端末２００は、詳細表示部（２５１Ａ〜２５１Ｅ）を指定する操作、または、３Ｄモデル７０の各部分（７０Ａ〜７０Ｅ）を指定する操作をユーザから受け付けることで、設計対象の構造体の各部分について、性能および／または機能に対する要求仕様の入力を受け付ける。ここで、上記のように、ユーザは、設計対象の構造体の性能および／または機能として、異方性を指定することができる。
【０１１４】
例えば、画面例（Ｂ）において、ユーザが、詳細表示部２５１Ｃを指定して、第３の部分７０Ｃについて性能および／または機能に対する要求仕様を入力したとする。図１０のステップＳ３０１に相当する。ここでは、第３の部分７０Ｃは、腕の肘に相当する部分であるため、前腕を一定程度までは伸ばせるように変形できるようにしつつ、一定程度を超えて伸ばせることがないよう（腕が曲がり過ぎないよう）、曲げ伸ばし、回旋可能であることをユーザが指定する。また、ユーザは、例えば第２の部分７０Ｂ（上腕の肉の部分）については、皮膚の表面において法線方向からの荷重には変形を小さくするように、異方性を有することを指定することができる。例えば、異方性を有することをユーザが指定するために、設計対象の構造体の各部分に、ユーザが任意に座標系を指定できることとしてもよい。例えば、端末２００は、ディスプレイに表示される第２の部分７０Ｂまたは詳細表示部２５１Ｂをユーザが指定することに応答して、座標系の指定を受け付けることとしてもよい。端末２００は、ユーザから、当該座標系に基づいて、異方性についてのパラメータの入力を受け付ける（例えば、座標系の第１の軸の方向には変形させず、第２の軸の方向には一定量の変形をさせる等）。
【０１１５】
ユーザによる当該要求仕様の入力に応答して、端末２００は、画面例（Ｃ）に示すように、構造体の各部分の候補を提示する画面を表示する。
【０１１６】
画面例（Ｃ）は、構造体の各部分の候補となる候補構造体をユーザに提示して、候補構造体の指定をユーザから受け付けつつ、シミュレーション結果をユーザに提示する局面を示す。
【０１１７】
画面例（Ｃ）に示すように、端末２００は、ディスプレイに、設計対象の構造体についてユーザが指定した要求仕様に対応する構造体の候補（候補構造体）を表示する。端末２００は、ディスプレイに、候補構造体提示部２５２Ａと、第１の候補構造体２５２Ｂと、第２の候補構造体２５２Ｃと、候補読込部２５２Ｄと、シミュレーション結果提示部２５２Ｅと、物理的性質表示部２５２Ｆとを表示する。
【０１１８】
候補構造体提示部２５２Ａは、ユーザに対し、設計対象の構造体のうち、ユーザが指定した部分における要求仕様を通知することと、構造体の候補を提示することとを行うための領域である。
【０１１９】
第１の候補構造体２５２Ｂと第２の候補構造体２５２Ｃとは、ユーザが指定した部分の構造体の候補となる候補構造体を示す。図１０のステップＳ３０３の処理に対応する。図示する例では、端末２００は、ユーザが指定している候補構造体を強調表示することにより（第１の候補構造体２５２Ｂが指定されている）、ユーザが指定していない候補構造体と区別できるようユーザに提示している。なお、図示する例では、端末２００は、シミュレーション結果提示部２５２Ｅにおいて、設計対象の構造体について、ユーザに対し、肘関節（第３の部分７０Ｃ）、骨（第１の部分７０Ａ）のように、設計対象の３次元構造体について、ある程度のパーツに分類したうえで、分類されたパーツ全体について、ユーザが要求する機能の指定を受け付けることとしている。要求仕様に基づいて特定された候補構造体がある場合、端末２００は、シミュレーション結果提示部２５２Ｅにおいて、設計対象の３次元構造体の各部分を、特定された候補構造体で充填された態様で表示することとしてもよい。端末２００は、シミュレーション結果提示部２５２Ｅユーザが候補構造体（２５２Ｂ、２５２Ｃ）を指定する都度、指定された候補構造体により充填された態様で、設計対象の３次元構造体の各部分を表示することとしてもよい。端末２００は、シミュレーション結果提示部２５２Ｅにおいて、各部分に設定されるメッシュについて表示しないこととしてもよい。これにより、ユーザに対し、メッシュの設定、ボクセルの設定について認識させることを要さずとも、３次元構造体の設計を可能とすることができる。
【０１２０】
この他に、端末２００は、設計対象の構造体についてユーザが指定した部分のうち、メッシュにより規定される単位のいずれかについて、１または複数の候補構造体をユーザに提示することとしてもよい。端末２００は、メッシュにより規定される単位についてユーザが候補構造体を指定することにより、メッシュにより規定される単位の複数の箇所について、候補構造体を適用することとしてもよい。例えば、端末２００は、当該メッシュにより規定される単位と同等の機能または性能が必要となる単位について、ユーザが指定した候補構造体を適用してもよい。
【０１２１】
候補読込部２５２Ｄは、より多くの候補構造体をユーザに提示するための操作を受け付ける領域である。
【０１２２】
シミュレーション結果提示部２５２Ｅと物理的性質表示部２５２Ｆとは、ユーザが各部分について候補構造体を指定した結果に基づいてシミュレートされたシミュレーション結果を表示するための領域である。図１０のステップＳ３０６に対応する。画面例（Ｃ）では、シミュレーション結果提示部２５２Ｅにおいて、３Ｄモデル７０が、第３の部分７０Ｃ（つまり、腕の肘に相当する部分）を起点として、腕が曲がるような変形として、第４の部分７０Ｄおよび第５の部分７０Ｅを、荷重に応じて回旋させたシミュレーション結果を、アニメーションとして表示している。例えば、画面例（Ｃ）において、端末２００は、第４の部分７０Ｄおよび第５の部分７０Ｅを、実線及び点線で示す範囲で移動または変形させるアニメーションを表示させる。物理的性質表示部２５２Ｆは、シミュレーション結果に基づいて、設計対象の構造体の物理的性質のパラメータを表示するための領域である。物理的性質のパラメータとしては、設計対象の構造体が、各方向からの荷重に対する変形量、どの程度の荷重に耐えるのかの耐久性、剛性、密度その他のパラメータを含む。
【０１２３】
画面例（Ｃ）において、ユーザが、第１の候補構造体２５２Ｂとは異なる第２の候補構造体２５２Ｃを指定することに応答して（ステップＳ３０４）、端末２００は、画面例（Ｄ）を表示させる。
【０１２４】
画面例（Ｄ）は、ユーザが候補構造体を指定した操作に応答して、新たにシミュレーション結果をユーザに提示する局面を示す。画面例（Ｄ）に示すように、第２の候補構造体２５２Ｃが、他の候補構造体よりも強調表示されており、第２の候補構造体２５２Ｃがユーザによって指定されたことを示している。
【０１２５】
端末２００は、ユーザが第２の候補構造体２５２Ｃを指定したことに応答して、設計支援サーバ１００に、ユーザが指定した候補構造体の情報を送信する。端末２００は、設計支援サーバ１００から、ユーザが第２の候補構造体２５２Ｃを指定したことに応じてシミュレートされたシミュレーション結果を受信する（ステップＳ３０５、Ｓ３０６）。端末２００は、シミュレーション結果提示部２５２Ｅに、ユーザが第２の候補構造体２５２Ｃを指定したことにより取得したシミュレーション結果を表示する。画面例（Ｃ）と比較すると、画面例（Ｄ）では、設計対象の構造体（３Ｄモデル７０で示される）の変形が、画面例（Ｃ）とは異なることがシミュレーション結果としてユーザに提示されている。
【０１２６】
ユーザは、このように、要求仕様を入力して、要求仕様に応じて設計支援サーバ１００により特定される候補構造体を指定することにより得られるシミュレーション結果を確認しつつ、構造体を設計することができる。つまり、ユーザは、設計対象の構造体の各部分に、候補構造体ＤＢ１２１を参照してユーザに提示される候補構造体を指定することで、ユーザの要求仕様に対応する性能および／または機能を有する構造体の各部分の構造を特定することができる。
【０１２７】
以上説明したように、本実施形態に係る設計支援システムでは、設計支援サーバは、材料および構造の少なくとも一方において互いに異なる複数の候補構造体の各々の物理的性質を記述するパラメータが登録されたデータベースから、設計対象となる３次元構造体の性能および機能の少なくとも一方に対する要求仕様を満足する候補構造体を特定する。故に、この設計支援システムによれば、要求仕様を満足可能な候補構造体をユーザ自らが試行錯誤をすることなく、すなわち、より高速に特定することができる。また、これら複数の候補構造体に異方性を有するものを含めることで、例えば、ある方向から加わる外力に対して硬く（変形しづらく）、当該方向に直交する方向から加わる外力に対して柔らかい（変形しやすい）といった異方性を有する候補構造体を、人間の腕を模した３次元構造体のうち肉に相当する部分に対する要求仕様を満たすものとして特定してユーザに提示することができる。
【０１２８】
また、設計された構造体について、３Ｄプリンティング技術を用いることにより、ラティス構造、または、コンプライアントメカニズムを有する構造体を容易に製造することができる。
【０１２９】
（変形例１）
前述の実施形態では、設計支援システムは、いわゆるサーバクライアント方式のシステムとして設計支援サーバ１００と端末２００との協調により実現した。しかしながら、かかる設計支援システムは、端末２００に設計支援サーバ１００の機能を組み込むことで、スタンドアローン方式のシステムとして実現することもできる。
【０１３０】
（変形例２）
前述の実施形態では、設計支援システムは、要求仕様として機能が指定された場合に、これを設計対象となる３次元構造体の１つ以上の物理的性質に課される基準に変換し、当該基準を満足する候補構造体を特定し、ユーザに提示し得る。しかしながら、ユーザの操作履歴データを蓄積して機械学習を行うことで、かかる変換を行うことなくユーザの指定した機能を満足すると推定される候補構造体を提示することができる。
【０１３１】
具体的には、端末２００または設計支援サーバ１００において、図１４に例示される操作履歴データ２２１を蓄積し、これに基づいて例えば教師あり学習のための学習データを用意することができる。
【０１３２】
操作履歴データ２２１は、設計対象の構造体について、ユーザが行った操作の履歴を示す。操作履歴データ２２１の各レコードは、項目「構造体の部分」と、項目「ユーザが要求仕様として指定した機能」と、項目「必要な物理的性質」と、項目「ユーザに提示した候補構造体」と、項目「ユーザが最終的に選択した候補構造体」とを含む。
【０１３３】
項目「構造体の部分」は、上記で説明した、設計対象の構造体について規定される各部分を示す。
【０１３４】
項目「ユーザが要求仕様として指定した機能」は、設計対象の構造体の各部分について、ユーザが要求仕様として指定した性能および／または機能を示す。
【０１３５】
項目「必要な物理的性質」は、ユーザが指定した要求仕様に基づいて、設計対象となる構造体に課される物理的性質に変換した結果を示す。
【０１３６】
項目「ユーザに提示した候補構造体」は、ユーザに対して提示した候補構造体を特定する情報を示す。
【０１３７】
項目「ユーザが最終的に選択した候補構造体」は、ユーザに対して提示された候補構造体のうち、設計対象の構造体を設計するために、ユーザが選択した候補構造体を示す。
【０１３８】
図１４において、項目「構造体の部分」および項目「ユーザが要求仕様として指定した機能」は、仕様データに基づいて登録可能である。また、図１４において、項目「必要な物理的性質」は、仕様解釈部１１２の出力に基づいて登録可能である。図１４において、項目「ユーザに提示した候補構造体」は、候補特定部１１３および／または候補提示部１１４の出力に基づいて登録可能である。さらに、図１４において、項目「ユーザが最終的に選択した候補構造体」は、操作取得部１１５の出力に基づいて特定可能である。
【０１３９】
以上のように、操作履歴データ２２１は、ユーザが設計対象の構造体を設計するために、構造体の各部分についてユーザが最終的に指定した候補構造体の情報を含む。
【０１４０】
そして、例えば、項目「ユーザが要求仕様として指定した機能」に示される情報を入力データとし、これに対応する項目「ユーザが最終的に選択した候補構造体」に示される情報を正解ラベルとする学習データを用いて機械学習（教師あり学習）を行って学習済みモデルを作成するとする。かかる学習済みモデルを利用することで、ユーザによって指定された機能からユーザが最終的に選択するであろう候補構造体をダイレクトに特定し、ユーザに提示することができる。
【０１４１】
（変形例３）
図１３の画面例の説明では、図１３の画面例（Ｂ）、画面例（Ｃ）に示すように、ユーザが設計対象の構造体の各部分を指定したうえで要求仕様を指定することと（詳細表示部２５１Ａ〜２５１Ｅ）、要求仕様に応じて候補構造体を表示すること（２５２Ｂ〜２５２Ｄ）とを別の画面としている。
【０１４２】
この他に、ユーザが３次元構造体の各部分を指定する操作と、各部分の要求仕様を指定する操作とを受け付ける態様としては、図１５〜図１８で示すように構成することとしてもよい。
【０１４３】
図１５および図１６は、ユーザが構造体を設計する際の画面例を示す図である。図１５は、図５の例と同様に、腕を模した３Ｄモデルとして、肩関節から肘関節に至る部分と、肘関節から手首に至る部分の一部とを示している。
【０１４４】
図１５に示すように、端末２００は、設計対象の３次元構造体を示す３Ｄモデル７０をディスプレイに表示させ、３Ｄモデル７０の各部分（第１の部分７０Ａ、第２の部分７０Ｂ、第３の部分７０Ｃ）をユーザが指定可能に表示する。
【０１４５】
また、端末２００は、設計対象の３次元構造体（３Ｄモデル７０）とともに、３Ｄモデル７０の各部分の性能および機能の指定を受け付けるための受付部７２を表示させる。受付部７２は、候補構造体を表示してユーザから候補構造体の指定を受け付けるための領域（候補構造体表示部７２Ａ、７２Ｂ）と、性能および機能の指定を受け付けるための領域（指定受付部７２Ｃ）とを含む。
【０１４６】
端末２００は、ポインティングデバイス等によりユーザの操作を受け付けており、ユーザから、ポインタ７１Ｃを移動させて、３Ｄモデル７０の各部分を指定する操作を受け付ける。図示する例のように、端末２００は、ユーザがポインタ７１Ｃを移動させる操作を受け付けて、第３の部分７０Ｃを指定する操作を受け付けたとする。当該操作に応答して、端末２００は、図１５の画面から図１６に示す画面へと遷移させる。
【０１４７】
図１６において、端末２００は、ユーザが指定した第３の部分７０Ｃを、ユーザが指定していない他の部分（第１の部分７０Ａ、第２の部分７０Ｂ）と区別できる態様で表示する。例えば、端末２００は、図示するように、ユーザが指定した第３の部分７０Ｃを強調して表示する。
【０１４８】
図１６において、端末２００は、受付部７２において、ユーザが指定した第３の部分７０Ｃについての性能および機能の指定を受け付ける。図示するように、端末２００は、例えば、「Soft」、「kinematic joint」、「stiff」等の言語的な表現により、ユーザから性能および機能の指定を受け付ける。図示する例では、端末２００は、指定受付部７２Ｃにおいて、ユーザが指定可能な性能および機能をスクロールさせる操作を受け付けており、ユーザから、性能および機能「kinematic joint」の指定を受け付けている。例えば、端末２００は、指定受付部７２Ｃにおいてフリック操作、ドラッグ操作等の、ポインティングデバイスで指定する位置を移動させる操作を受け付けることにより、ユーザが指定可能な性能および機能をスクロールさせる。
【０１４９】
端末２００は、ユーザが指定した性能および機能に応じて、候補特定部１１３により特定される１以上の候補構造体を、候補構造体表示部７２Ａ、７２Ｂに表示する。候補構造体表示部７２Ａ、７２Ｂは、それぞれ、候補構造体の外観を表示している。端末２００は、ユーザから、候補構造体７２Ａ、７２Ｂのいずれかを指定する操作を受け付けることにより、ユーザが指定した第３の部分７０Ｃに対して、ユーザが指定した候補構造体を適用した場合の外観をディスプレイに表示させる。ユーザから、候補構造体表示部７２Ａ、７２Ｂに表示される候補構造体の指定を受け付ける都度、端末２００は、ユーザが指定した候補構造体を適用した場合の外観を表示させる。また、端末２００は、ユーザが候補構造体を指定する都度、シミュレート部１１６でシミュレートされた結果（物理的性質を示すパラメータ、構造体の可動範囲を示す動画データ）をディスプレイに表示させる。
【０１５０】
図１７および図１８は、性能および機能の指定をユーザから受け付ける局面を示す図である。
【０１５１】
図示するように、端末２００は、操作受付部８０をディスプレイに表示させる。端末２００は、操作受付部８０において、候補構造体の外観８３と、性能および機能の指定を一次元的に受け付ける指定受付部８２Ａとをディスプレイに表示させる。端末２００は、指定受付部８２Ａにおいて、ユーザが指定した量８２Ｂを、ポインタ８１により移動させる操作を受け付ける。これにより、端末２００は、性能および機能についてのパラメータの指定をユーザから受け付ける。
【０１５２】
図１７と図１８とを比較すると、ユーザが指定受付部８２Ａにおいて要求仕様の指定を行うことにより、外観８３において、構造体の充填度合いが変更されていることが示されている。
【０１５３】
（変形例４）
図１３において、ユーザが候補構造体を指定したことに応答して、シミュレーション結果提示部２１７が、指定された候補構造体に基づいてシミュレーションされたシミュレーション結果を表示する例を説明している。
【０１５４】
ここで、ユーザが複数の候補構造体を指定した場合に、指定された候補構造体それぞれに基づいて得られるシミュレーション結果を、１画面にまとめて表示することとしてもよい。図１３の例では、画面例（Ｃ）と画面例（Ｄ）とに、それぞれ、ユーザが指定した候補構造体に基づいて得られたシミュレーション結果を表示しているが、これらを、候補構造体それぞれと対応付けて１画面にまとめて表示してもよい。これにより、ユーザは、複数のシミュレーション結果を比較して、３次元構造体を設計することができる。
【０１５５】
上述の実施形態は、本発明の概念の理解を助けるための具体例を示しているに過ぎず、本発明の範囲を限定することを意図されていない。実施形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、様々な構成要素の付加、削除または転換をすることができる。
【０１５６】
上述の実施形態では、いくつかの機能部を説明したが、これらは各機能部の実装の一例に過ぎない。例えば、１つの装置に実装されると説明された複数の機能部が複数の別々の装置に亘って実装されることもあり得るし、逆に複数の別々の装置に亘って実装されると説明された機能部が１つの装置に実装されることもあり得る。
【０１５７】
上記各実施形態において説明された種々の機能部は、回路を用いることで実現されてもよい。回路は、特定の機能を実現する専用回路であってもよいし、プロセッサのような汎用回路であってもよい。
【０１５８】
上記各実施形態の処理の少なくとも一部は、例えば汎用のコンピュータに搭載されたＣＰＵおよび／またはＧＰＵ、マイコン、ＦＰＧＡ、またはＤＳＰ、などのプロセッサを基本ハードウェアとして用いることでも実現可能である。上記処理を実現するプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納して提供されてもよい。プログラムは、インストール可能な形式のファイルまたは実行可能な形式のファイルとして記録媒体に記憶される。記録媒体としては、磁気ディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等）、光磁気ディスク（ＭＯ等）、半導体メモリなどである。記録媒体は、プログラムを記憶でき、かつ、コンピュータが読み取り可能であれば、何れであってもよい。また、上記処理を実現するプログラムを、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ（サーバ）上に格納し、ネットワーク経由でコンピュータ（クライアント）にダウンロードさせてもよい。
【０１５９】
＜付記＞
実施形態で説明した事項を、以下に付記する。
【０１６０】
（付記１）
コンピュータを、設計対象となる３次元構造体の性能および機能の少なくとも一方に対して要求される仕様を示す仕様データを取得する手段（１１１）、材料および構造の少なくとも一方において互いに異なる複数の候補構造体の各々の物理的性質を記述するパラメータが登録されたデータベース（１２１）から、要求される仕様に基づいて候補構造体を特定する手段（１１３）、として機能させ、登録される複数の候補構造体の少なくとも１つは、異方性を有する、設計支援プログラム。
【０１６１】
（付記２）
データベースには、複数の候補構造体の各々に対して外力を作用させた時の応答を記述するパラメータ（Ｒａｘ，Ｒａｙ，Ｒａｚ，Ｒｂｘ，Ｒｂｙ，Ｒｂｚ）が登録される、（付記１）に記載の設計支援プログラム。
【０１６２】
（付記３）
データベースには、複数の候補構造体の各々に対して第１の方向（Ｘ方向）から外力を作用させた時の応答を記述するパラメータ（Ｒａｘ、Ｒｂｘ）と第１の方向とは異なる第２の方向（Ｙ方向）から外力を作用させた時の応答を記述するパラメータ（Ｒａｙ，Ｒｂｙ）とが登録される、（付記１）または（付記２）に記載の設計支援プログラム。
【０１６３】
（付記４）
要求される仕様は、設計対象となる３次元構造体が、複数の異なる方向の各々について、外力を作用させた時に要求される応答を含む、（付記３）に記載の設計支援プログラム。
【０１６４】
（付記５）
機能は、特定のユーザ体験を評価した評価結果を含む、（付記１）乃至（付記４）のいずれかに記載の設計支援プログラム。
【０１６５】
（付記６）
コンピュータを、要求される仕様を、１つ以上の物理的性質に課される基準へと変換する手段（１１２）としてさらに機能させ、特定する手段は、データベースから基準を満足する候補構造体を特定する、（付記１）乃至（付記５）のいずれかに記載の設計支援プログラム。
【０１６６】
（付記７）
要求される仕様は、１つ以上の物理的性質に課される基準を含み、特定する手段は、データベースから基準を全て満足する候補構造体を特定する、（付記１）乃至（付記５）のいずれかに記載の設計支援プログラム。
【０１６７】
（付記８）
要求される仕様は、設計対象となる３次元構造体の全体に対してまたは部分毎に指定可能である、（付記１）乃至（付記７）のいずれかに記載の設計支援プログラム。
【０１６８】
（付記９）
コンピュータを、特定する手段によって特定された１つ以上の候補構造体の情報を提示する手段（１１４）、提示された候補構造体のうちの１つである第１の候補構造体を選択する第１の操作データを取得する手段（１１５）、第１の操作データの取得に応答して、要求される仕様が指定された３次元構造体の全体または部分について、第１の候補構造体によって構成した場合に当該３次元構造体が達成する性能および機能の少なくとも一方をシミュレートし、第１のシミュレーション結果を得る手段（１１６）、第１のシミュレーション結果を提示する手段（１１７）、としてさらに機能させる、（付記８）に記載の設計支援プログラム。
【０１６９】
（付記１０）
コンピュータを、特定する手段によって特定された１つ以上の候補構造体のうちの１つである第２の候補構造体を選択する第２の操作データを、第１のシミュレーション結果の提示後に取得する手段（１１５）、第２の操作データの取得に応答して、要求される仕様が指定された３次元構造体の全体または部分について、第２の候補構造体によって構成した場合に当該３次元構造体が達成する性能および機能の少なくとも一方をシミュレートし、第２のシミュレーション結果を得る手段（１１６）、第２のシミュレーション結果を提示する手段（１１７）、としてさらに機能させる、（付記９）に記載の設計支援プログラム。
【０１７０】
（付記１１）
第１のシミュレーション結果は、３次元構造体の全体または部分が達成すると予測される１つ以上の力学的性能に基づく機能の評価結果を含む、（付記９）または（付記１０）に記載の設計支援プログラム。
【０１７１】
（付記１２）
設計対象となる３次元構造体の性能および機能の少なくとも一方に対して要求される仕様を示す仕様データを、端末と通信する通信部から取得する取得部（１１１）と、材料および構造の少なくとも一方において互いに異なる複数の候補構造体の各々の物理的性質を記述するパラメータが登録されたデータベース（１２１）から、要求される仕様に基づいて候補構造体を特定する特定部（１１３）とを具備し、登録される複数の候補構造体の少なくとも１つは、異方性を有する、設計支援サーバ（１００）。
【０１７２】
（付記１３）
端末（２００）と、設計支援サーバ（１００）とを具備し、端末は、ユーザからの入力に基づいて、設計対象となる３次元構造体の性能および機能の少なくとも一方に対して要求される仕様を示す仕様データを生成する生成部（２１１）と、設計支援サーバと通信する第１の通信部（２３０）に仕様データを送信させる送信制御部（２１２）とを具備し、設計支援サーバは、端末と通信する第２の通信部（１３０）から仕様データを取得する取得部（１１１）と、材料および構造の少なくとも一方において互いに異なる複数の候補構造体の各々の物理的性質を記述するパラメータが登録されたデータベース（１２１）から、要求される仕様に基づいて候補構造体を特定する特定部（１１３）とを具備し、登録される複数の候補構造体の少なくとも１つは、異方性を有する、設計支援システム。
【０１７３】
（付記１４）
ユーザからの入力に基づいて、設計対象となる３次元構造体の性能および機能の少なくとも一方に対して要求される仕様を示す仕様データを生成する生成部（２１１）と、設計支援サーバ（１００）と通信する通信部（２３０）に仕様データを送信させる送信制御部（２１２）と、材料および構造の少なくとも一方において互いに異なる複数の候補構造体の各々の物理的性質を記述するパラメータが登録されたデータベース（１２１）から設計支援サーバによって特定された１つ以上の候補構造体の情報を通信部から取得する取得部（２１３）と、候補構造体の情報を提示する提示部（２１４）とを具備し、登録される複数の候補構造体の少なくとも１つは、異方性を有する、端末。
【０１７４】
（付記１５）
コンピュータによって実行される設計支援方法であって、設計対象となる３次元構造体の性能および機能の少なくとも一方に対して要求される仕様を示す仕様データを取得すること（Ｓ３０１）と、材料および構造の少なくとも一方において互いに異なる複数の候補構造体の各々の物理的性質を記述するパラメータが登録されたデータベース（１２１）から、要求仕様を満足する候補構造体を特定すること（Ｓ３０３）とを具備し、登録される複数の候補構造体の少なくとも１つは、異方性を有する、設計支援方法。
【符号の説明】
【０１７５】
１１  プロセッサ、１２  メモリ、１３  ストレージ、１４  通信ＩＦ、１５  入出力ＩＦ、１００  設計支援サーバ、１１０  制御部、１１１  仕様取得部、１１２  仕様解釈部、１１３  候補特定部、１１４  候補提示部、１１５  操作取得部、１１６  シミュレート部、１１７  シミュレーション結果提示部、１２０  記憶部、１２１  候補構造体ＤＢ、１３０  通信部、２００  端末、２１０  制御部、２１１  仕様生成部、２１２  送信制御部、２１３  候補取得部、２１４  候補提示部、２１５  操作生成部、２１６  シミュレーション結果取得部、２１７  シミュレーション結果提示部、２２０  記憶部、２３０  通信部、２４０  入出力部。
【要約】
【課題】３次元構造体の設計を支援する。
【解決手段】設計支援サーバは、設計対象となる３次元構造体の性能および機能の少なくとも一方に対して要求される仕様を示す仕様データを、端末と通信する通信部から取得する取得部と、材料および構造の少なくとも一方において互いに異なる複数の候補構造体の各々の物理的性質を記述するパラメータが登録されたデータベースから、要求仕様を満足する候補構造体を特定する特定部とを具備する。登録される複数の候補構造体の少なくとも１つは、異方性を有する。
【選択図】      図１０【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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