論文の概要: Integrated Pipeline for Monocular 3D Reconstruction and Finite Element Simulation in Industrial Applications

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.13573v1
• Date: Mon, 16 Jun 2025 14:57:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-17 17:28:48.708668
• Title: Integrated Pipeline for Monocular 3D Reconstruction and Finite Element Simulation in Industrial Applications
• Title（参考訳）: 産業用単分子3次元再構成用集積パイプラインと有限要素シミュレーション
• Authors: Bowen Zheng,
• Abstract要約: 本稿では,モノクロ映像,有限要素シミュレーション解析,複合現実視表示に基づく高忠実度3次元再構成を統合した統合ワークフローを提案する。 実験により, 精度を高く保ちながら, シミュレーション効率と可視化効果が良好であることが確認された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3908352231737158
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: To address the challenges of 3D modeling and structural simulation in industrial environment, such as the difficulty of equipment deployment, and the difficulty of balancing accuracy and real-time performance, this paper proposes an integrated workflow, which integrates high-fidelity 3D reconstruction based on monocular video, finite element simulation analysis, and mixed reality visual display, aiming to build an interactive digital twin system for industrial inspection, equipment maintenance and other scenes. Firstly, the Neuralangelo algorithm based on deep learning is used to reconstruct the 3D mesh model with rich details from the surround-shot video. Then, the QuadRemesh tool of Rhino is used to optimize the initial triangular mesh and generate a structured mesh suitable for finite element analysis. The optimized mesh is further discretized by HyperMesh, and the material parameter setting and stress simulation are carried out in Abaqus to obtain high-precision stress and deformation results. Finally, combined with Unity and Vuforia engine, the real-time superposition and interactive operation of simulation results in the augmented reality environment are realized, which improves users 'intuitive understanding of structural response. Experiments show that the method has good simulation efficiency and visualization effect while maintaining high geometric accuracy. It provides a practical solution for digital modeling, mechanical analysis and interactive display in complex industrial scenes, and lays a foundation for the deep integration of digital twin and mixed reality technology in industrial applications.
• Abstract（参考訳）: 本稿では, 産業環境における3次元モデリングと構造シミュレーションの課題, 機器配置の困難さ, 精度とリアルタイム性能のバランスの難しさに対処するため, モノクロ映像, 有限要素シミュレーション解析, 複合現実視表示に基づく高忠実度3次元再構成を統合した統合ワークフローを提案する。 まず、ディープラーニングに基づくニューラルアンジェロアルゴリズムを用いて、サラウンドショットビデオから豊富な詳細で3Dメッシュモデルを再構築する。 次に、RhinoのQuadRemeshツールを使用して、初期三角メッシュを最適化し、有限要素解析に適した構造化メッシュを生成する。 最適化メッシュはHyperMeshによりさらに離散化され、Abaqusでは材料パラメータ設定と応力シミュレーションが行われ、高精度な応力および変形結果が得られる。 最後に、UnityとVuforiaエンジンを組み合わせることで、拡張現実環境におけるシミュレーション結果のリアルタイム重ね合わせとインタラクティブな操作を実現し、ユーザの「構造的応答の直感的理解」を向上させる。 実験により, 精度を高く保ちながら, シミュレーション効率と可視化効果が良好であることが確認された。 複雑な産業シーンにおけるデジタルモデリング、機械解析、インタラクティブディスプレイのための実用的なソリューションを提供し、産業アプリケーションにおけるデジタルツインと混合現実技術の深い統合の基礎を築いた。

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