diff --git a/CLAUDE.md b/CLAUDE.md index 82fce2d..61d48de 100644 --- a/CLAUDE.md +++ b/CLAUDE.md @@ -1,10 +1,12 @@ -# プロジェクト名 +# SmTIAS-LightSim - +MiniTIAS（スマートフォン舌画像撮影装置）の照明均一性を実機制作前に検討するための光散乱シミュレーションツール． +LED 配置・ディフューザー形状を仮想的に変えながら，MiniTIAS-Evaluation と同じ指標（CoV／3 ゾーン分析等）で均一性を定量評価できるようにする． ## 開発進捗 -現在の進捗: GUIDE_01 に従いプロジェクト立ち上げ中 +現在の進捗: GUIDE_01 フェーズ 2（技術選定）— `ENV_01_技術スタック.md` 作成中 +※ フェーズ 1（方針決定）完了: [docs/03_PLAN/PLAN_01_要件定義書.md](docs/03_PLAN/PLAN_01_要件定義書.md) ※ ステップ完了時にここを更新すること． ## 必須ルール（コード実装時） diff --git "a/docs/03_PLAN/PLAN_01_\350\246\201\344\273\266\345\256\232\347\276\251\346\233\270.md" "b/docs/03_PLAN/PLAN_01_\350\246\201\344\273\266\345\256\232\347\276\251\346\233\270.md" new file mode 100644 index 0000000..669c293 --- /dev/null +++ "b/docs/03_PLAN/PLAN_01_\350\246\201\344\273\266\345\256\232\347\276\251\346\233\270.md" @@ -0,0 +1,80 @@ +# 要件定義書 (Requirements Definition) + +## プロジェクト概要 (Project Overview) + +- プロジェクト名: SmTIAS-LightSim +- 目的: MiniTIAS（スマートフォン舌画像撮影装置）の照明ユニットを試作する前に， + LED 配置・ディフューザー形状・筐体内反射条件を仮想的に変更しながら照明均一性を + シミュレーションし，設計の方向性を絞り込む +- 背景: + - 既存の MiniTIAS は中心/周辺比 ≈ 1.064，勾配 ≈ 6% の照明ムラが実測で確認されている + （[MiniTias-Evaluation/REPORT_01](../../MiniTias-Evaluation/REPORT_01_照明均一性評価報告書.md)） + - 実機制作→撮影→評価のサイクルは筐体 3D プリントや回路組み立てのコストが高く， + 設計変更を数多く試せない + - Fusion 360 で筐体 3D モデルを試作中のため，そのジオメトリを取り込めると設計変更が速い + +## 対象ユーザー (Target Users) + +- 研究者本人（千葉大学フロンティア医工学センター） +- PC 上でローカル実行．他者への配布・GUI パッケージ化は不要 + +## スコープ (Scope) + +### やること (In Scope) + +- **光源・幾何モデルの入力**: + - Fusion 360 で作成した筐体モデル（STEP / STL 等）を読み込み，光源・反射面を設定 + - LED の配置・数・向きを変数として与えられる +- **照明均一性の事前シミュレーション**: + - 白板相当の平面（ROI 相当）での輝度分布を算出 + - 出力は実機の撮影画像（PNG）と同じ形式の擬似撮影画像，または輝度マップ +- **MiniTias-Evaluation と同じ指標での評価**: + - Rec.709 輝度，CoV，標準偏差，最大/最小比 + - 3 ゾーン分析（center / middle / periphery）・放射状プロファイル +- **設計バリエーションの比較**: + - 同一評価フォーマットで複数設計の結果を並べて比較できるようにする + +### やらないこと (Out of Scope) + +- MiniTIAS アプリ（Flutter/Dart）の修正（`MiniTIAS/` は参照用） +- 実測データの処理（MiniTias-Evaluation の範疇） +- 筐体の構造・熱・強度解析（光学のみ） +- GUI / Web アプリ化（CLI or スクリプト実行） +- リアルタイムシミュレーション +- 色再現性（ΔE）の検証 — 均一性検証が完了してから拡張する + +## 検証対象 (Evaluation Targets) + +| 優先度 | 対象 | 評価項目 | 備考 | +| --- | --- | --- | --- | +| 1（最初） | 基準設計の再現 | MiniTIAS 実測値との一致（均一性指標） | 現行構成をモデル化してキャリブレーション | +| 2 | 光源配置の最適化 | CoV，中心/周辺比の改善 | LED 個数・角度・位置を変数化 | +| 3 | ディフューザー形状の検討 | CoV の改善 | 透過率・散乱特性をパラメータ化 | +| 4（将来） | 色再現性の事前検討 | ΔE | 均一性の課題解決後に着手 | + +## データ (Data) + +- **入力**: + - 筐体ジオメトリ（Fusion 360 から STEP/STL/3MF 等でエクスポート） + - 光源定義（LED 位置・向き・光度分布．データシートまたは仮定値） + - 材料パラメータ（反射率・透過率・散乱係数等） +- **出力**: + - シミュレーション画像（PNG）または輝度マップ（NumPy/PNG） + - 均一性指標 CSV（MiniTias-Evaluation と同フォーマット） + - 設計比較レポート（表 + 可視化 PNG） + +## 検証の進め方 (Evaluation Strategy) + +1. 現行 MiniTIAS の構成を仮想モデル化し，実測値（CoV ≈ 0.0426，勾配 ≈ 6%）と + 比較してシミュレーション精度をキャリブレーション +2. 光源配置・ディフューザー形状の改良案を複数作り，同じ指標で比較 +3. 有望な改良案を Fusion 360 側に反映し，実機試作へ + +## 未決事項 (Open Questions) + +以下はフェーズ 2（技術選定）以降で決定する: + +- **シミュレーション手法**: 光線追跡 / LED 配光 + 簡易モデル / モンテカルロ等（未定） +- **採用ライブラリ / ツール**: Python 自作，Mitsuba 3，LightTools 等（未定） +- **Fusion 360 からのジオメトリ受け渡し形式**: STEP / STL / 3MF（未定．手法依存） +- **LED の光学パラメータ取得元**: 使用 LED のデータシート有無（未定）