技術研究報告第 45 号 2019.11

戸田建設株式会社

FL 設計に即時対応する VR コンテンツ作成技術の確立
ESTABLISHMENT OF A SPEEDY RESPONSE SYSTEM WITH VIRTUAL REALITY TECHNOLOGYFOR FRONT LOADING DESIGN

北 川 剛 司*1, 西 尾 和 剛*2, 平 沢 佳 苗*1 , 中 村 哲 男*2Takeshi KITAGAWA, Kazutaka NISHIO, Kanae HIRASAWA and Tetsuo NAKAMURA

Ten years have elapsed since Building Information Modeling (BIM) was first utilized and BIM has become commonplace as a design method in Japan. At

present, virtual reality (VR) technology is having excellent compatibility with BIM and has evolved dramatically as a visualization tool, which is one of thefeatures of BIM, as a means for reaching an agreement with clients or making decisions by planning teams in the company. Up to the present, although VR
has been utilized for client agreements and in-house decisions, it’s use has not been widespread due to work time, speed, and cost.
The purpose of this research is to remedy the situation and improve VR technology system so that ‘any architects can produce VR contents quickly and easily
by utilizing BIM,’When examined the software is beneficial and is aimed to establish the environment that architects manage VR technology in daily tasks. Inconclusion, through this research, it was found that the software named TWINMOTION has the closest function to our aim at this stage. Through a trial ofthis application on an actual project, the results there of were well-received by both clients and planning teams. We will propose TWINMOTION as the newVR technology tool in order to reach an agreement with our clients and make decisions with planning teams in the company in a variety of cases in the future.
Keywords : Front loading Design, Building information modeling, Speedy response, Client’s agreement
FL 設計，BIM，即時対応，客先合意

1. はじめにBIM 元年といわれる 2009 年から 10 年が経ち，国が BIM のガイ

2.1 VR 作成者及び VR 作成ソフト
VR の作成は社内の BIM オペレータ又は外注にて行い，作成ソフドラインを策定（2014），改訂（2018）するなど本格的に始動し，ゼネコンや設計事務所においても BIM を活用した業務の進め方が当

トは Unity（ユニティ）を使用．

たり前になっている．また毎日のように各地で BIM に関するイベ

Unity はユニティ・テクノロジーズ社が提供するゲームエンジンで，VR コンテンツを作成することができるソリューションである．

ントが開催されるなど注目度も高いと言える．
その BIM の有効活用の 1 つとして「見える化」による客先や社

2.2 VR コンテンツ作成手法と作業期間内などにおける合意形成への活用がある．この合意形成の手段はこれまでパース（静止画）や動画などであったが，昨今凄まじいスピー

VR コンテンツは，BIM モデルから中間フォーマットを経由して，ドで進歩している VR 技術を利用した体験型の手段が浸透してきてUnity データに出力し，作成する．作業期間（作成，修正，調整）はいる．

規模や求めるクオリティにより異なるが，通常 2 週間から 1 ヶ月程

設計統轄部内においても，これまでに VR を活用した実績はある度を見込む．

が，浸透している状況とは言えない．ただ，実施した PJ においては一定の評価があったため，BIM による VR 技術を活用した「見える2.3 使用機材と環境化」は客先や社内合意の手段として有効であると判断し，内製で技使用する機材は,パソコン（リュック型）、ヘッドマウントディスプレイ（以下，HMD）,場所を認識するためのセンサーである．
（図術を確立することが必要であると考えた．
本報では従来の VR 活用に対して，業務における即時対応可能な

1）この機材を持ち運ぶためには最低二人必要な量,重さである．
（図VR 作成技術に関する報告を行う．

2）また歩き回る必要があるため,ある程度の広さの場所が必要となる．
（図 3）

2. 従来の社内における VR 活用
設計統轄部内ではこれまでも BIM モデルから VR コンテンツを2.4 事例作成し，社内や客先合意を目的に活用してきた．まずこれまでの VR(1)東京音大この VR コンテンツは社内にて作成した．
（図 4）作業日数は約 2

活用について説明する．

週間であった．
*1 戸田建設㈱本社 BIM 設計部 修士（工学）BIM Design Department , TODA CORPORATION, M.Eng.

*2 戸田建設㈱本社 BIM 設計部

BIM Design Department , TODA CORPORATION.

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FL 設計に即時対応するコンテンツ作成技術の確立(2)八丁堀二丁目計画

つあることが分かってきた．

この VR コンテンツは外注にて作成した．
（図 5）作業日数は約 1

そこで，即時対応可能な VR コンテンツ作成の内製化検証を行っヶ月であった．

た．今回の検証で重要なことは「設計者が，BIM モデルを利用し，短時間で手軽に VR コンテンツを作成できる」ということである．
従来の VR では難しかったこの点に重点を置き，ソフトを検証し2.5 成果と課題
この 2 事例について，クオリティはある程度高く，体験者の満足た．また，VR 作成者側の視点と VR 体験者側の視点は異なるため，度も一定以上のものを得られている．

双方の視点から総合的に検証を行った．

その一方で，作成した側としては作業日数がかかり，複数案を作成するにはスピード感がない点や費用面として，外注に依頼して作

3.1 検証ソフト
検証ソフトは多数存在するが，現時点で BIM 設計部が利用可能成すると高額になるなど課題も多い状況であった。

な以下の 3 つを選定し，検証を行った．従来使用していた Unity を

また，外注すると外注先と社内とでハード環境が異なる場合が多く，その場合にデータの不具合を起こすこともあった．

評価の基準とした．
(1)RevitLive（レビットライブ）

2.6 従来の VR 活用について

Revit（Autodesk 社製の BIM ソフト）を購入することでパッケー

従来行ってきた VR コンテンツはクオリティも担保され，業務上ジとして付属する没入型ビジュアライゼーションソフト．

有効な手段ではあったが，作業時間が多くかかり，スピード感に欠(2)TWINMOTION（ツインモーション）けるものであった．また，必要な広さの面や機材の量からも客先でEpic Games Japan よりリリースしている高品質な画像や動画，提示するにはハードルが高く，設計統轄部内ではあまり浸透してい

HMD によるVR コンテンツを短時間で作成できるソリューション．

なかった．この技術を設計業務や客先合意の手段として，これまで(3)Unreal Engine4（アンリアルエンジンフォー，以下 UE4）
Epic Games Japan よりリリースしているリアルタイムレイトレー以上に生かすためには，より手軽に，より短時間で作成し，費用対効果をよくする必要性があった．

シングに対応したソリューション．

3. 新たなソフトの検討と検証

程）の一般的な手法の 1 つで，それをリアルタイムに行うのがリア

レイトレーシングはレンダリング（最終結果の画像を生成する工前章までの状況を受け，VR に関する最新動向を調べた結果，技ルタイムレイトレーシングである．

術の進歩により，手軽に VR コンテンツが作成できる環境が整いつ

図 1 従来使用していた機材

図 2 2 人分の機材量

図 4 東京音大の VR

図 3 VR 体験中の様子

図 5 八丁堀二丁目計画の VR

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技術研究報告第 45 号 2019.11

戸田建設株式会社

まず 3 つのソフトの共通事項として，従来の VR 機材と異なり，

3.2 検証内容及び検証手順
検証内容は VR 作成者側の視点（検証①）と VR 体験者側の視点

HMD と高性能のノート PC があればよいため，機材の量が減少し（検証②）に分けて行った．

た．また，実際に歩き回る必要がないため，狭い場所でも VR 体験(1) 検証①：VR 作成者側の視点が可能となった点が評価できる．
（図 8，9）

1. BIM ソフト(Revit)とのデータ互換性

続 い て 実 際 の 機 能 や 性 能 面 の 話 に 移 る が ， RevitLive と2. 操作の手軽さ

TWINMOTION は Revit との互換性が高く，ソフトとの操作も簡単

3. VR 出力の難易度

で VR の出力もボタン一つでできる．VR 作成期間も 1 時間程度と4. 作成期間いうことで客先合意やモノ決め打合せ等で即日 VR を持っていきた

5. コストい状況にも対応が可能であり，設計者が BIM モデルを利用し，短時間で手軽に VR を作成できる点は評価が高い．

(2) 検証②：VR 体験者側の視点
1. VR の綺麗さ、リアリティ（クオリティ）
2. VR の挙動の自然さ（ストレスのなさ）(3) 検証手順
下記の Step.1～5 の手順で検証を行った．
Step.1：BIM モデル(Revit)の作成
Step.2：BIM モデル(Revit)をエクスポート
Step.3：検証ソフトに Step.2 のデータをインポート

図 6 データの流れ（ダイレクトにデータ変換）

Step.4：VR 作成者側の視点で検証
Step.5：VR 体験者側の視点で検証
Step.2 から Step.3 の流れは検証ソフトによって異なるため，整理して説明する．RevitLive , TWINMOTION は BIM モデルから直接VR コンテンツを作成することができる．（図 6 ）但し，TWINMOTION はそのソフト上でテクスチャや光源,エフェクトなどを調整する．

図 7 データの流れ（中間フォーマットを経由したデータ変換）

UE4 は BIM モデルから Datasmith（データスミス）と呼ばれる中間フォーマットで出力し，そのデータを取り込むことで VR コンテ

RevitLive に関しては VR のクオリティが低く，歩き回ることがでンツを作成する．
（図 7）

きないため，VR 体験者の満足度は低い．
UE4 は VR 体験者の視点によるクオリティや挙動の自然さ（ストレスのなさ）は非常に優れている．しかし，Revit との互換性がよく(4) 検証結果
検証結果は各項目 1～5 点（VR 作成者側の視点）、1～10 点（VRなく，プロ仕様のソフトであるため，操作の手軽さという点では評体験者側の視点）の点数評価で表に示す．
（表 1）

価が低くなっている．

表 1 VR ソリューションの検証結果
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FL 設計に即時対応するコンテンツ作成技術の確立

図 8 新しい VR の機材とその量（1 人分の機材量に減少）
図 12 屋上テラスの検討
以上のことから，今回検証した 3 つのソフトの中で VR 作成者の視点，VR 体験者の視点の双方から判断して，TWINMOTION が費用対効果が高く，「設計者が，BIM モデルを利用し，短時間で手軽に VR コンテンツを作成できる」ソフトとして最も優れていると評価できる．

4. 実務における活用
4.1 新 TODA ビル計画
新 TODA ビル計画は 2024 年竣工に向けて基本設計中の本社建替

図 9 新 TODA ビル：外観エントランスアプローチ計画である．この PJ で VR を設計内におけるデザイン検討に活用した．図に示している VR コンテンツはそれぞれ 1～3 時間で作成
図 9 新しい VR の機材による体験の様子したものである．
（図 10～12）
VR 体験をした設計者の反応は非常に良かった．短時間で作成した VR コンテンツであることを感じさせない臨場感があり，屋上や窓際に立つと足がすくむなど没入感が高いことが伺えた．また，室内に立った時の空間の圧迫感や解放感など VR による体験は有用であった．今後，リーシングや客先打合せ用にも 引き続き役立てる予定である．

5. おわりにこれまで時間と費用がかかり，場所も必要であった従来の VR に対して，TWINMOTION は設計者が，BIM モデルを利用し，短時間で手軽に VR コンテンツを作成できるソフトである．
現段階の実績は新 TODA ビル計画のみであるが，進行中の PJ に

図 10 エントランスアプローチ外観

おいても利用する予定が多数あり，今後実績が急激に増えると予想される．
また現在は BIM 設計部が中心となり VR コンテンツを作成しているが，手軽に利用することができることから，設計者へも技術展開する予定である．
このように BIM モデルから作成される VR コンテンツを利用した「見える化」が業務を進める手段として広がることにより，客先合意や社内合意をスムーズに進め，FL 設計を定着させる一助となり，ひいては生産性向上につなげていきたいと考えている．
最後に，VR 技術についてはまだまだ進歩を続けているため、引き続き注視していく．
図 11 事務所内から街区を見たビュー

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