津波等の力学シミュレーションのための動的３次元建物モデルの自動生成
Automatic Generation of 3D Dynamic Building Models for PhysicalSimulation including Tsunami○村瀬 孝宏*1、杉原 健一*2、沈 振江*3
Takahiro Murase＊1、 Kenichi Sugihara ＊ 2 and Zhenjiang Shen ＊3*1 中京学院大学短期大学部

教授

Professor, ChukyoGakuin University*2 岐阜協立大学情報メディア学科教授

博士(工学)

Professor, Gifu Kyoritsu University, Information Media, Dr. Eng.
*3 金沢大学

理工研究域

環境デザイン学系教授

博士(工学)

Professor, Kanazawa University, Faculty of Geosciences and civil Engineering, Ph.D.
Summary: Based on building footprints (building polygons) on a digital map, we have proposed a GIS and CG integrated
system which automatically generates 3D building models. The proposed integrated system partitions an approximately
orthogonal building polygon into a set of quadrilaterals (‘quads’ for short) and rectifies them, placing rectangular roofs andbox-shaped building bodies on these rectified quads (rectangles). Our contribution is the unique methodology forpartitioning and rectifying a building polygon for automatic generation by the quad vertices labelling. For polygon shaperectification, the vertices labelling of divided quads is used for each quad to know which quad is adjacent to and which edgeof the quad is adjacent to, which will lead to the generation of ‘window and door available’ (WDA) walls and building's
interior space. In this paper, we aim to generate mechanically stable 3D dynamic building models which can interact withmassive moving elements based on Newtonian mechanics such as Tsunami. To be mechanically stable 3D building models,
3D models’ composing components do not intersect each other. If components overlap each other, then 3D building models
collapse by Hooke's law. Building components are placed so as not to be overlapped by setting proper local coordinates forquads.
キーワード: 自動生成; ３次元建物モデル; ポリゴン分割; 力学シミュレーション;３次元 CG
Keywords: automatic generation; 3D building model; polygon partition; dynamic simulation; 3DCG.

1. はじめに同士が重なっておらず、建物の力学シミュレーションを

都市計画や建築設計、特に、BIM のために｢建物の３行なうとき、崩れることのない｢力学的に安定｣した建D モデル群｣(図１右)を効率よく作ることが求められて物の動的３Ｄモデルを自動生成することを目指す。本シいる。例えば、津 波対策の ための｢住居の 高台移転 のステムで自動生成する建物の３Ｄモデルは、建物の構成

案｣、あるいは、ソーラーパネルを備え、季節に応じて部材が重なり合うことなく、力学的に安定した構造の建太陽光を導き、空気の流れを制御して冷暖房コストを抑物 、 い わ ば 、 構 造 用 金 物 の な い ｢ 組 積 造 ： masonry

え、災害時にも｢持続可能な建物｣の設計はどうあるべ

construction ｣の建物を仮想空間で構築するものである。

きか等をシミュレーションするには、それぞれ、専門家

本システムは、３次元仮想空間内で、｢大量の移動要素が描く｢建物境界線や平面図｣に基づき、３次元 CG やと動的３次元建物モデルのインタラクション｣を可能に

CAD ソフトを用いて、膨大な手作業にて、建物の３Ｄし、｢津波や土石流などの土砂移動現象と建物の間の相モデルを製作する。

互作用｣を再現し、例えば、津波による３次元建物モデ

これまでの研究 1) ～ 3) で、電子地図上の頂角がほぼ直ル倒壊のシミュレーション(図６参照)を行えるシステム

角の建物境界線 (直角建物ポリゴン)を四角形の集まりまを提案する。これらは防災まちづくりの整備案の合意形で分割し、四角形の集まりを｢互いに直交する長方形の成、あるいは、色々なシナリオに基づく現実に起こりう

集まり｣まで整形し、各長方形の上に Box 形状の建物本る災害や災害防止対策の効果を示すアニメーションの作体を配置して３次元建物モデルを自動生成した。本研究成が可能であり、防災科学における数値実験や防災教育

では、当手法を発展させ、３次元建物モデルを構成部材の教材などを提供できる。

日本建築学会情報システム技術委員会
第 44 回情報･システム･利用･技術シンポジウム論文集， 239-244 ， 2021 年 12 月，京都
Proceedings of the 44th Symposium on Computer Technology of Information ，Systems and Applications ， AIJ ， 239-244 ， Dec. ， 2021 ， Kyoto－ 239 －

市販 GIS ( ArcGIS )*電子地図の蓄積・管理*建物境界線 (建物ポリゴン)*階数，建物タイプ，イメー
ジコードなど３次元化のための｢属性情報｣(左下)GIS Module(Python & VB)

CG Module(MaxScript)* ArcPy(ArcGIS)を*建物部品を形成する
インクルードした
Pythonによる頂点と ため，適切なサイズの基本立体の生成
属性情報の取得*窓やドア用に穴を空*建物ポリゴンを長ける，部品を作成す
方形の集まりにまるためのブール演算で分割・分離*部品を配置するため*建物ポリゴンを正に回転と移動確な直角ポリゴン*自動テクスチャマッ
に整形
ピング

図１

自動生成システムの構成と３Ｄモデルの自動生成のプロセス

2. 既往の研究

3. 大量の移動要素と動的３次元建物モデルのインタラ

防災まちづくりを実現するために、｢３次元都市モデ

クション

ル(図１右)｣は、住民、地権者、行政が｢まちの出来上が本研究では３次元 CG ソフトである 3ds Max の、物理りのイメージ｣を共有し、合意形成に至るのに役立つ。

シ ミ ュ レ ーシ ョ ン を行 う｢ MassFX ｣ ツ ー ル を 用い て 、

３次元都市モデルは、このような持続可能なまちづくり、 ｢大量の移動要素｣を津波とみなして、｢大量の移動要素
景観工学等のアカデミックな分野から公共事業の情報公と動的３次元建物モデルの間の力学シミュレーション｣

開をはじめとして、広範囲で多目的に利活用が期待されを行った。雪崩や乾いた土石流は、それらを細かい要素

る情報インフラであるため、｢現状ある都市｣や｢スマーにまで分けて、｢粒子の流れ｣とみなすことができるが、トハウスによるまちづくりの提案｣など、３次元都市モ

DEM（離散要素法：Discrete Element Method）はこれらデルを自動的あるいは半自動的で構築する研究が盛んで粒子の流れをシミュレートするには最適のツールとされある。

る 6) 。DEM は、多数の｢粒子(要素)｣の動きや効果を分建物の３Ｄモデルを作るとき、まちづくりの合意形成

析するための数値解析ツールの一つである。地盤や粉体や BIM 用、即ち、建築設計のための｢まだ存在しない建などの物体を、自由に運動できる多角形や円形、３次元物の３Ｄモデルを作る立場｣、別の立場として、リモーに拡張した球や多面体(polyhedra)の要素の集合体としてトセンシングやコンピュータービジョンの技術を用いて、 モデル化し、要素間の接触、回転、滑動を考慮して、各
コンピュータ内に作る｢今ある建物を仮想空間に写像す

時刻におけるそれぞれの要素の運動を逐次追跡して解析る立場｣である。これから作る建物の３Ｄモデルは、建する手法である。物体を実在する分子の集まりとして解築設計において、平面図、立面図などに基づいて、CG析する｢分子動力学｣と比較されることが多いが、違いや CAD ソフトで建物の３Ｄモデルを作り、それをパーは｢粒子の相互作用における回転｣、｢前の状態を覚えてス図や下絵として利用する。

いる接触(stateful contact)｣、｢粒子の様々な幾何形状(多この３Ｄモデル構築には多大な手作業が必要とされる面体を含む)｣にある。DEM は、岩盤工学に適用するたので、これを省力化するために、製作ルールのプログラ

めに Peter A. Cundall (1971) 7)により発表された論文に端ミングで自動生成する｢手続き型モデリング(Procedural

を発しており、現在は｢液状化や土石流などの生じる地

4) は、建物境界盤｣や｢粉体(化学工学、リチウムイオン電池、薬学、農modeling)｣が研究されている。Müller ら線である建物ポリゴンの押し出し処理と Aichholzer ら 5)学など)｣の挙動解析に用いられている。

による Straight skeleton 手法を用いて一般形状の屋根をDEM をはじめとする力学シミュレーションでは、各生成する。ここで、Straight skeleton 手法による生成さオブジェクトが衝突しているかどうかの｢衝突検出｣をれる屋根は、Straight skeleton の縮小処理において、短行い、｢衝突の深さ｣を測定し、この｢深さ｣に応じて、い辺は消失するので、長い辺が残ることになり、屋根頂

ニュートンの第２法則を用いて、力と加速度、移動距離

線は、建物境界線の｢長辺に平行な頂線｣を持つ屋根、を求めて、次の各オブジェクトの位置を求めるというサ

即ち、｢寄せ棟屋根｣しか生成できない。

イクルを繰り返す。｢衝突検出｣は力学シミュレーショ

本システムは、電子地図上の建物ポリゴンを｢四角形ンにおいて、もっとも重要なプロセスである。この衝突の集まり｣まで分割して、四角形の集まりを｢互いに直検出において、オブジェクトは｢凸包(Convex hull)｣でな

交する長方形の集まり｣まで｢整形｣し、各長方形の上にければ、効率的な衝突検出ができない 8) とされる。

個別に建物を作成する。本システムでは、分割長方形ご

MassFX では、｢動的摩擦｣、｢静止摩擦｣、｢跳ね返りとに個別に｢横長切妻屋根｣、｢マンサード屋根｣、｢ギャ性(bounciness)｣の各属性を持つ多数の球状粒子を用いて、ンブレル屋根｣など多種多様な屋根形状を生成できる。

DEM と同様に乾いた土石流の物理シミュレーションを

論文 R66－ 240 －

pt2

d1
d4

c4

pt1

E

pt3

C
B2

a2

b2=B3

A
pt4

c2

a3 b3=B4c3

a4

図 2 建物ポリゴン分割，四角形頂点のラベ
リング，四角形整形と直交化，枝屋根延長，窓やドア等設置可能な壁(WDA 壁)の明確化，自動生成された３次元建物モデル

(c)

(d)

B1 B

a1
e2

e3

(b)

d2

b1
b4

e4 e1

(a)

D
d3
c1

(a) 建物ポリゴン(b) ポリゴン分割，四角形頂点のラベ
リング，四角形整形と直交化，枝屋根延長(c) 窓やドア等設置可能な壁：WDA(Window and Door Available )の明確化(red line segment)(d) 自動生成された３次元建物モデル行うことができる。MassFX において、オブジェクトがう。同じく、これまでの研究 2) で、図２(b)が示すよう｢凹型形状(Concave)｣の場合、｢メッシュ詳細度｣、｢最小に、分割四角形は｢活性辺｣、もしくは、｢保存辺(Stored

hull サイズ｣や｢hull 毎の最大頂点数｣などの値を指定しEdge)｣を共有して、主ポリゴンに接続し、これらの辺上て、それを｢凸包立体の集まり｣まで分離する。｢メッシには、壁を作らない。これらの辺以外の辺上に壁を作り、

ュ詳細度｣を大きくすれば、｢凸包立体の集まり｣はオブ

ポリゴン全体を囲むように壁は作られる。ここで、窓やジェクトを正確に表現することになるが、ＰＣには大きドア等を設置する場合、設置が可能な壁かどうかを明確

な負荷を与えることになり、｢正確な表現｣と｢ＰＣの負化しなければ、窓やドアが｢建物分岐部｣と交差して、

荷｣ はトレードオフの関 係 となる。本研究に おいて 、

重なり合いが生じてしまうという不具合を生じる。

｢動的３次元建物モデル｣の建築部材作成で、例えば、

図２ (b)の枝部 D、 E と図２ (c)が示すように、切妻屋

ブール演算で壁板に窓用の穴を空けた後は、壁板の形状

根の｢妻｣側に接続している枝部 D、 E は、建物ポリゴ

は｢凹型立体｣となり、物理シミュレーションするためン再構築時に、その屋根を延長しないと判断している。

に、｢凸包立体の集まり｣まで分離・分割する。｢動的３

もし、延長してしまうと、部屋の中に屋根が突き出し、次元建物モデル｣は、このように構成部材を凸包立体の屋根延長部が壁板と重なり、フック法則で反発力が生じ、集まりまで分離し、次に、部材が重なって、フックの法

建物が倒壊してしまう。そこで、枝部の｢活性辺｣が隣則で反発しないように離し(0.02ｍ程度)、力学的に安定接情報を取得し、隣接四角形が切妻屋根でかつ隣接辺がするように、多数の部材を組み上げ、配置して構築する。 ｢妻｣側である ed23、ed41 の場合、｢延長しない切妻屋根｣としている。逆に、図２ (b)で示す枝部Ａ、Ｂ、Ｃ
4. 取得する隣接情報による屋根タイプ決定
これまでの研究

1) ～ 3) で、図２(a)に示すような頂角がは切妻屋根の｢平側｣に接しているので、建物ポリゴン
再構築時に、枝屋根を延長する。

ほぼ直角の建物ポリゴンを、四角形の集まりまで分割しここで、本システムでは、枝部Ａ、Ｂ、Ｃを場合分けて、ポリゴンの再構築、即ち、ポリゴン整形、枝屋根延して、枝屋根を生成している。本システムでは、四角形

長、WDA 壁( Windows and Doors Available wall )の明確化なの頂点を時計回りに辿り、右に向かう最長辺の始点を点どを行った。これらの処理は、図２(b)に示すように、

１とするか、左に向かう最長辺の始点を点３として、頂分割四角形の頂点の｢ラベリング(番号付け)｣を行い、分点のラベリングを行っている。枝部 C は｢切り取られる

割四角形は、分割する際、隣接する｢四角形｣または四角形｣と｢枝屋根が載る四角形｣を指すとして、C の枝｢辺｣にその隣接情報を与える。あるいは、四角形は活屋根の棟はこの２つの四角形の長辺に平行な屋根となる。

性四角形として隣接四角形を探索して、その隣接情報を逆に、枝部 A の｢切り取られる四角形｣と｢枝屋根が載る

取得することで整形、延長、明確化、部材の重なり防止四角形｣は、A の枝屋根の棟が２つの四角形の長辺に｢垂を行う。例えば、活性四角形の活性辺(Active Edge)はど直｣な屋根となる。もし、枝部 A に四角形の長辺に平行の辺か、隣接四角形はどの四角形でそのタイプは何か、な屋根となる枝屋根を設置すると、その棟が｢主屋根のその隣接四角形のどの辺に、どの様に接していたか、四棟｣と平行な枝屋根となってしまうという不具合を生じ角形の傾きなどは、四角形の頂点をラベリングすることる。ここで、枝部 B は｢切り取られる四角形で取得できる。図２(b)で、頂点のラベリングは四角形(B1B2B3B4) ｣と｢枝屋根が載る四角形(b 1b2b3b4) ｣は、｢方の頂点を時計回りに辿るとき(clock-wise)、右に向かう

向(四角形の長辺の向きと同じとする)｣が異なる。枝屋

最長辺の始点を点１として、順に頂点のラベリングを行根の棟が、｢枝屋根が載る四角形｣の長辺に平行な棟と

論文 R66－ 241 －

c1
c4

C

b1=B2
b4=B1

d2
c2

B

B3
B4
b2
b3

a2

A

a1

c3
f1

a3
a4

(a)
h1

H

f4
h2
g1
h3

g2

(b)

E

F2
F1

F
G

h4

D

d1
d3
d4
e1
e4

g3

(d)
e2

f2=F3 e3

f3=F4

g4

図 3 建物ポリゴン分割，四角形頂点のラベ
リング，四角形整形と直交化，枝屋根延長，窓やドア等設置可能な壁(WDA 壁)の明確化，自動生成された３次元建物モデル(c)(a)建物ポリゴン(b)ポリゴン分割，四角形頂点のラベリング，整形と直交化，枝屋根延長(e)(c)窓やドア等設置可能な壁：WDA (Window and Door Available)の明確化 (red line segment)(d)自動生成された３次元建物モデル (e)屋根板を透明化して、屋根下構造物を表示した３次元建物モデルなるが、｢切り取られる四角形｣には垂直な棟となる。

屋根板の下に等間隔に配置して、屋根を支える。さらに

このように、枝部 A には四角形の長辺に垂直な棟とそれらをその下の天井板と壁が支える構造となっている。

なる屋根(｢横長切妻屋根｣)を設置し、枝部 B、C には四屋根板が垂木、天井根太を一体化したものを滑り落ちる角形の長辺に平行な棟となる屋根(通常の切妻屋根)を設ことのないよう天井板をもっとも幅広として、軒長も確置する。図３にも、まったく同様に枝部の長さによって保している。

場合分けする枝屋根の例を示す。図２のポリゴンと異な平面図で見て部材が重なり合わないようにするために、る点は、図３の枝部 D と H は主屋根が寄せ棟屋根であ｢主屋根と枝屋根の境目｣に注目し、そこで部材の干渉るので、主屋根に延長する枝屋根となる点である。

が起きないよう、枝屋根の部材の位置を決める｢枝部の本システムは、このような判断を、ポリゴンの枝部をローカル座標｣を、主屋根の壁板の厚さを考慮して設定切り取るとき行う。即ち、四角形分割時に、その分割四する。下の図４に、図３の枝部Ｃと枝部Ｆを拡大した平角形の最長辺、その方向、分割パターン(Forward DL か面図を示す。ここで、枝部の天井板が｢主屋根の壁板｣

Backward DL か F&B DL)などを調べ、活性辺の決定、と干渉しないようにローカル座標は主屋根の壁板の厚さ

活性辺の隣接四角形サーチ、隣接四角形のどの辺が隣接分だけ主屋根から離れるよう設定してある(主屋根の壁

辺か、隣接四角形の方向や属性、階数などを取得し、そ高と枝屋根の壁高が必ずしも一致しないとしている)。

れらに基づいて、屋根タイプ(｢切妻屋根｣、｢寄せ棟屋

枝部の垂木と天井根太は｢主屋根の軒長｣を考慮して、

根｣、｢横長切妻屋根｣、｢延長しない切妻屋根｣、｢延長軒と重なり合わないように垂木の間隔、端の垂木の位置

しない横長切妻屋根｣、｢片流れ屋根｣など)を決定する。

を決めている。

本システムでは、これらの屋根タイプをさらに、四角形

本システムでは、建物ポリゴンを四角形の集まりまでのどの辺が｢妻側｣になるのか、｢活性辺｣になるのかに分割し、各四角形に屋根と建物本体を配置する。屋根や応じて、分類し、｢屋根タイプコード｣を割り当てる。

建物本体の部材を配置するとき、枝部の四角形にうまくローカル座標を設定すると、枝部の部材が｢主屋根の部

5.部材の重なりの防止するためのローカル座標設定

材｣と干渉せず、また、枝部の部材の配置が容易になる。

本システムで自動生成する建物の３Ｄモデルは力学シ
ミュレーションが行えるよう、建物を構成する部材が重C1F2なり合うことがなく、力学的に安定した構造の建物、いわば、構造用金物のない｢組積造｣の建物を仮想空間で

F1

C
F

構築するものである。そのために平面図と側面図、立面図で見て、部材が重なり合わないよう、また、力学的に安定するように形状の設計、配置を行う必要がある。例
えば、図３(e)に示すように、屋根板を支えるためには
屋根下構造物として垂木と天井根太を一体化したものを

論文 R66

ローカル座標

C4

F4

F3

C2
C3

ローカル座標図 4 枝部Ｃ＆Ｆ(図３)を拡大した投影図、枝部の天井板
は主屋根の壁板と干渉しないように枝部のローカル座標(ラベリングして表示)は壁板の厚さ分シフトして設定－ 242 －

(a) ほぼ頂角が直角の直角建物ポリゴン(b) 建物ポリゴンを 四角形の集まりまで分割、枝屋根延長、整形処理(d) 自動生成した屋根下構造物を持つ３次元建物モデル
図５(c) WDA(Windows and Doors Available
wall )の明確化(赤線)(e) 屋根下構造物を持つ３次元建物モデル(別の視点から)

屋根下構造物を持ち、部材の重なりを排除し、力学的に安定した動的３次元建物モデル自動生成

例えば、寄せ棟屋根の｢普通屋根｣と｢隅木｣との間を線)｣を示す。

埋める｢配付き垂木(jack rafters)｣の制御点(CP)の位置を

図６では、本システムで自動生成した｢動的３次元建

ローカル座標の縦線あるいは横線上に配置できれば、垂物モデル｣と｢大量の移動要素｣とのインタラクション、木の位置を決める算術式は単純となり、それらを干渉の力学シミュレーションの事例を示す。国が示した日本海ない位置に容易に配置することができる。

側統一の津波断層モデルを使い、福井県が新たな想定に

電子地図上の建物境界線に建物の３Ｄモデルを正しくより最大津波高が大幅に増加した福井県坂井市三国地区

配置するには、建物境界線を分割してできる分割四角形のオルソ画像を元に、津波シミュレーションモデルを構のローカル座標に基づいて、四角形内で指定する｢親部築した。GIS 上の津波浸水想定地域とされたオルソ画像品｣に対して、当四角形内の各部材を適切な相対位置にと、その地区を囲むキー等高線と地区内の一部の建物境なるように配置し、分割四角形の中心位置に対する｢親界線を元に、３次元地形モデルを生成し、建物境界線か部品｣ の制御点の位置を 明 らかにす る式に基 づいて、

ら動的３次元建物モデルの生成した図を示す。図６では、｢親部品｣を回転･移動すれば、建物の３Ｄモデルを正し

地形モデルとその上の大量の移動要素、そして、｢動的く配置できる。

３次元建物モデル｣の間の相互作用で建物モデルが倒壊する力学シミュレーションを示す。

6. 本手法の適用事例とまとめ本システムの有効性として、３Ｄモデル製作時間の大本システムを適用した事例を上の図５に示す(自動生

幅な短縮がある。例えば、図６の５０軒ほどの建物の３成のシステム構成は図１参照)。図５の左上から３次元Ｄモデルを製作するのに、BIM ソフトを使う場合、複建物モデルの元になる電子地図上の、様々な形状をした合する寄せ棟屋根、壁や窓やドアの作成に加え、比較的頂角がほぼ頂角が直角の建物ポリゴン群、それらの図形

複雑な形状の屋根下構造物(図３(e)や図４参照)、それ

情報を、ArcPy(ArCGIS)をインクルードした Python モ

らを作成するには 、｢ 垂木 と天井根太を一体 化したもジュールによって頂点と属性情報を取得する。それをの｣の雛形を作り、それを部品としてソフトに登録し、GIS モジュールが取り込み、建物ポリゴンを四角形の集

繰り返しコピー機能を使っても、平面図、立面図から３まりまで分割し、活性四角形は隣接四角形、隣接辺を探Ｄモデルを立ち上げるには数時間要すると考えられる。

索、それらに応じて、整形して、枝屋根延長、枝屋根の仮に１軒あたり、２時間としても、５０棟で１００時間

種類を決め、枝屋根を生成し、建物全体を自動生成する。 はかかる。自動生成システムでは、建物境界線の形状の
そのプロセスを図５(b)で、｢建物ポリゴンを四角形の複雑さにも依存するが、住宅の屋根下構造物を含めて、集まりまで分割、枝屋根延長、整形処理｣、図５(c)で、 GIS モジュールの処理を入れて、１０分以内で自動生成｢WDA(Windows and Doors Available wall)の明確化(赤論文 R66可能である。

－ 243 －

(a)自動生成した三国地区の３次元地形モデル上の建物モデル(堤 (b)｢動的３次元建物モデル｣は窓設置可能な壁に窓用に穴を空けた壁が｢凸包立体の集まり｣には変換していないので，窓が弾かれる防の高さ，地区の高さをＧＩＳモジュールで与えている)(c) 津波が堤防(高さ３ｍとしている)を乗り越え，｢動的３次元建物モデル｣に接触・破壊し始めた状況(d) 津波が堤防(高さ３ｍ)を乗り越え，｢動的３次元建物モデル｣を破壊し始めた状況(e) 津波が堤防を乗り越え，｢動的３次元建物モデル｣を破壊、押し流している状況(f) 津波が堤防を乗り越え，｢動的３次元建物モデル｣を押し流している状況

図６ 自動生成した三国地区の３次元地形モデルと建物モデル(堤防の高さ，地区の高さをＧＩＳモジュールで与えている)，
津波に相当する大量の移動要素と建物モデルの間のインタラクションで建物モデルが倒壊
今後の課題として、本研究で自動生成する｢動的３次
元建物モデル｣は仮想空間で構築する｢組積造の建物｣と考えるが、本モデルの妥当性を検証するために、例えば、
ニュージーランドの 2011 年 2 月のクライストチャーチ
地震において、倒壊した補強組積造の建築物の倒壊状況と本研究でモデリングする建物の倒壊を比較して、本モデルの妥当性、有効性を高めることを考えていきたい。
本研究では、仮想空間内で｢物理シミュレーションを行える部材｣で｢部材の物理形状(幾何形状とは異なる)が重ならないような構造｣で構築された３次元建物モデ
ルを自動生成し、｢土砂移動現象を再現できる大量の要素群｣を備えた３次元地形モデルを用いて、｢津波による建物倒壊のシミュレーション｣を行えるシステムを提案した。これらは防災科学おける数値実験や防災教育の教材、防災まちづくりの整備案の合意形成などで、現実に近いイメージ、アニメーションを提供できる。
謝 辞 ： 本 研 究 は 、 JSPS 科 研 費 の 研 究 課 題 番 号 ：19K04750 と 20K03138、21K04405 の助成を受けて遂行された。ここに謝意を表する。
［参考文献］
1) Sugihara,K. and Kikata,J.: Automatic Generation of

論文 R66

3D Building Models from Complicated Building
Polygons, Journal of Computing in Civil Engineering
ASCE, Vol.27, pp.476-488, 2013.
2) 杉原 健一, 村瀬 孝宏： ３次元建物モデルの自動生成のための建物境界線のポリゴン整形 、土木学会論文集 F3（土木情報学）, Vol.72, No.2, p.I_167-I_174, 2016.
3)杉原健一、沈 振江、村瀬 孝宏：窓設置可能な壁を明確化する建物ポリゴン分割及び整形による３次元建物モデルの自動生成、日本建築学会 第 43 回 情報･システム･利用･技術 シンポジウム，DVD-ROM 収録 4 page, 2020.12.10.
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Ulmer, Luc Van Gool: Procedural modeling ofbuildings, ACM Transactions on Graphics 25, Vol. 3,
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5) Aichholzer, O., Aurenhammer, F., Alberts, D., andGärt-ner, B.: A novel type of skeleton for polygons,
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Systems, Proceedings of the Symposium of theInternational Society for Rock Mechanics, Society
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Detection
inInteractive 3D Environments, Morgan Kaufmann Seriesin Interactive 3D Technology, 2004.

－ 244 －