よりリアルな災害体験が可能になった
オープンソースARアプリ CERD-AR
応用技術株式会社（OSGeo日本支部）

林 博文
グエンバン ティエン

大阪市立大学大学院工学研究科
兼 都市防災教育研究センター(CERD)
吉田 大介

林 博文 HAYASHI Hirofumi

グエンバン ティエン Nguyễn Văn Thiện

応用技術株式会社
応用技術株式会社
エンジニアリング本部
エンジニアリング本部
国土防災情報部建設情報ユニット 国土防災情報部建設情報ユニット
OSGeo日本支部 運営委員

hayashi@apptec.co.jp@picaosgeo

吉田 大介 YOSHIDA Daisuke
大阪市立大学
工学研究科・准教授
空間情報学・博士（創造都市）
災害リスクユニット サブリーダー
地域貢献 サブリーダー

• 防災教育向けARアプリ開発の背景• AR体験まち歩き• ARアプリ “CERD-AR” の特徴• 開発中の新機能• オープンソースARアプリ “CERD-AR”の現状と今後• イベント開催お知らせ

防災教育向けARアプリ開発の背景
従来の地図アプリでは、デジタル地図上でしか防災・災害情報を表現する方法がなく実際の現場状況がどうなっているかは利用者の想像力に頼っているという課題があった・災害リスクが適切に伝わらない、臨場感がない→ 災害・防災の「自分ごと」化につながらない
・防災訓練のネガティブイメージ→ ゲームのように楽しみながら参加→ やる気や継続性の向上が見込まれる!"#$%&' ()*+,-./

リアルな体験を可能にする災害訓練ARアプリ ”CERD-AR”
本研究は日本建設情報総合センター（JACIC）の研究助成、JSTの研究助成を受けて実施【仮想災害】 災害訓練・まち歩きに臨場感を与える機能【拡張現実】 専門家ではない人に専門的な地理情報をわかりやすく可視化【応 用 性】 他地域への展開、継続的な開発、外部団体との協働・共創を目的としたリソースのオープン化

G空間EXPO2019 Geoアクティビティコンテスト

大阪市住之江区 「ARたいけんまちあるき」

親子9組27名（大人14名、子ども13名）が参加!"#$%&'()

南海トラフ地震浸水想定図 (国土数値情報)

ARで地域の災害リスクを仮想体験

関西国際空港での地震津波防災訓練での活用
平成29年11月8日に、約180名の空港スタッフを対象に実施した防災訓練で活用
津波や火災、建物倒壊をリアルタイムに発災・拡大させ、避難訓練をおこなった

ARアプリ “CERD-AR” の特徴
・オープンソースとして公開
・Mapbox Maps SDK で開発
・対応端末はARKitに対応したiOS・iPadOSのみ
第５世代iPad （セルラーモデル）
iPhone 6s 以上が必要
・GISデータの表示はXYZタイルに対応
・アプリデータはGeoJSON形式で記述
・データ作成ツールとして地理院地図OSSをカスタマイズして活用

JSON形式の記述によりGISデータ(タイル)をARアプリで利用可能

地理院タイル（標準地図）をオーバレイ

独自のタイルデータの作成と配信

・QGIS2.8のQTilesプラグインでタイルデータを作成可能
・QGIS3ではプロッセシング機能により作成可能
・タイルの配信はWebサーバに配置
ただし、HTTPSで通信する必要あり

GISデータのAR表示： 国土数値情報・南海トラフ地震浸水想定データ

浸水想定図をオーバーレイ

浸水想定図をAR表示

GISデータのAR表示： 地理院タイル・土地利用図

土地利用図をオーバーレイ

土地利用図をAR表示

GISデータのAR表示： 国土数値情報・浸水想定区域データ

浸水想定図をオーバーレイ

浸水想定図と仮想災害（浸水）をAR表示

GeoJSON形式の記述により仮想災害などのPOIをARアプリで利用可能

仮想災害や施設情報をAR表示

Universal Scene Data形式（USDZ）によりBIM/CIMの3Dデータを“CERD-AR”アプリで利用可
能

IFC、OBJ、DAE等

Converter

USDZ

開発中のバージョンではARKit3.0でUSDZのアニメーションに制限がある

【開発中】UIの変更によりまち歩き体験がより楽しく• かわいらしいアイコン• ななめ地図の採用• イベント表示の改良• AppleWatchと連携• LiDAR対応【開発中】AppleWatch連携によりまち歩き体験中の生体データを“CERD-AR”アプリで収集【開発中】 LiDAR対応により仮想浸水災害などの体験をよりリアルに仮想災害や施設情報をAR表示【開発中】 LiDAR対応の目的
LiDARセンサーとプロセッサとARライブラリ① LiDARにより計測した空間情報をもとにARタグや仮想災害アニメーションをより正確に表示できる機能の開発② 浸水災害のアニメーション表示を浸水想定値に応じた類似水位をAR表示する機
能の開発
旧システム ARシン・システム AR

【開発中】 LiDAR対応の検討
LiDARセンサーとプロセッサとARライブラリ
シン・システム AR

実装手法の検討コメント

Unityの実装プロト• RealityKitでmeshのアニメーションが難しそうです。
他のモデルで出来るかもしれないですが、モデルの作り方が見えませんでした。
• Blenderでmeshの浸水アニメーションを作成して、インポートできませんでした。回転、拡大などモデルは表示できます。
• UnityではURPモデルだけで浸水アニメーションが表示できます。水の平面の下（underwater）のアニメーションは可能です。
• URPモデル作り方が簡単ではないと思います。
• 元アプリとUnityは統合できますが災害データの連携などはまだです。

【開発中】 LiDAR対応の実装結果
LiDARセンサーとプロセッサとARライブラリ
今回は『Unity as a Library』を使用してUnity側で機能を実装• LiDARのセンサー範囲が5mくらい• 歩行ではプロセッサの処理が追いついていない• 屋外では草・水などで点群が欠ける

【開発中】 LiDAR対応の課題
M1プロセッサとARKit5以降に期待• LiDARのセンサー範囲が5mくらい => これはもうどうしようもない• 歩行ではプロセッサの処理が追いついていない => M1でかなり改善するかも• 屋外では草・水などで点群が欠ける => これもどうしようもない• ARKit関連のファンクションの問題点
平面をトラッキングしたあとの平面上へのアニメーションエフェクトが出来ない=> 今回は『Unity as a Library』を使用してUnity側で機能を実装=> 5mの空間制限は残されたまま（赤いエリアをどうにかしたい）=> Unityから呼び出し元のアプリへ遷移するための工夫が必要

オープンソースARアプリ “CERD-AR”の現状と今後• 防災教育向けに開発• POIデータはiOS端末に保存、またはサーバから取得可能• 対応端末は一般のiOS / iPadOS端末• iPad /iPhone Proに搭載されているLiDAR機能に対応
現実の3次元空間を正確に認識し、よりリアルな仮想災害やGISデータのAR表示が可能となった。これにより、アプリ利用者の異なる視点高に対しても、正確にAR表示がおこなえる性能を実現した。

・Apple Watchと連携
訓練参加者のGPSログや心拍数等の生体情報を記録する機能を開発した。これにより、訓練後のふりかえりの際に、専門家による学習効果の評価やフィードバックに役立てる。

【お知らせ】FOSS4G 2021 Buenos Aires ‒ Online Edition
9月27日〜10月2日 オンライン開催• 参加受付中
参加：USD$100
ワークショップ：USD$35です。

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【お知らせ】FOSS4G-Asia 2021 NEPAL
10月1日・2日 オンライン開催• もうすぐ参加受付開始です。
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