視界幾何特性分析ツールを用いた領域の開放性分析指標の提案とケーススタディ
Proposal and Case Study of the Openness Analysis Index of Area Using Tool
for Analyzing Geometric Appearance Feature○廣瀬 寛騎 *1，福元 大輔 *2，下川 雄一 *3
Hiroki Hirose＊1, Daisuke Fukumoto＊2 and Yuichi Shimokawa＊ 3*1 金沢工業大学大学院工学研究科建築学専攻

修士

(工学)

Grad. Student, Graduate School of Architecture, Kanazawa Institute of Technology, M.Eng.
*2 金沢工業大学大学院工学研究科建築学専攻

学士

(工学)

Grad. Student, Graduate School of Architecture, Kanazawa Institute of Technology, B.Eng.
*3 金沢工業大学建築学部建築学科

教授・博士

(工学)

Prof., Dept. of Architecture, Kanazawa Institute of Technology, Dr.Eng.
キーワード：開放性; 隣接空間; 視線ベクトル; 見えの大きさ; 指標; BIM
Keywords: Openness; Adjacent space; Gaze vector; Apparent size; Index; BIM

1. はじめに

2.2 視線ベクトルの発生方法と見えの大きさについて

建築計画を行う際、空間が利用者からどのように見える

視界幾何特性分析ツールでは、視線ベクトルを全方位にのかを確認することは重要であり、一般的に模型を用いてできる限り一様に放出させるため、フィボナッチ格子を用確認される。近年では BIM の普及もあり、3 次元モデルやいて、そのガイドポイントとしての多数点を一様に配置さVR を用いて確認するケースも増えている。しかし、これせる方法を採っている(Fig.1)。ここで、ある視点から全方らの評価方法は感覚的かつ定性的な評価方法と考えられ、位に発生させる視線ベクトルの総数を N、A という 3 次元

今後の建築設計への AI の導入を見据えるならば、空間をオブジェクトに衝突した 視線ベクトルの数を NA とする

幾何学的に捉えて数値として出力し、定量的に評価する方と、視点からの A の見えの大きさ(立体角、単位：ステラ法が必要と考えられる。このような背景から著者らは、指ジアン[sr])は式(1)で 求めることができる。

定した場所から何がどのくらい見えるのかを数値として出力できるツールを開発した。このツールでは見えの大き4π ×𝑁𝐴𝑁…(1)

さ(立体角)やその割合、視点と対象物までの距離など(以降、これらを総称して視界幾何特性情報と呼ぶ)の属性情報を3. 見えの大きさ情報の指標化持つ 3 次元モデルから計算し、可視化する手法を提案した

建築における開放性の概念は主に内部から外部に対する1)。しかし、本ツールで算出される見えの大きさの値では視線の抜けや広がりに関するものであり、外部に対する見実際の見えの大きさが想像しにくいという問題点が確認された。よって、本研究では視界幾何特性分析ツールを用いて複数の有名建築を対象にケーススタディを行い、見えの大きさの活用に有効な指標づくりを目的として分析を行う。
2. 見えの大きさの計算方法
2.1 視界幾何特性分析ツールの開発環境
著者らが開発した視界幾何特性分析ツールは、3 次元モデリングソフトである Rhinoceros 上で稼働するビジュア
ルプログラミング環境 Grasshopper を用いて開発されている。本研究で提案する指標のための新たな機能も同様の環境で開発した。
日本建築学会情報システム技術委員会
第 42 回情報･システム･利用･技術シンポジウム論文集， 294-297 ， 2019 年 12 月，東京
Proceedings of the 42nd Symposium on Computer Technology of Information ，Systems and Applications ， AIJ ， 294-297 ， Dec. ， 2019 ， Tokyo

Fig.1 Approximation of apparent size using gazevectors－ 294 －オブジェクトタイプ

外部に対する見えの大きさの指標

天井
建築構成要素床(居場所外建物可視率)
壁
樹木
周辺建物

視界周辺環境
敷地

居場
所外可視率

Fig.3 Conceptual diagram of visibility Out of place(Architecture model: Row house in Sumiyoshi)(周辺環境可視率)

周辺敷地
道路

Table1 Selected Architecture the work

空建築作品

設計者

用途

竣工年

ミース・ファンデル・ローエ パビリオン

1929

1バルセロナ・パビリオン

2

サヴォワ邸

ル・コルビュジェ

住宅

1931

3

ファンズワース邸

ミース・ファンデル・ローエ

住宅

1951

4

軽井沢の山荘（吉村山荘）

吉村順三

住宅

1962

えの大きさを求めることで、空間の相互関係やつながりを

5

白の家

藤原一男

住宅

1966

6

住吉の長屋

安藤忠雄

住宅

1976

重視した建築の指標を提案できると考えた。以上のことか

7

家具の家

坂茂住宅

1995

8

桝屋本店

平田晃久

物販店舗

2006

9

House N

藤本壮介

住宅

2008

10

イエノイエ

平田晃久

住宅

2008

Fig.2 Overview of proposed indexesら本研究では、“周辺環境”の見えの大きさを用いた「周辺環境可視率」、“居場所外の建物構成要素”の見えの大きさを用いた「居場所外建物可視率」、それら 2 つの和である「居場所外可視率」の 3 つの指標を提案する(Fig.2)。

た、以下の 4 つの条件を加え選定した結果、10 作品を対3.1 周辺環境可視率

象とすることにした(Table1)。

周辺環境可視率は、全周視野に対する建物内のある視点からの周辺環境構成要素(空や地面など)の見えの大きさの①小規模な建築物であること②認知度が高い建築物であること割合とする。視点から外部への見えの大きさを示す指標で③空間想像が容易な建物(空間)であることあり、式(2)で求める(Fig.3)。

④建築の構成が単純であること

周辺環境可視率 [％] =

α×100
4π

…(2)

4.2 分析モデルの作成と属性情報の付与

α：周辺環境構成要素の見えの大きさ(立体角)4π：全周の立体角
3.2 居場所外建物可視率

分析モデルの作成は Rhinoceros の標準サーフェスツー
ルを用いて作成した。また、計算の処理に一定の時間を要することが予想されたため、作成時には以下のルールを基

居場所外建物可視率は、全周視野に対する自分(視点)が居る領域の外にある建物構成要素の見えの大きさの割合とする。隣接領域に対する開放性の程度を示す指標であり、式(3)で求める(Fig.3)。
β×100
…(3)
4π
β：居場所外の建物構成要素の見えの大きさ(立体角)
3.3 居場所外可視率
居場所外建物可視率[％] =周辺環境可視率と居場所外建物可視率の和を居場所外可視率とし、式(4)で求める(Fig.3)。

①壁や屋根スラブ等の面状の部位は厚みを持たないオブジェクトとして作成する②浴室・トイレなどの小空間・キッチン設備・什器等は省略する③建具枠やサッシ、手すり等の細い部材は省略する④ガラス窓は視線が抜けるため除外する⑤空間内の分析を目的とするため、壁・床・天井などは全て内寸法とする

居場所外可視率[％] =周辺環境可視率＋居場所外建物可視率にモデリングを行った。

⑥ドア(開口無し)は壁と同様に、１枚の垂直面として…(4)

作成する⑦階段は個々の段を除き、１枚の傾斜した面として作

4. 建築作品分析を通した指標の有効性検証
4.1 建築作品の選定

成する
作成する対象領域は作品毎に特徴的な空間を選定し、領建築作品の選定に際して、建築物の内外に対する見えの域内に 1000mm 間隔に配置し、視点の高さは座位状態を大きさに着目し、「開口部を通した外部への視界の抜け」や想定し、1200mm とした(Fig.4)。各オブジェクトに対し、「空間内部における視界の広がり」の 2 点を意識した。まFig.1 のように対応する属性情報(居場所内建物構成要素、

報告 H63－ 295 －Table2 Average value for each index in the target
建築作品

対象領域

視点数

周辺環境可視率

居場所外建物可視率

居場所外可視率の平均値[%]の平均値[%]の平均値[%]

バルセロナ・パビリオン

ラウンジ

56

6.5

27.3

33.9

サヴォワ邸

リビングダイニング8414.4

6.5

20.9

ファンズワース邸

リビング

28

24.1

14.3

38.4

軽井沢の山荘

居間

22

16.0

8.6

24.7

白の家

リビング（広間）

36

12.1

9.1

21.1

住吉の長屋

寝室

143.0

10.0

13.1

家具の家

リビングダイニング

30

5.3

21.8

27.1

桝屋本店

ショールーム

25

2.5

44.0

46.5

House N

リビングダイニング

18

2.6

39.4

41.9

イエノイエ

リビング

19

9.5

13.6

23.1

[%]

Fig.4 House N plan view and view point location
居場所外構成要素、周辺環境)を付与した。
4.3 計算結果の平均値を用いた分析
10 作品における指標ごと(周辺環境可視率、居場所外建物可視率、居場所外可視率)の平均値を Table2 に示す。周辺環境可視率の平均値に着目すると、「バルセロナ・パビリバパルビセ
リロオナン・パビリオン高い傾向にある。一方で、居場所外建物可視率の平均値を見ると、竣工年が新しい建築作品ほど平均値が高い傾向に

サヴ
ォ
ア邸

サヴォワ邸

ファンズ
フワワース邸
ァーン
スズ邸

軽井
沢の山荘

軽井沢の山荘

白の家
白の家

住
吉の長屋

住吉の長屋

家
具の家

家具の家

枡屋
本店

桝屋本店

House N

バルセロナ・オン」を例外として、竣工年が古い建築作品ほど平均値がイエノイエ

イエノイエHouse N

Fig.5 Box plot of surrounding environment visibilityあった。以上 2 つの指標値の傾向から、「桝屋本店」と「House N」は非常に特徴的な結果となった。これらの作[%]品は開口を多く設けているため外部への開放性が高いと推測されたが、周辺環境可視率は極めて低かった。その一方で、居場所外建物可視率は極めて高く、隣接領域との関係性が強いことが読み取れる。居場所外可視率の平均値を確認すると、「バルセロナ・パビリオン」と「ファンズワース邸」よりも「桝屋本店」と「House N」のほうが高かった。これらのことから竣工年が古い建築作品は外部への開バ
パルビセ
リロ
オナン・

バルセロナ・は内部への開放性が高い傾向にあることが確認された。ただし、「バルセロナ・パビリオン」の周辺環境可視率と居場所外建物可視率の比率が「桝屋本店」と「House N」の比パビリオン

サヴ
ォ
ア邸

サヴォワ邸

フ
ファンズワ
ァ
ワース邸ーンスズ邸

軽井沢の山荘

軽井沢の山荘

白
白の家の家

住
吉の長屋

住吉の長屋

家
具の家

家具の家

桝
屋
本店

桝屋本店

House N放性が高い傾向であるのに対し、竣工年が新しい建築作品

イエノイエ

イエノイエ

House N

Fig.6 Box plot of buildings outside the location visibility

率と近いことから、竣工年が一番古い建築にも関わらず、て大きく見えの大きさが変化するが大部分であまり見え竣工年が新しい建築作品と同様の傾向をもった建築作品ないことがわかる。一方、House N や桝屋本店の居場所外だと言える。

建物可視率が全体的に見えの大きさが大きいことから、建4.4 ひげ図を用いた分析

物内部の開放性が高いことが読み取れる(Fig.6)。

周辺環境可視率をひげ図で分析すると、軽井沢の山荘は4.5 散布図を用いた分析

最大値と最小値の差が最も大きく、視点場所によって外部建築作品ごとの「周辺環境可視率」と「居場所外建物可の見え方が大きく変化することがわかる(Fig.5)。しかし、視率」を用いた散布図を上記に示す(Fig.7)。各散布図を比箱部分を見ると全体的に下部によっていることから、多く較すると、「桝屋本店」と「House N」は数値や形状が類似の場所で周辺環境があまり見えないこともわかる。このよしている。その他、「家具の家」や「住吉の長屋」も散布位

うな傾向はサヴォア邸やファンズワース邸でも確認され置が縦軸側によっており、周辺環境可視率が小さく、居場た。一方、House N や桝屋本店は全ての視点で周辺環境可所外建物可視率の値にばらつきがある。この形状を持った視率が低く、場所によって外部の見え方が大きく変化しな

散布図は「居場所外建物可視率集中型」とする(Fig.8)。
「軽いことがわかる。一方、居場所外建物可視率をひげ図で分井沢の山荘」、「白の家」、「イエノイエ」は散布形状が類似析すると、バルセロナ・パビリオンの最大値と最小値のさしており、L 字型に分布している。この形状を持った散布が大きく箱が下部によっていることから、視点場所によっ図は「L 字集中型」とする(Fig.8)。このように、散布図を報告 H63－ 296 －6060

バルセロナ・パビリオン
サヴォワ邸

5040302010

居場所外建物可視率集中型
40

家具の家
桝屋本店

20HouseN400010203040

周辺環境可視率[%]

60506001020304050

周辺環境可視率[%]60

ファンズワース邸

軽井沢の山荘

住吉の長屋

30100

ファンズワース邸

白の家

5060

軽井沢の山荘居場所外建物可視率[%]

居場所外建物可視率[%]50

居場所外建物可視率[%]

60

サヴォワ邸

バルセロナ・パビリオン

イエノイエ

30

L 字集中型

5050

居場所外建物可視率[%]

居場所外建物可視率[%]

204030204030
102010100000010203040

周辺環境可視率[%]

50060

10203040

周辺環境可視率[%]6060

居場所外建物可視率[%]

居場所外建物可視率[%]2030

405060周辺環境可視率[%]

Fig.8 Summary of Scatter plot

505040302010るという確認ができた。例えば、周辺環境の要素として、40地面や空を含んでいる。そうすることでまとめた値が数値30として出力され、複数の建物を比較するうえで読み取りや20すくなったと確認できた。また、建物構成要素を居場所内100と居場所外に分けることで、内部・外部による開放性だけ

0010203040

周辺環境可視率[%]

605060010203040

家具の家

居場所外建物可視率[%]

40302050

周辺環境可視率[%]6050

居場所外建物可視率[%]

1060

住吉の長屋

白の家

60

った。この研究を通して、まず指標を提案し建築作品 10 件

桝屋本店のケーススタディを行ったことで、建築空間を様々な角度40から分析を行うことができた。また、分析を行うことで、30

この指標が建築の傾向、特性を分析するうえで有効性があ20ることが確認できた。各建物空間の周辺環境可視率など、指標数値を算出したことで、設計過程での比較分析だけで00010203040

周辺環境可視率[%]

50060

10203040

居場所外建物可視率[%]4060

なく建築作品の比較分析に活用ができるのではないかと考えられる。また、設計案の検討分析時に使用することで、

イエノイエHouseN5050

周辺環境可視率[%]6060

でなく、建物内空間同士での開放性を分析できるようにな

501010

居場所外建物可視率[%]

5050

どういう建築作品に類似するか、と考える際のひとつの目40安にもなるのではないかと考えられる。

30

しかし、本研究は小規模な建築を対象に行ったものの、20

バルセロナ・パビリオンや桝屋本店は住宅ではないため、

1010

用途に沿った見えの大きさ指標化を十分に分析できてい0030200

10203040

周辺環境可視率[%]

5060

010203040

周辺環境可視率[%]5060

Fig.7 Scatter plot of the visible rateない。用途が違えば外部とのつながりも変わると考えられるため、今後は住宅作品に統一して分析を行い、より正確な指標化の提案を行う。

用いた分析を行うことで、複数の建築作品において同様の可視率分布をもつ建物を容易に分析ができ、建物の特徴を尚、本研究は筆者らの指導を通じて執筆された同研究室

容易に分析できる。の井澤美咲による卒業論文２)をまとめたものである。

5. まとめ［参考文献］
1) 廣瀬寛騎：フィボナッチ格子による視線ベクトル配列を用いた建築空間の視界幾何特性分析ツールの開発、日本建築学
会計画系論文集、第 83 巻、750 号、pp.1611-1621、2018.8
2) 井澤美咲：建築作品の比較による見えの大きさ情報の指標化－視界幾何特性分析ツールの有効活用に向けて－」、平成30 年度金沢工業大学建築学科卒業論文、2019.2

既往研究では、見えの大きさの分類を細かく分けることで、細分化した分析を行えるというメリットがあった。しかし、結果を読み取る際時間がかかってしまうという課題を抱えていた。それを、居場所内空間、居場所外空間、周辺環境という 3 つに属性に分けることで分析が容易にな

報告 H63－ 297 －