情報処理学会 インタラクション 2019
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景観イメージが経時的に移ろい行く
歴史的文化景観シミュレーションシステムの開発
a川合康央†1 吉田周生†1小林夏美†1遠坂彩香†1

概要：本研究では，地域の歴史的文化継承のため，過去の実在した一般的な街路景観をゲームエンジンによって再現する景観のシミュレーションシステムを開発したものである．対象地区を旧東海道の宿場町である藤澤宿として，浮世絵や古文書，古地図などを参照し，システムの開発を行ったものである． 本稿では，前開発の公開を受けて得られたユーザからのフィードバックの反映とともに，ゲームエンジンを用いることで可能となる特有の表現として，昼夜などの時間帯，春夏秋冬などの季節の再現，晴天，曇天，雨天などの天候表現について，変更可能なシステムを開発した．

1. はじめにMAYA を用いてコンピュータグラフィックスによる復元を行った[4]．影沢らは，現存する会津若松市の栄螺堂につい本研究は，地域のための歴史的街並み景観のシミュレーてレーザレンジセンサを用いて 3 次元計測を行うとともに，ションシステムを開発したものである．近年，地域の歴史奈良東大寺の大仏殿についても，距離画像を用いて測定し，文化の継承は，都市化，過疎化，少子化，高齢化のため，現存する大仏のデジタルデータから，創建期の復元を 3 次

我が国の各地において課題となっている．文化財保護法（昭元モデルで行った[5]．Callieri らは，パルテノン神殿を対象

和二十五年法律第二百十四号）とその後の改正に基づき，に，リアルタイムレンダリングによる仮想環境についての有形文化財，無形文化財，民俗文化財，史跡，重要文化的開発を行っている[6]．これらの研究は，著名な寺院などの景観，伝統的建造物群保存地区といった類型ごとの特性に建築物を対象とした精緻なモデル化を行っているが，建築応じた措置が講じられてきた．しかし，地域住民の生活の物レベルでの再現である．都市レベルでの 3 次元化は，デ中で，長い年月によって培われてきた地域の一般的な歴史ータ量が膨大となるといった課題があるが，都市規模での的文化は，文化財としての指定を受けることなく，その価景観シミュレーションとしていくつかの先行的な試みもみ値が見いだされないまま社会に埋没し，失われつつある．

られる．Dylla らによるローマ再現プロジェクトでは，手続

そこで文化庁は，2007 年に「歴史文化基本構想」を提唱し，きモデリング手法を用いたバーチャルシティ再建を行った

地域に広く存在する文化財を，指定・未指定に関わらず幅[7]．矢野らは，GIS と VR を用いたヴァーチャル京都の開広く捉え，周辺環境を含めて社会全体の中で総合的に継承発を行い，過去と現在の都市景観の復元を試みている[8]．

し，これを活用するための方針を定め，2012 年にその技術

また，角田らは，MR 技術を用いて飛鳥京の復元を行った

指針を取りまとめた[1, 2]．ここでは，歴史と文化の観点か[9]．これらは，インタラクティブな要素を持った過去の景ら，地域の特徴を活かした自律的で継続的な地域デザイン観を都市レベルで再現したシミュレーションであるが，専が求められており，さらに，地域の歴史的文化を地域資源用のシステムを用いることで，高コストのものとなる．本として戦略的に活用して活性化をはかるとともに，これら研究では，ゲーム開発に用いられる安価な開発環境を用いを地域観光資源として情報発信していくことが期待されてることで，有名な名所や観光地ではない一般的な地域においる．本研究は，地域の一般的な歴史的文化景観に着目し，いても，過去の街並み景観再現を可能とするシステムを開これをわかりやすく可視化することによって，地域の歴史発するものである．

的文化を継承するための景観シミュレーションシステムを開発する研究である．

これまでの研究において，江戸時代後期の宿場町を対象とした歴史的文化景観シミュレーションとして，リアルタ建築や都市の分野における 3 次元形状モデルによる視覚イムレンダリングを行う街路景観シミュレーションシステ

的なシミュレーションは，コンピュータグラフィックス技ムの開発と景観の評価[10,11]や，オブジェクトのエッジ検術の進化とともにその創成期から多くの研究がなされてき出とその強調によるシェーダを用いた浮世絵風景観シミュ

た[3]．歴史的文化景観をデジタルで再現しようとする試み

レーション[12]についての開発を行ってきた．開発したシは，これまでにも様々な場所で行われてきた．大滝らは，ステムは，地域の資料館において常設展示が行われ，地域鎌倉市による国史跡永福寺に関する発掘調査をもとに，住民に開放されており，現在も安定的にシステムの運用を†1 文教大学
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人物モデルについては，Lightwave[17]によって作成したも継続している．
本研究は，システムの一般公開を経て得られた利用者かのを，Blender 上に読み込み，ボーンとアニメーションの設らのフィードバックを受け，システムの大規模なアップデ定を行ったうえでゲームエンジン上に取り込み，スクリプートを行ったことに関するものである．今回は，対象地区

トで動作アニメーションを制御することとした（図 3）．

を旧東海道の江戸から六番目の宿場町である藤沢宿（現在モデリングについては，まず建築物モデルの全面的な見の神奈川県藤沢市）（図 1,2）とし，より詳細な建築物の再直しを行った．当時の宿場町には，大名や武士など来街者

現，人物モデルの配置とともに，特徴として時刻，季節，が宿泊する本陣や脇本陣のほかに，武士や庶民が宿泊する天候など，経時的な景観イメージの変化を可能とした表現旅籠があった．藤沢宿では，天保 14 年（1843 年）に，宿が挙げられる．

内人口 4,089 人（男 2,046 人，女 2,043 人），総家屋数 919軒が存在したとされ，本陣，脇本陣が 1 軒，旅籠が 45 軒と
日本橋 , 江⼾

対象地区

藤沢宿

49 軒，天保初年には 51 軒あったとされ，その規模は畳数20～30 畳程度のものが約 60％，残りは 3～4 室程度の小規

東海道五十三次

三条大橋 , 京都N

0 20

図1100(km)

50

蒔田本陣

境川いたという記録もあった[19]．本資料では，旅籠や商店など

清浄光寺( 遊行寺 )

旧東海道( 江⼾⽅面 )旧東海道( 京都⽅面 )研究対象地区
旧東海道
100

江の島道

N

合わせることによって，今開発では，より史実に基づいた
鎌倉道

江の島弁財天道標

高札場

50の屋号とともに，旅籠以外の家屋を含んだ個々の民家の間口，部屋数などが記録されており，これを旧町名と照らし

大鋸橋

0

町を訪れた際には，旅籠などの宿泊施設による収容人数では賄えないため，実際には宿場町内の家屋にも宿泊させて

東海道五十三次における藤沢宿の位置

八王子道模なものであった．参勤交代など，大規模な宿泊客が宿場

江島神社
一の鳥居

詳細な街並みの再現を行うこととした．また，間口については 2～3 間のものが多く見られ，宿場町の中心部は非常に高密度な景観となっていたことが明らかとなった．道路

200(m)

幅員についても，馬から荷物を積み卸ししている際に，横図2を人が一人通れる程度であったとされ，実際にはかなり細藤沢宿の都市要素配置図

いものであったと考えられる．
樹木に関しても，モデルを大幅に変更することとした．

2. システム開発

浮世絵に描かれた景観は樹木がデフォルメされているもの

2.1 3 次元形状モデリングが多いことは指摘されていたが，資料では新たに樹種のわ本システムの開発にあたり，統合開発環境であるゲームかるものもあった[20]．また，この地域における幕末期の古エンジン UNITY[13]を採用した．これまでに開発した歴史

写真を参照すると，当時の街道沿いの樹木は現在の街路樹的文化景観シミュレーションシステムでは，開発環境としと異なり，樹齢が長いものも多くみられ，樹高が非常に高てゲームエンジン Unreal Engine[14]を用いていたが，今開いものが多いことが分かった[21]．

発では，単なるウォークスルーではなく，経時的な景観イ

人物についても，再度モデリングの全面改修を行った．

メージの変化などの，様々な要素を新たに追加するため，これまでの研究で行われた景観評価において，建築物や都拡張性の高い開発環境を用いることとした．また，建築物市設置物などの静的要素に比して，人物や車両などの動的などの 3 次元形状モデルは 3DSMAX[15]で作成したものをな要素は高い注視を得る空間構成要素であることが明らか

Blender[16]に読み込み，ノーマルマップなどの設定を行っとなった [22]．本開発では，町人，農民，僧侶など，当時たうえで，ゲームエンジン上にパーツ単位で配置した．の藤沢宿に居住していたと思われる在住者と，武士，旅人

建築・施設モデリングArchitectural Modeling3ds MAX 2018

OBJ

人物モデリング
Person ModelingLightWave CORE

LWOなど，宿場町を訪れたと思われる来街者について，当時ど
3D モデリング統合
3D Modeling Integration
Blender 2.72のような行動をしていたのかを考慮したうえで人物のモデ

ゲームエンジン
GameEngine
Unity 5.6.3

TGA

法線マッピング
Normal Mapping
xNormal 3

TGA

テクスチャ作成
Texture Creation
Photoshop CC

楽曲・効果音作成

WAV

楽曲・効果音作成

Music Maker Mx2

図3

ルを作成した．これらの人物モデルは，定められた行動をFBX繰り返すループアニメーションを持たせ，設定された範囲内に自動生成され，定められた目的地に向かって移動する．
また，人物のモデリングについても，モデルの衣装や髪形などの精緻化を行うとともに，歩行モーションについても，WAV

Adobe Audition CC

開発フローとデータフォーマット

© 2019 Information Processing Society of JapanEXE

和服を着用した人物の動きを検証し，歩行アニメーションを再作成した．人物モデルとともに，傘や籠，行灯など，人物に付随する空間構成要素についても，同様にモデリン

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グし，専用のアニメーションを付すことによって，夜間に降らせるものとした．また，雨天時には，雷雨の表現としは行灯を携え，雨雪時には傘をさすなどの動作モデルの実てフラッシュ光源とサウンドエフェクトを設置した．降雪装も行った（図 4）．これらの人物モデルは，自律的に行動時には，シェーダによって建築物や道路などのマテリアルするエージェントであり，朝になるとランダムの路面上にを変更し，屋根や路面に積雪表現を行った．また，人物モ現れ，設定された目的地へと向かい，目的地到着後に消去

デルは，天候の変化に応じて，傘をさす，雨宿りするなどされる．また，雨天などの悪天候時には，エージェントはの行動を持たせることとした．1862 年の大寒（1 月 20 日）

近くの建物で雨宿りするため屋内へ移動し，路上のエージにおける晴天時，曇天時，雨天時，積雪時の景観画像を示

ェント数は減少する．また夜間時にもエージェント数を削す（図 7）．

減することとした．

図4

夜間時に行燈を携える人物モデル（左）と雨天時に傘をさす人物モデル（右）2.2 経時的変化
景観は，同じ都市空間であっても，時刻，季節や天候によって，その印象を大きく変化させる[23,24]．本システム
では，これら経時的な種々の要素について，ユーザが自由に変更可能なものとするとともに，これら継時的な環境が自動で推移するモードも用意した．
時刻の表現に関しては，太陽を表す平行光源の位置による表現を行った．藤沢宿の位置を，緯度 35 度 20 分，経度139 度 30 分とし，光源の位置を設定した．太陽の位置は季節によって変動するため，後述する季節の表現と連動させ，月日によっても異なる時間表現とするものとした．また，夜間景観についても，新月時と満月時では夜間の明るさが大きく異なるため，月日のデータと連動させた．人物モデ
ルは，夜間時には屋内に入り，街路上のモデル数を減らすとともに，歩行者に行燈を携えたものも少数用意した．1862
年の処暑（8 月 23 日）における 6 時，12 時，18 時，24 時を再現した画像を図に示す（図 5）．
季節の表現については，時刻の表現で用いた太陽や月の月日データと連動させ，光源の設定を行うとともに，季節によって植栽のマテリアルを変化させることとした．光源の位置によって，影の落ち方とともに，建物などの物体の見え方が異なる．本システムでは，月日によって太陽の位置が異なり，同じ時間帯であってもその印象は大きく異なるものとなった．1862 年の春分（3 月 21 日），夏至（6 月22 日），秋分（9 月 23 日），冬至（12 月 22 日）の再現した景観を示す（図 6）．
天候の表現としては，晴，曇，雨，雪の 4 つのパターンを用意した．雨雪時には，エフェクトを用いて，ステージ上部から雨や雪を表したパーティクルを作成し，上空から© 2019 Information Processing Society of Japan

図5

時刻の表現．上から 6 時，12 時，18 時，24 時（1862 年 8 月 23 日）

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これらの継時的要素は Time Zone Select 画面において，

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2.3 インタフェース

任意の時刻，季節，天候に変更できるものとした．また，本システムの入力インタフェースとして，キーボードSelect モードとは別途 Auto モードを設け， 1 日を 3 分間とマウスでの操作とともに，ゲームパッドでのコントローで一周するもの用意した．このモードは展示を考えた結果，ルを用意した．前開発で子のインタフェースを実装，展示昼間時 12 時間（6～18 時）を 120 秒，夜間時 12 時間（18した結果，視点の移動や回転については，初めてシステム時～翌 6 時）を 60 秒で繰り返し再生するとともに，天候がに触れるユーザであっても，特に問題なく扱えることがでランダムで変化するものとなっている．

きた．今開発においても，入力インタフェースとしてゲームパッドを採用し，Time Zone Select を Select Button に割り当てることとした（図 8）．

図6

季節の表現．上から春分，夏至，秋分，冬至（1862 年 10 時）© 2019 Information Processing Society of Japan

図7

天候の表現．上から晴天，曇天，雨天，積雪（1862 年 1 月 20 日）882情報処理学会 インタラクション 2019
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謝辞

本研究は，JSPS 科研費 No.16K00718 の助成を受けたものです．

参考文献
[1]

図8

ゲームパッドによるシステムの入力インタフェース

3. まとめ本研究では，一般的な地域の歴史的文化継承のため，過去の実在した街路景観をゲームエンジンによって再現することを目的とし，浮世絵や古文書，古地図を用いて，旧東海道の宿場町である藤澤宿を対象とした街路景観シミュレーションシステムの開発を行ったものである．本稿では特に，ゲームエンジンを用いることで可能となる特有の表現として，昼夜などの時間帯，春夏秋冬などの季節の再現，晴天，曇天，雨天などの天候表現について，変更可能なシステムを開発した．
これまでに開発したシステムは，藤沢市ふじさわ宿交流館での常設展示や地域イベントなどの機会を通じて，市民に向けて広く一般公開されてきた．常設展示では，PC を接続した 40inch ディスプレイによる表示を行い，ゲームパッドでコントロールするものとした．現在までに運用上大きな問題もなく，安定した動作をしている．今回，これらの展示で得られた利用者からのフィードバックを受け，大規模なシステムアップデートを行うこととなり，景観の時系列デザインとともに，空間構成要素のモデル形状などについて検討を加え，より正確なものへと更新をはかった．
今後は，展示という環境に応じたシステムの拡張として，様々な都市要素の説明や，現在の景観との比較などの機能を追加していく．建物モデルについては，点群データの活用や，テクスチャデータの経年変化などを行う．また，人物エージェントについても，考証に基づいた衣装や行動を持たせることとともに，モーションキャプチャによるリアルな動きの実装を図る．さらに，対象地区における歴史的文化景観の再現で得られた知見をもとに，建築物や都市設置物のユニット化とライブラリ化などを通じて本システムを汎用化し，他の地域でも利用可能な歴史的文化景観シミュレーションシステムのプラットフォーム化を行うこととする．

© 2019 Information Processing Society of Japan“「歴史文化基本構想」策定技術指針”.
http://www.bunka.go.jp/seisaku/bunkazai/rekishibunka/pdf/guideli
ne.pdf, (参照 2018-12-16).
[2] “「歴史文化基本構想」策定ハンドブック”.
http://www.bunka.go.jp/seisaku/bunkazai/rekishibunka/pdf/handbo
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[13] “Unity”. https://unity3d.com/, (参照 2018-12-16).
[14] “UNREAL ENGINE”. https://www.unrealengine.com, (参照2018-12-16).
[15] “3ds Max ”. https://www.autodesk.co.jp/products/3ds-max/, (参照 2018-12-16).
[16] “blender”. https://www.blender.org/, (参照 2018-12-16).
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[18] 児玉幸多校訂. 近世交通史料集 四 東海道宿村大概帳, 吉川弘文館, 1970, 182p.
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