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福田知弘の公式ブログです。

都市とITとが出合うところ 第88回 eCAADe2022とCAADRIA2022年次大会の趣旨について

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図1 eCAADe 2022 公式サイト( https://kuleuven.ecaade2022.be/

2022年もどうぞよろしくお願いします。

大阪府建築士事務所協会誌「まちなみ」で連載中の「都市とITとが出合うところ」第88回は、「eCAADe2022とCAADRIA2022年次大会の趣旨について」ご紹介します。

 

eCAADe 2022: Co-creating the Future: Inclusion in and through Design

2022年9月に開催されるeCAADe 2022(欧州におけるコンピューテーショナル建築設計の教育と研究に関する学会)の論文募集が始まっている。300ワード+参考文献の提出は1月15日〆。テーマと趣旨を和訳すると以下となる。

“未来を共創する:デザインにおける、デザインを通じたインクルージョン

“空間デザインは、ますます社会的、参加的、包括的な実践となりつつある。この10年で、世界中の一般の人々が、都市化のプロセスや、都市を作り変えていく方法に対して、形成力を主張し始めている(Harvey, 2013)。デザイナーではない市民、活動家、アーティスト、デザイナーが始めたDIY協同組合の数が復活してきたのだ。

こうした動きと並行して、建築デザイン、都市デザイン、計画、意思決定のプロセスにさまざまな利害関係者を参加させるために、数多くのソーシャルテクノロジー、ツール、プラットフォームが開発されてきた。クラウドソーシングやクラウドファンディングのアプリケーションは、群衆の知恵を活用するために広く利用されるようになった。パラメトリックデザインとデジタルファブリケーションの新たな発展は、カスタマイズされた高度に多様化した製品の製造にユーザが参加する可能性を生み出した。人工知能とモノのインターネットの組み合わせにより、スマートビルディング、自律型デバイス、ロボット、ソフトウェアがエージェントやアクティブな参加者へと変わり始めた。人間と人工知能の集合体を利用する試みは、実践、研究、教育を組み合わせるための新たな道を開いた。

その一方で、建物や都市、公共、私的、集合的な空間を作る際に組み込まれたデジタルデバイス、ツール、プラットフォーム、エージェントがもたらす悪影響への懸念が高まっている。例えば、弱者や不利な立場にある市民の潜在的な排除、市民の力の企業への移転、個人の生活やデータの私有化、さらには技術的な制御や監視の強化による空間的な排除などが挙げられる。

このような状況の中、会議では以下のような問題が取り上げられる。

  • 空間デザイン製品の共創において、出現するデバイス、プラットフォーム、エージェント、デザイナーはどのような役割を果たすことができるのか?
  • どのようにすれば、包括的かつ倫理的な方法で、人間や人工知能の集合体を空間デザインに活用できるのか?
  • これらの実践の課題と、それに対処するための将来の方向性は何か?”

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図2 CAADRIA 2022 公式サイト( https://caadria2022.org/

CAADRIA 2022: “POST CARBON”

CAADRIA 2022(eCAADeのアジア・オセアニア版)では以下のテーマが出されている。国連のSDGs(持続可能な開発目標)17の目標との関連性を考慮して論文を投稿するように求めたのは初めてである。

“ポストカーボン”

“2050年までに世界の人口が100億人まで増加し、現在の継続的な経済成長、デジタル化、多くの国でのインフラ拡張と相まって、私たちは地球規模でのカーボンインパクトを再考する必要がある。

第4次産業革命とそれに伴う気候変動の影響は、海岸や河川の洪水、サイクロン、山火事、大気汚染、資源の減少、自然生息地の減少など、世界中の現象として私たちの多くが直接、体感することができる。

建築物は、建設中、ライフサイクル中、そして解体後に大量の炭素を生成・消費するため、炭素の方程式において、建築、都市設計、エンジニアリング、建設が重要な役割を果たしている。

このような状況において、計算機による設計、シミュレーション、分析、製作、管理は、複数の分野にまたがる影響の傾向と結果を評価、理解、予測することを可能にする。ポストカーボンの枠組みでは、建築物、インフラ、公共資源などの建築環境の質、持続可能性、回復力を向上させるために計算機を活用することができる。

したがって、会議のテーマである「ポストカーボン」は、気候変動が現実となった世界に対処するための、より緊密な対話、より良い協力関係、エージェントの増加、効果的な方法を特定するための、深遠な異なるアプローチを求めている。特に、極端な気候との共存、限られた資源との共存、生物多様性の減少を余儀なくされている中で、国連の持続可能な開発目標を取り上げた論文を募集する。

2022年に開催されるCAADRIAでは、建築、エンジニアリング、都市デザイン分野におけるポストカーボンの未来の実現に向けて、計算機を用いたデザイン手法、ツール、プロセスの適用に貢献している学者、研究者、実務者が一堂に会す。”

おわりに

上述したように、学会では、その会議で議論したいテーマと趣旨が示されて論文が募集されることが多い。テーマと趣旨は、当分野の課題が包括的にまとめられていることが多く、当分野の動向やキーワードを知るために役立つ。CADやBIMと聞くとソフトウェアの使い方のような範囲でついつい捉えてしまうが、狭くなった視野を大きく拡げるきっかけにもなる。

(一般社団法人 大阪府建築士事務所協会 「まちなみ」2022年1-2月合併号)

都市と建築のブログ vol.56 名古屋:モーニング up!

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日本最大級のPark-PFI事業「Hisaya-Odori Park」とテレビ塔

2021年も残すところあと3日程となりました。良いお年をお迎えください。

都市と建築のブログ Vol.56(2022年新年号)は「名古屋:モーニング」をご紹介します。

フォーラムエイト・ラリージャパン2022(日本での世界ラリー選手権、通称WRC)が11月に愛知県と岐阜県で開催されることになりました。

そこで、2022年の都市と建築のブログは、ラリーの地を巡ります。

2021年11月、「都市と建築のブログ 総覧」電子版を上梓させて頂きました。以下よりお求めいただけます。ご笑覧いただければ幸いです。

どうぞよろしくお願いいたします。

既往研究の調べ方 | How to examine previous research

学術研究を進める際の重要な作業である、既往研究の調べ方で留意すべき内容を、講義用サイトのNoteにアップしました。
日ごろ、研究室で指導させて頂いている学生や若手の方にお伝えしている内容で、都度、アップデートしています。日本語版・英語版にて。

分野の違いはあるかもしれませんが・・・。

tomohirofukuda.jimdofree.com

学術論文の構成について | Structure of the paper

学術論文を構成する際に留意すべき内容を、筆者の講義用サイトのNoteに記しておきます。
日ごろ、研究室で指導させて頂いている学生や若手の方にお伝えしている内容で、都度、アップデートしています。日本語版・英語版にて。

分野の違いはあるかもしれませんね。

tomohirofukuda.jimdofree.com

 

図を作成する時に | When you create a diagram

論文や報告書の図表を作成する際に留意すべき内容を、筆者の講義用サイトのNoteに記しておきます。
日ごろ、研究室の学生や若手の方にお伝えしている内容で、都度、アップデートしています。日本語版・英語版にて。

tomohirofukuda.jimdofree.com

都市とITとが出合うところ 第87回 eCAADe 2021での発表 その2

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図1 福田知弘ほか:VR画面上での動きベクトル可視化法 - 建築仮想空間におけるVR酔い防止のために

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図2 eCAADe 2021 国別論文数(塗りつぶし:アブストラクト,ハッチング:出版数)

eCAADe 2021:研究室の発表概要

建築・都市とコンピュータに関する欧州国際学会・eCAADe 2021で研究室メンバーが発表した概要をご紹介したい。今回は後半2編について。以下に用語を整理する。

DR隠消現実。現実世界に存在する物体を仮想的に隠蔽・除去する技術。

GAN敵対的生成ネットワーク。人工知能アルゴリズムの一種であり、生成モデルの一種である。データから特徴を学習することで、実在しないデータを生成することや、存在するデータを特徴に沿って変換したデータを生成することができる技術。

 

景観評価のためのセマンティックセグメンテーションとGANを用いた隠消現実における自動仮想除去法

成熟都市では再開発プロジェクトが行われ、利害関係者との合意形成コストを下げるために将来景観を可視化することが重要である。既設の建造物を解体撤去した後の将来景観を可視化するために、DRに基づく方法が提案されてきたが、2つの課題が残されていた。(1)DRの前処理として、撤去する建造物と仮想撤去後にレンダリングすべき背景オブジェクトの3Dモデルを準備する必要があること、(2)撤去する建造物を事前に指定する必要があることである。

本研究は、セマンティックセグメンテーションを用いて撤去する建造物(除去対象)を自動検出した上で、GANを用いて除去領域を補完するDR法を提案する。この方法により、背景オブジェクトの3Dモデルを事前に用意する必要がなく、さらに除去対象を事前に指定する必要がなく、既設の建造物を仮想的に除去することができる。

提案方法を検証するためにプロトタイプシステムを開発し、この方法が解体撤去後の未来の風景を表現できること、平均約8.75 fpsの描画速度で動作することを確認した。(筆頭著者:菊池拓哉)

 

VR画面上での動きベクトル可視化法 - 建築仮想空間におけるVR酔い防止のために

マスカスタマイゼーションの時代において、ユーザはVRを使えば建築を仮想的に視覚化し、検討したい視点から設計を検討することができる。VR酔いの防止とVRコンテンツの品質を維持するために、VR仮想カメラの動きを評価することは重要である。そこでVRカメラの速度を可視化するレンダリング法の開発が始まっている。しかし、仮想カメラに近い物体の移動量は大きく、遠い物体の移動量は小さいため、カメラの絶対速度の可視化だけでは不十分である。

本研究は、動きベクトルと呼ばれるVRカメラからの相対速度をVR画面上で可視化する方法を開発することを目的とする(図1)。提案するレンダリング法のプロトタイプを実装し、境港市民交流センターの設計レビューのためのVRアプリケーションに適用することに成功した。動きベクトルのレンダリングは、RGBカラーでグラデーション表示する方法と、モーションブラー効果で表現する方法がある。この機能により、VR制作者は仮想世界のどこでVR酔いが発生しそうかを把握することができる。(筆頭著者:筆者)

 

国別の論文発表数

eCAADe 2021で出版された117編の論文を国別に数えてみた(図2)。塗りつぶし(原図:緑)がアブストラクト(梗概)投稿数(N=334)、ハッチング(同:赤)が査読を経た出版論文数である。梗概数は主催者発表であるが、出版数は筆頭著者の大学・企業の国で独自分類した(不明1~2編)。

近年、論文出版数は、米国と中国が競っている。eCAADe2021では、中国12編、米国10編であった。我が国は6編であった。

eCAADe2022は、ベルギーで開催される( https://kuleuven.ecaade2022.be/ )。年明けには、アブストラクト投稿〆切である。COVID-19の影響でまだ落ち着かないが、現地での発表を目指したい。

(一般社団法人 大阪府建築士事務所協会 「まちなみ」2021年12月号)

都市とITとが出合うところ 第86回 eCAADe 2021での発表 その1

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図1 中林瑞生ほか:インスタンスセグメンテーションを用いた動的オクルージョンのための自動判別プロセスを備えたMR景観可視化法

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図2 菊池直樹ほか:現実世界と仮想世界をつなぐオクルージョン対応のARとドローンの統合による景観可視化 ― 都市のデジタルツイン実現に向けて

eCAADe 2021:発表概要

先月号に引き続き、建築・都市とコンピュータに関する欧州学会・eCAADe 2021について。今回は研究室の発表概要として前半3編をご紹介したい。いずれも環境設計を可視化するためのAR/MR(拡張現実/複合現実)に関する研究である。以下に共通用語を整理する。

MR:100%バーチャル(VR)と100%現実の両端を結んだ数直線上で、両端点を除いてバーチャルと現実が何らかの割合で混合させる技術。

AR:バーチャルが現実よりも少ない割合で混合させる技術。MRはARを含んでいる。

オクルージョン処理:現実空間と3次元モデルの前後関係を正しい順番で表示させること。

セマンティックセグメンテーション:画像に写っている物体を、ラベルやカテゴリに基づきピクセル単位で分類する技術。ラベルやカテゴリとは、ビル、空、樹木、車道、車線、歩道、フェンス、人、自動車などの種類。インスタンスセグメンテーションはさらに、各ラベルのインスタンス(各物体)で分類する。

 

インスタンスセグメンテーションを用いた動的オクルージョンのための自動判別プロセスを備えたMR景観可視化法

MRは、景観設計における可視化手法として注目される。MRを用いた景観可視化は、実際のプロジェクトの現場で、利害関係者がリアルタイムに景観変化を実物大で検討できるが、オクルージョンが課題である。既往研究では、深層学習のセマンティックセグメンテーションを用いて、動的なオクルージョンを伴うMR景観可視化手法が提案された。しかし、この手法は2つの課題がある。第1に、同種類のオブジェクトが同じオブジェクトとして分類されてしまうこと。第2に、前処理で前景オブジェクトを定義する必要があること。

本研究は、インスタンスセグメンテーションにより各々の実物体を個別に認識できる大規模MR景観可視化システムを開発し、3次元仮想モデルと全ての実物体の座標情報を比較することで、位置関係を正確に表現することを可能とした(図1)。(筆頭著者:中林瑞生)

 

現実世界と仮想世界をつなぎARとドローンを統合しオクルージョンに対応した景観可視化 ―都市のデジタルツイン実現に向けて

都市・建築の計画設計では、ARによる将来景観の可視化は、設計段階での利害関係者間の合意形成に有効である。ARとドローンを統合した手法は、未来や過去の景観を上空から可視化できるが、オクルージョン問題に対処する必要がある。

本研究は、現実世界のドローンの位置情報と仮想世界のカメラの位置情報を連動させることで、ARとドローンを統合しオクルージョンに対応した景観の可視化法を提案する。この方法では、既存建造物群の3Dモデルを活用して、3D設計モデルが、現実世界(ライブ映像)の既存建造物群の背後にあるかのように表現する。ユーザは、設定されたルートに沿って飛行するドローンを利用して、オクルージョン処理を施したARで将来景観を検討することができる(図2)。(筆頭著者:菊池直樹)

 

景観設計可視化のための平面反射機能を伴うARシステム

ARは、景観設計の検討シナリオにおいて設計者が設計を表現するのを支援し、利害関係者が実際の現場で設計内容がどのように見えるかをより直感的に理解するための重要なツールである。

本研究では、既存のARシステムに3D仮想設計モデルの水面への映り込みを追加することで、水辺の景観設計をより高質に表現することを目的とした。まず、スマートフォンを用いたARシステムを構築した。次に、実際の水面領域に対して、3D水面モデルを事前に定義した。平面反射法を導入し、正確な反射効果をリアルタイムに生成した。さらに、水面に合わせて反射モデルが波打つ様子をレンダリングし、視覚的にリアルな表現を実現した。

(筆頭著者:陳豪)

 

  • Nakabayashi, M., Fukuda, T., Yabuki, N.: 2021, Mixed reality landscape visualization method with automatic discrimination process for dynamic occlusion handling using instance segmentation, Proceedings of the 39th eCAADe Conference, Volume 2, 539-546, 

    http://papers.cumincad.org/cgi-bin/works/paper/ecaade2021_038

  • Kikuchi, N., Fukuda, T., Yabuki, N.: 2021, Landscape visualization by integrating augmented reality and drones with occlusion handling to link real and virtual worlds: Towards city digital twin realization, Proceedings of the 39th eCAADe Conference, Volume 2, 521-528, 

    http://papers.cumincad.org/cgi-bin/works/paper/ecaade2021_036

  • Chen, H., Fukuda, T., Yabuki, N.: 2021, Development of an augmented reality system with reflection implementation for landscape design visualization using a planar reflection method in real-time rendering, Proceedings of the 39th eCAADe Conference, Volume 2, 547-554, 

    http://papers.cumincad.org/cgi-bin/works/paper/ecaade2021_080

 

(一般社団法人 大阪府建築士事務所協会 「まちなみ」2021年11月号)

 

ArchiFuture Web パラメトリック・ボイス Vol. 5「都市のすがた:都市のさまざまな要素のデータによる可視化」アップ

Archi Future Web パラメトリック・ボイスに、「都市のすがた:都市のさまざまな要素のデータによる可視化」を寄稿させて頂きました。

ストリートビュー画像と深層学習を用いて、都市の建物ファサードのカラー推定と建物の機能分類を自動化する方法を開発したものです。

www.archifuture-web.jp

 

『パラメトリック・ボイス』筆者のコラム一覧

キタのまちのニュースレター 地域の魅力再発見 No.2「なんと支流の数965! 日本一の淀川・最北の源へ」

「キタのまちのニュースレター」(年4回発行。大淀コミュニティセンター・北区民センター・大阪市コミュニティ協会発行)に、連載中のコラム。第2号をご紹介させて頂きます。

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地域の魅力再発見「なんと支流の数965! 日本一の淀川・最北の源へ」

北区を流れる淀川と大川。そもそも、どこから流れはじめているのでしょうか?

同じ流域内にある河川、湖、沼などを含めて「水系」と呼びます。淀川と大川は、大阪、兵庫、京都、奈良、滋賀、三重の2府4県にまたがる「淀川水系」です。

淀川水系は、「淀川三川」と呼ばれる桂川宇治川、木津川の他、琵琶湖、そして琵琶湖に流入する河川が含まれており、淀川全体の支流の数は965本、なんと「日本一」です。

つまり、淀川が流れはじめる源は、それらの地域とともにたくさんあります。今回は、最北端となる高時川の源へ。コロナ社会となる前に公共交通で訪ねてみました。

JR木ノ本駅から余呉バスに乗りかえて中河内へ。木ノ本を出発すると田園風景がすぐにはじまり、余呉を過ぎると山あいの道に入ります。すぐ真横を北陸自動車道が並んで走る風景にも出会えます。

バスに揺られ、椿坂峠を越えると終点の中河内に着きました。この集落はかつて、北国街道の宿場町として「(福井県の)今庄朝立ち 木之本泊まり 中河内で昼弁当」と詠われ、旅人にとって重要でした。全国でも屈指の豪雪地帯です。

中河内集落から「淀川の源」の碑へ(写真)、北国街道を歩きます。田植えが終わってカエルの大合唱が谷間にこだましていました。この先に集落はもうなさそう、50分ほどハイキングです。

石碑の裏には「河川の恵みに感謝して」と刻まれています。この地点から、淀川の河口まで直線距離を測ると131kmもありました。緑が豊かでコケが生き生きとしています。ここに降った雨水が土の中にしみ込み、やがて高時川として流れだすのでしょう。石碑からさらに少し歩くと栃ノ木峠滋賀県福井県の県境です。分水嶺でもあり、橋の下を流れる孫谷川は日本海へと流れています。

笹舟を浮かべました。地域を見届け大阪湾まで運よくたどり着けたとすると、いつのころになるのでしょうか。大阪や北区というまちの源に触れた気分になり、地域の魅力を再発見する旅となりました。

 

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淀川の最北端、高時川の源にある「淀川の源」の碑。ひと目見て『大阪の源流』に感動しました。

(キタのまちのニュースレター No.2 2021.10.20)

都市と建築のブログ vol.55 秋田北半分:ナモミ up!

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勝大(秋田犬の里)

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寒風山から男鹿半島全景

都市と建築のブログ 第55回目(2021年10月号)は「秋田北半分:ナモミ」をご紹介します。前回は秋田の南半分をご紹介しました。今回は秋田の北半分を中心に、大館、北秋田八郎潟、寒風山、男鹿半島などご紹介しています。

昨年11月、「都市と建築のブログ 総覧」を上梓させて頂きました。ご笑覧いただければ幸いです。書店の他、吹田市立図書館大阪大学附属図書館兵庫県立加古川東高等学校の図書館などでもお読みいただけます。

好評につき、2021年11月にデジタルブック版をリリース予定です。

どうぞよろしくお願いいたします。

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