BIM・CIM

まずはCIMをご理解していただくために - CIM活用における基礎知識

【3Dの基礎知識】
表現と表示の方法の種類

「ワイヤーフレーム」「サーフェス」「ソリッド」という３つの表現方法の種類があります。ぞれぞれを設計の段階や目的に応じて、随時使い分けます。

【3Dの構築方法】
データ構造手法の違い

画面で私たちの目に映る3次元データは、目的に応じて「3D CG」「3D CAD」「3D VR」等の表現方法があり、使用ソフトウェアを使い分けます。

【3Dの実践】
CIMによる便益向上

CIM活用でプロジェクト全体のコストと時間を削減が可能となります。また中長期的な維持管理プロセスも効率が望まれ、担当者の負担が軽減されます。

• 【3Dの基礎知識】　3D情報の表現・表示方法

  まず3Dについての基本的なポイントの説明です。

  ３次元（3D）物体を、ディプレイ画面上で表現する際、「ワイヤーフレーム」「サーフェス」「ソリッド」という、３つの表現方法があります。一見、下の３つの立方体は同じように見えますが、ぞれぞれ表現方法が違い、結果的にコンピュータへの負荷も違ってきます。設計の段階や目的に応じて、使い分けています。

  	ワイヤーフレーム（Wireframe） 「針金で作ったフレーム」を意味し、頂点にあたる「点」と辺にあたり「線」だけで立方体を表現しています。小さく丸めた粘土（点）と棒（線）で作ったような立法体で、面や中身はない状態です。ワイヤーフレームは、基本的な形状の確認のみ必要で、まだ詳細の様子が不要な、設計の初期段階で用いらることが多いです。データ量が少ないため、ディスプレイ表示速度が速いのも特徴です。
  	サーフェス（Surface） ワイヤーフレームに「面」を加えた表現方法で、立方体の形をした箱のような状態です。もちろん平面だけでなく曲面も表現できますので、設計した形状に面を加え、面の表面に素材のテクスチャ（質感）等も加え、具体的なモデルを表現する目的で用いられます。中身が中空のプラモデルのような感じです。
  	ソリッド（Solid） 「点」「線」「面」に中身を加えた方法です。立法体の例ですと、中身が詰まった「さいころ」となります。構造物で「中身」は部品を意味します。部品の質・重さ・サイズ・接面などの情報も「ソリッド」ではデータ化されていますので、様々な演算やシミュレーションが可能になりますが、一方で、ディスプレイ表示には時間がかかります。立体を豊かに表現できるだけでなく、設計に必要な分析も可能なため、現代の一般的な3D-CADソフトは、ソリッドまでを対象としています。

• 【3Dの構築方法】　3D情報を取扱うアプリケーションソフトウェアの形態

  3D（3次元）とは、平面上に描かれた「絵」のような２次元の世界に、「奥行き」を加えて立体感の表現をも可能にした3次元（3 dimentions）のことです。デザインや設計では、この3次元をディスプレイ上で表現します。ご存知の通り、ディスプレイ自体は平面ですが、奥行きがあってリアルな立体のように見える「3次元の絵」を、3次元データ専用ソフトで再現します。ディスプレイで私たちの目に映る3次元のデータには、以下の種類があります。

  • ● 表　現： 表示されている画像の表現力に、どれだけのリアリティ性を持たせることができるか
  • ● 精　度： 画像/動画で表示されている構造物や各部品に、どれだけの数学的精度（＝正確さ）が保持されているか
  • ● インタラクティブ性：ユーザーが、画面に表示されている画像/動画に対して働きかけた時、どれだけの情報が得られるか

  3D CG（Three-Dimentional Computer Graphic）
  	コンピュータで描いた3次元の絵です。私たちの日常生活のあちこちで目にすることができます。本物そっくりにリアルに描かれた建築物の完成予想図をご覧になったことがあるかと思います。それが3DCGです。昨今のゲームや映画やCMの世界でも多用されています。3DCGの絵は、人間の目がぱっとみて認識する様子をリアルに表現でき、見た人が瞬時にイメージを掴めることが最大の特徴です。一方で、出力するサイズに合わせて図形などをコンピューターで組み合わせて描いたものなので、「そっくり」であっても3DCADのように「正確」ではありません。デジカメ写真のように、限りなく拡大してゆくと、曲線上では凸凹が現れてきます。ですので完成予想図としては最適ですが、設計には向きません。 ● 3DCGを用いた弊社ビジュアル資料集「CGパース」をぜひご覧ください。	表　現	精　度	インタラクティブ性
  		◎	○	△

  3D CAD（Three-Dimentional Computer Aided Design）
  	一見、CGとよく似た絵に見えますが、絵の各部分に正確な寸法データをを紐づけていますので、実際の2D図面以上の精密なモデリングを実現できます。上記のCGとはデータの表現方法が違うので、曲線や球体を限りなく拡大していっても、正確な形を保ったままディスプレイ上で拡大・縮小できます。もちろん構造物に限らず、身の回りの消費財（デジカメ、スキー板、食器、家具）などの設計にもCADは多用されており、3次元データを取り扱う最も一般的なソフトとして広く活用されています。	表　現	精　度	インタラクティブ性
  		○	◎	△

  3D VR（Three-Dimentional Virtual Reality）
  	VRは飛躍的にCGやCADを発展させたものです。ディスプレイに表示された建造物を鳥のような目線で見下ろしたり近くから見上げたり、また橋を渡ったりくぐったり等、あたかも現実の世界のような視点でディスプレイ内の建造物を眺められるツールです。景観の比較検討、日照の変化、走行中の運転席など特定の視点からの景色の検討、洪水など災害時のシミュレーション等、その活用方法は実に多岐に渡ります。 一方で、精度を上げたり作成範囲があまりに広いと、データが重くなり、スムーズな視点移動ができなるという短所が存在しますが、PC環境を取り巻く目覚ましい進歩の中で、これは改善されてゆくと思われます。 ● VRご理解いただくためには、VRをご覧いただくのが最も手っ取り早いと思います。弊社ビジュアル資料集「3DVRCGデータ」をぜひご覧ください。	表　現	精　度	インタラクティブ性
  		○	○	◎

• 【3Dの実践】　CIMによるユーザーの便益向上

  CIM活用によるユーザーの利便性の向上が期待できます。

  1. コストと時間を大幅に節約できる。
     建築前のプロジェクト概要理解、利用者の合意形成、実際の建築に関わる現場スタッフ間の情報共有など、多く側面で効率化が期待できます。
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  2. 維持管理が格段に楽となる
     施工内容・各部品の詳細データ・修理/交換・メンテ記録など維持管理に不可欠なあらゆるヒストリーデータが属性としてCIMデータ内に保管されていますので、何年も経った後でも、書類をひっくり返すことなくクリックひとつで瞬時に引き出して確認作業が行えます。公共事業の場合は、ある土木工事を参考にしたい時も、ゼロから調査をしなくとも、その建設計画の細部を知ることが可能となります。
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風景デザイン研究所のCIM – その特徴と活用実例ご紹介

特徴１　CIMの捉え方

3Dに関わる米国建設コンサル企業での実践経験、土木の豊富な知識/経験を基に、「現場の使用に耐えうるビジュアルデータ」を制作・コンサルティングいたします。

特徴２　セキュリティ対策

弊社が育成したプロフェッショナル人材による、3DCAD・CG・VRデータの構築や情報取り扱いですので、機密事項の守秘もご安心していただけます。

特徴３　保守・教育

バックアップの保管・データ活用に必要なソフトのアップグレード・活用方法のアドバイス・その他トラブルシューティングに、迅速かつ親切にご対応いたします。

活用実例　 弊社のCIM

橋梁分野においての弊社のCIM活用事例です。多彩な画像を用いてご紹介していますのでぜひご覧ください。ご質問等は、お気軽にお問い合わせください。

• 【特徴 １】 風景デザインCIMの捉え方

  「CG屋さん」と称される単なる３Dモデラーや制作者ではなく「コンサルティング」の立場をとる弊社は、CIMに必要な土木への知識・経験も十分に蓄積してきました。例えば道路１本でも、クロソイド曲線・片勾配など道路構造の基本情報を踏まえた上で、道路の構造は造られなければなりません。CIMで使用されるビジュアルデータは、構造関連の知識・経験がなければ制作不可能であり、その知識・経験なくして制作されたデータは、利用者にとって意味をなしません。このようなCIMに関する現実を踏まえて「現場の使用に耐えうるビジュアルデータ」を制作・コンサルティングできるのが私達「株式会社　風景デザイン研究所」です。弊社が制作するデータには、次のような利点があります。

  • 3D情報（3Dデータ）の構築（モデリング）
    上記の表現方法（ワイヤーフレーム、サーフェス、ソリッド）全てを駆使し、あらゆる角度から構造物を捉えますので、徹底的な検証・分析・設計が可能となります。
  • 表現・表示の方法
    上述のアプリケーションソフトウェア（3DCG、3D-CAD、3DVR）全てを駆使する技術と実務ノウハウを持ち合わせていますので、プロジェクトに関わる人たちの誰もが理解・納得できるデータを作成できます。
  • 属性情報（スペック）の付記
    建設に使用される部品の詳細属性情報を3Dモデルに紐づけすることができますので、維持管理の時間的/費用的なムダを軽減できます。

  	風景デザイン研究所	一般的な他社
  採用するモデリングの表現方法	ワイヤーフレーム、サーフェス、ソリッド	主にソリッドのみ
  表現に使用するソフトウェア	CG and CAD and VR, or mix	CG or CAD or VR
  ユーザーにとってのメリット	技術的な話ができるので、ユーザーの負担が減る。	指示内容を理解させるのに苦労する。
  バックグラウンド	土木建設エンジニア 工学を理解し実務経験を有している上で制作を行う。	アーティスト、意匠系 工学的理解がないまま見た目の華やかさで作成する。

• 【特徴 ２】 データのセキュリティ対策

  CIMは、プロジェクトに関するあらゆる側面からのデータがまとまったパッケージですので、そのセキュリティ対策は必須です。弊社がトレーニングしたプロフェッショナル人材がセキュリティを担当いたしますので、お客さまによりご安心していただけます。

  風景デザイン研究所	一般的な他社
  弊社員による、3DCAD・CG・VRデータの構築なので、機密事項の守秘なども安心である。行政やユーザーに対して、データの取り扱い方等を指導・教えることができる。	安価なサービスを提供するため、3DCGオペレーターの派遣社員や外国人を雇用しているので、データ構造作業の経緯が不明となりやすく、短期間で辞めてしまったり等のケースは避けられず、問題が発生した場合、解決に時間をとられる傾向が強い。

• 【特徴 ３】 保守・教育

  お客さまに納品した後も、保守サービスを通じて、3Dデータの更新（有料）、バックアップの保管・データ活用に必要なソフトのアップグレード・活用方法のアドバイス・その他トラブルシューティングに、ご対応いたします。

• 【活用実例】の具体的資料

  弊社が作成した講演会向け資料「インフラ整備における３Dデータ䛾活用」PDF版です。i-constructionの位置づけ、３Dデータ䛾基礎知識、３Dデータ䛾活用事例、作成現場䛾状況、CIM普及を成功させる秘訣などについてまとめられています。ご参考までにぜひご一読ください。
  

• 【活用実例】 弊社のCIM

  橋　梁

  富山市で神通八景のひとつとして有名で、地元の人々に愛され続けてる八田橋の架け替え工事に、弊社CIMをご活用いただいております。下に並ぶ画像で、CIMによる情報管理が、いかに細部にまで渡るものか、そしてそれらのおかげで、どれだけ建設プロジェクトを効率的に進めることができるかを、少しでもお分かりいただければと思います。
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  【これらの画像は富山市より許諾を得て掲載させていただいております】