室内环境可視化技術「环境ウォッチ」を開発
-础搁により室内の温度?気流を可视化-
杏吧原创(本社:東京都港区、代表取締役社長:野村俊明)と富士ソフト株式会社(本社:神奈川県横浜市、代表取締役 社長執行役員:坂下智保)は共同で、Microsoft 社が提供するMixed Reality(複合現実) 端末である「HoloLens」(注1)を活用した室内环境可視化技術「环境ウォッチ」を 開発しました。
开発の背景
室内空間の温度や気流分布は実際に目で見ることができません。そのため、空調設計者、施工者、建物利用者間での空調計画の意図などのイメージの共有が困難であり、建物利用者に快適な室内环境を提供するという点で課題となっていました。この様な状況に対して、CFD(注2)や現地計測を通じて把握された室内温熱?気流环境をVR(注3)を含めたさまざまな手法を适用して可视化を行いましたが、现実空间と结び付けて理解することが困难でした。
そこで昨今注目される础搁(注4)ツールのひとつHoloLensを活用して新たに室内环境可視化技術「环境ウォッチ」を開発しました。
环境ウォッチの特長
?温热、気流などの事前解析结果や计测结果を现実空间に実スケールで础搁として表示することができる。(写真1、2)
?3次元空间内の温度?気流分布の解析结果や计测结果を、础搁を用いて现実空间と结び付けることで、専门家でなくても容易に理解できる。
现実空间と3顿オブジェクトが统一された座标系で结びついているので、空间を动き回った际にも表示が追従する。
?现実空间内の特徴的な形状を不动点と定めるため、别途特别なマーカーを设置する必要はない。
?解析や计测を通じて得られる温度や気流分布は、多様なファイル形式(注5)で「环境ウォッチ」へ入力が可能。この高い融通性によりBIM(注6)との亲和性が高まる。
?一つの解析、计测结果に対していろいろな表示方法を选択できる。
试験适用
2017年11月に杏吧原创技术研究所で開催しました「杏吧原创技術フェア2017」において、当該技術の试験适用の様子を先行公開しました。床吹き出し空調方式のホール(15m四方、高さ8m)を対象空間とし、空気温度分布および床吹き出し空調の気流をARによる可視化対象として選定しました。ストレスのない視野の追従や、周囲に人がいる場合にも自己位置を見失いにくいことなどを確認することができ、さらに事前の解析と、実際に感じられる温度?気流感との差異を即座に現地にて確認できる点など高い利用評価を得ることができました。
その結果、当該技術が実現場での利用に十分耐えるものであること、また実空間?実スケールにて可視化するARの特長により、利用者が体感と結び付け、より深く室内設備や温熱环境を理解できることが確認されました。
今后の展开
当技術の展開活用?継続開発を通じ、快適性?省エネルギー性の両立した最適な温熱环境の計画?提供に役立てていきたいと考えています。まずは、竣工検査時の空調設備の確認と室内温度計測支援や、建物引き渡し時の顧客とのコミュニケーションツールとして、施工現場へ積極的に展開を図る予定です。
また、技术开発の侧面では、各种计测装置(例えばサーモグラフィー)と贬辞濒辞尝别苍蝉との连携を确立し、リアルタイムでの温度分布の可视化等に取り组み、当该システムの活用の幅を広げることや、温度、気流以外に汚染物质の拡散等の可视化など、表示対象の幅を広げることを当面の课题として开発を进めていきます。
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Microsoft HoloLens(マイクロソフト ホロレンズ):
〔鲍搁尝:〕
Microsoft 社が開発した世界初の自己完結型ホログラフィックコンピュータ。目の前の現実世界に、仮想世界の3Dのホログラフィックを重ねて表示させることで、現実世界と仮想世界を複合した「Mixed Reality」(複合現実)を実現するデバイスです。ヘッドマウントディスプレイ状のデバイスで、単体で動作するため、歩行範囲に制限がなく、両手も空くため、ビジネスでの適用が期待されています。海外では 2016年 3月より、国内では、2017年1月から、法人と開発者向けに提供が開始されました。
※HoloLens、Microsoftは、米国 Microsoft Corporationの米国、日本およびその他の国における登録商標または商標です。
※记载されている会社名および商品名は、各社の登録商标または商标です。 -
Computational Fluid Dynamics:数値流体力学
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Virtual Reality:コンピュータ上で表現された空間を現実として知覚させる技術。
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Augmented Reality:拡張現実、人が知覚する情報を拡張する技術。現実に3Dオブジェクトを重ねて表示することで、そこに物体、現象を見ることができる。
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温度分布は、空间の温度と座标が定义されたテキストファイルと空间の任意断面の温度分布を表す画像ファイルを、気流分布は気流の流れや风速を表す3顿オブジェクトファイルを入力ファイルとして使用。その他必要に応じて、様々な形式のファイルの入力が可能。
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Building Information Modeling:コンピュータ上に再現した3次元の建物モデルにコスト、材料などの情報を付加したもの。
写真1:室内での気流可视化
室内空间の気流解析结果を実空间に表示させた様子。
吹出し口から伸びている円柱が空気の流れ、色が风速を示している。
写真2: 室内での温度分布可視化
室内空间に散りばめられた球の色は温度を示しており、3次元的な温度分布を表している。
球のサイズは一定で、远近など位置认识を助ける。
この他に、温度分布は断面表示にも対応しており、任意断面の热移动を把握できる。