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Development of the estimation and design system for volume perception using 3D luminance mapping method

Research Project

Project/Area Number 19K04737
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 23020:Architectural environment and building equipment-related
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

YOSHIZAWA NOZOMU  東京理科大学, 理工学部建築学科, 教授 (40349832)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山口 秀樹  国土技術政策総合研究所, 建築研究部, 主任研究官 (60411229)
三木 保弘  国土技術政策総合研究所, 住宅研究部, 住宅情報システム研究官 (90356014)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords開放感 / 三次元輝度マッピング / 奥行き把握 / 空間ボリューム知覚 / 光環境 / VR / シミュレーション / 輝度画像 / 3次元輝度マッピング / 空間知覚 / 心理評価 / 広がり感 / 3 次元輝度マッピング / 輝度
Outline of Research at the Start

研究は大きく4つの部分に分けられる。
1つめは三次元輝度マッピング、つまり光環境を立体的に捉える手法の開発を実空間実測、仮想空間シミュレーションの両方について行う。
2つめは被験者実験を行い、空間寸法や光環境が広がり感に与える影響を定量化し、広がり感を算出するための予測式をたてる。
3つめは広がり感の適正値の検討であり、各種の空間や用途に対してそれぞれ異なるであろう、適正な広がり感の程度を求める。
4つめはツールの開発であり、誰もが簡単に正しくこの評価を利用できるよう設計ソフトウェア上で動作するプラグインを開発提供する。

Outline of Final Research Achievements

To study about the effect of lighting environment and dimensions of room on spaciousness, we conducted subjective experiment to quantity spaciousness by changing the volume, lighting environment and condition of openings in different spaces. The important visual information of the room perceived with the occupant’s eyes is the luminance image and the distance information. By combining both data of luminance and distance into one integrated data and analyzing it with the result of experiments, we derived the formula to estimate spaciousness of the room. In parallel, we studied about the spaciousness in VR and developed evaluation tool set, in order for the spaciousness estimation method to be widely used for research and practical design development.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

利用者が建築空間を快適かつストレスなく過ごせるためには適切な開放感が必要であるが、物理的な容積や開口の大きさは、敷地面積や容積率・環境維持コストなどの条件によって有限であり、特に都市部では不足しやすい。本研究の成果である開放感の予測式を使用すると、限られた条件の中で光環境や開口をどのように調整すれば、少しでも大きな開放感を得られるかを定量的に評価することが可能であり、実際の設計において3Dモデルと光環境のシミュレーションを用いて開放感を予測することで、空間構成・開口計画や照明計画の改善に寄与することができる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] QUANTIFICATION OF SPACIOUSNESS OF INTERIORS CONSIDERING LIGHTING AND VISUAL ENVIRONMENT (PART 2): CALCULATION MODEL FOR SPACIOUSNESS IN ROOMS WITHOUT OPENINGS USING AVERAGE LUMINANCE AND "DARK-PART-REDUCED VISIBLE VOLUME”2022

    • Author(s)
      三宅 博行, 山本 竜也, 山口 秀樹, 吉澤 望
    • Journal Title

      Journal of Environmental Engineering (Transactions of AIJ)

      Volume: 87 Issue: 792 Pages: 62-73

    • DOI

      10.3130/aije.87.62

    • NAID

      130008150445

    • ISSN
      1348-0685, 1881-817X
    • Year and Date
      2022-02-01
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 建築内部空間における光・視環境を考慮した開放感の定量評価研究(その3): 複数の実験結果の比較による無窓空間における開放感予測式の統合方法2022

    • Author(s)
      三宅博行, 岡田雅大, 山本竜也, 山口秀樹, 吉澤望
    • Journal Title

      日本建築学会環境系論文集

      Volume: 87

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] QUANTIFICATION OF SPACIOUSNESS OF INTERIORS CONSIDERING LIGHTING AND VISUAL ENVIRONMENT (PART 1) : VERIFICATION OF SPACIOUSNESS EVALUATION USING VIRTUAL REALITY WITH HEAD MOUNTED DISPLAY IN CLOSED INTERIOR SPACES2021

    • Author(s)
      山本 竜也, 三宅 博行, 山口 秀樹, 吉澤 望
    • Journal Title

      Journal of Environmental Engineering (Transactions of AIJ)

      Volume: 86 Issue: 783 Pages: 451-461

    • DOI

      10.3130/aije.86.451

    • NAID

      130008046083

    • ISSN
      1348-0685, 1881-817X
    • Year and Date
      2021-05-30
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] QUANTIFICATION OF THE EFFECT OF LIGHTING ENVIRONMENT ON SPACIOUSNESS OF INTEIROR SPACE2021

    • Author(s)
      Miyake, H., Okada, M., Yamamoto, T., Yamaguchi, H., Yoshizawa, N.
    • Journal Title

      Proceedings of CIE Conference 2021

      Volume: -

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] EFFECTS OF LIGHTING ON PERCEPTION OF SPACIOUSNESS2019

    • Author(s)
      Miyake,H., Yamamoto,T., Yamaguchi,H., Yoshizawa,N.
    • Journal Title

      Proceedings of CIE Conference 2019

      Volume: -

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ヘッドマウントディスプレイ上に再現したバーチャル空間と実空間に対する開放感の比較2022

    • Author(s)
      三宅博行・西原尚輝・岡田雅大・山本竜也・山口秀樹・吉澤望
    • Organizer
      2022年度日本建築学会大会(北海道)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Calculation model of spaciousness in rooms with windows -Experimental procedure for spaciousness evaluation using VR-2022

    • Author(s)
      S Nishihara, M Okada, H Miyake, H Yamaguchi, N Yoshizawa
    • Organizer
      LIGHT SYMPOSIUM 2022
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] HMD型VR装置を用いた室内空間における広がり感評価の妥当性検証2020

    • Author(s)
      山本竜也・三宅博行・ 山口秀樹・吉澤望
    • Organizer
      日本建築学会大会(関東)学術講演会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 室内空間の広がり感に光環境が与える影響 ― 三次元輝度マッピングを用いた定量的評価 ―2020

    • Author(s)
      三宅博行・ 山本竜也・山口秀樹・吉澤望
    • Organizer
      2020年度日本建築学会全国大会(関東)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] HMD 型VR装置を用いた室内空間における広がり感評価の妥当性検証2020

    • Author(s)
      山本竜也・三宅博行・ 山口秀樹・吉澤望
    • Organizer
      2020年度日本建築学会全国大会(関東)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] コンピュータ・シミュレーションにおける3 次元輝度マッピ ング手法の構築とその応用2019

    • Author(s)
      山本竜也・三宅博行・ 山口秀樹・吉澤望
    • Organizer
      2019年度日本建築学会全国大会(北陸)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] RTRACE with Equisolid projection in Environmental Psychology studies2019

    • Author(s)
      Tatsuya Yamamoto, Hiroyuki Miyake
    • Organizer
      The 18th International Radiance Workshop
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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