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2014 Fiscal Year Annual Research Report

バーチャルリアリティ技術に基づく体験型自然災害予測シミュレータの構築

Research Project

Project/Area Number 24360183
Research InstitutionChuo University

Principal Investigator

樫山 和男  中央大学, 理工学部, 教授 (10194721)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小國 健二  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (20323652)
浅井 光輝  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90411230)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsバーチャルリアリティ / 自然災害 / 津波 / 地震 / 数値解析
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、体験型の自然災害予測シミュレータを構築するために、前処理手法として、1) GIS/CADによるバーチャルデジタル都市・地域の作成(形状モデリングとメッシュ生成)手法の構築。物理シミュレーションのソルバーとして、2)水害シミュレーション手法の高度化と並列化、および3)地震シミュレーション手法の高度化と並列化。また、4) 2)および3)の手法の統合。後処理手法として、5)バーチャルリアリティ(VR)空間における可視化手法の構築、および6)シミュレータの適用と評価・改良、を実施するものである。
平成25年度までに、1)~5)の構築をほぼ終了し、最終年にあたる平成26年度は、それらを統合した6)シミュレータの適用と評価・改良を行った。具体的には、本システムを既往の実験結果および東日本大震災等において発生した津波災害事例への適用を通じて、以下の改良を行った。
[1] 2次元および3次元の連成解析手法の改良:前年度までに開発した手法は、2次元および3次元領域のメッシュは互いに整合させる必要があったが、補間手法を改良することにより、3次元領域を任意の領域に設定できるように改良を行った。これにより、システムの適用性の向上を実現した。
[2] VR空間における可視化システムの改良:バーチャルリアリティ空間において臨場感の向上を実現するために、可視化映像の高品質化に加えて、津波現象がもたらす音の可聴化機能の実装等を行った。また、その効果を実証するために、没入型VR装置を用いた体験型シミュレータの試験運用を行い、一般学生に災害体験の協力をお願いした。なお、その評価にあたっては、アンケートに加えて脳血流計および皮膚電位計(科研費により購入)を用いて、心理状態の計測を実施した。その結果、聴覚情報が付加されることにより被験者はより大きいストレスを感じることが明らかとなった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2015 2014

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] 津波シミュレーションのためのCIVA-安定化有限要素法2015

    • Author(s)
      高橋佑典・桜庭雅明・ 樫山和男
    • Journal Title

      土木学会論文集A2(応用力学)

      Volume: 70 Pages: I_349-I_356

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 安定化有限要素法を用いた2D-3Dハイブリッド手法による津波解析2015

    • Author(s)
      高瀬慎介・加藤準治・森口周二・寺田賢二郎・京谷孝史・野島和也・桜庭雅明・樫山和男
    • Journal Title

      土木学会論文集A2(応用力学)

      Volume: 70 Pages: I_307-I_315

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 安定化ISPH法を用いた津波避難ビルに作用する流体力評価2015

    • Author(s)
      浅井光輝・合田哲朗・小國健二・磯部大吾郎・樫山和男・一色正晴
    • Journal Title

      土木学会論文集A2(応用力学)

      Volume: 70 Pages: I_649-I_658

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 地域防災教育のための3次元津波浸水解析とその可視化に関する研究2015

    • Author(s)
      岩塚雄大・古牧大樹・西畑剛・川辺赳史・樫山和男
    • Journal Title

      土木学会論文集F3(土木情報学)

      Volume: 70 Pages: I_152-I_159

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 可聴化技術を用いた津波疑似体験システムの構築2015

    • Author(s)
      川辺赳史・樫山和男・宮地英生・岩塚雄大・古牧大樹・西畑剛
    • Journal Title

      土木学会論文集F3(土木情報学)

      Volume: 70 Pages: I_235-I_242

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Incompressible Smoothed Particle Hydrodynamics Simulations of Fluid-Structure Interaction on Free Surface Flows2015

    • Author(s)
      Abdelraheem M. Aly, Mitsuteru Asai
    • Journal Title

      International Journal of Fluid Mechanics Research

      Volume: 41 Pages: 471-484

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Modelling of non-Darcy Flows through porous media using an extended Incompressible Smoothed Particle Hydrodynamics2015

    • Author(s)
      Abdelraheem M. Aly, Mitsuteru Asai
    • Journal Title

      Numerical Heat Transfer, Part B:Fundamental

      Volume: 67 Pages: 255-279

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Automatic Conversion of Visually Consistent Digital Maps to Conforming Geometry for Computational Fluid Dynamics2015

    • Author(s)
      Takahiro Kawaguchi and Kenji Oguni
    • Journal Title

      Journal of Computing in Civil Engineering

      Volume: 29 Pages: 04015003-1-11

    • DOI

      10.1061/(ASCE)CP.1943-5487.000473

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 微細ひび割れの形成と接触を考慮した準脆性材料の圧縮破壊シミュレーション2014

    • Author(s)
      神野真弥・車谷麻緒・寺田賢二郎・京谷孝史・樫山和男
    • Journal Title

      日本計算工学会論文集

      Volume: 2014 Pages: 20140006

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 防災・減災分野における計算機シミュレーション(招待論文)2014

    • Author(s)
      樫山和男
    • Journal Title

      学術の動向

      Volume: 19 Pages: 21-25

    • Open Access
  • [Presentation] 防災シミュレーションにおけるバーチャルリアリティ技術を用いた可視化2014

    • Author(s)
      樫山和男
    • Organizer
      応用力学委員会 中部地区フォーラム「地震・津波災害へ備えるために ~応用力学からのアプローチ,解析現状と精度」
    • Place of Presentation
      名城大学サテライト
    • Year and Date
      2014-10-02
    • Invited
  • [Presentation] 有限要素法を用いた2D浅水流れと3D気液二相流れにおける結合法の検討2014

    • Author(s)
      松本純一・樫山和男
    • Organizer
      第19回計算工学講演会
    • Place of Presentation
      広島県広島市
    • Year and Date
      2014-06-11 – 2014-06-13
  • [Presentation] 2D-3D Hybird method for tsunami simulation based on stabilized finite element method2014

    • Author(s)
      S.Takase,J.Kato,S.Moriguchi,K.Terada,T.Kyoya,M.Kurumatani,M.Asai,K.Kashiyama,M.Sakuraba and K.Nojima
    • Organizer
      COMPSAFE2014(Computational Engineering and Science for Safety and Environmental Problems)
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Year and Date
      2014-04-13 – 2014-04-16
  • [Presentation] 3D Numerical analysis on tsunami inundation and visualization of evacuator's view2014

    • Author(s)
      D.Furumaki,Y.Iwatsuka,T.Nishihata,T.Kawabe,K.Kashiyama
    • Organizer
      COMPSAFE2014(Computational Engineering and Science for Safety and Environmental Problems)
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Year and Date
      2014-04-13 – 2014-04-16

URL: 

Published: 2016-06-01  

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