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3次元輝度マッピングによる空間ボリューム予測システム構築と設計ツール開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K04737
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分23020:建築環境および建築設備関連
研究機関東京理科大学

研究代表者

吉澤 望  東京理科大学, 理工学部建築学科, 教授 (40349832)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード開放感 / 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
研究開始時の研究の概要

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。

研究成果の概要

光環境と空間サイズが開放感に与える影響を調査するため、開放感を評価し数値化させる被験者実験を、容積の大小や光環境、開口の有無などが異なる空間で行った。人の目に集まる視覚的な空間情報として輝度情報と距離情報があげられるが、被験者の視点から網羅的に取得した輝度情報と距離情報を統合的に3次元輝度マッピングとしてデータ処理し、被験者実験の評価値と分析することで、開放感を定量的に求める予測式を導出した。また、今後の開放感評価研究や実際の設計に活かすために有効である、VR内での開放感の解析や、評価ツールの整備を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 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2):平均輝度と暗所欠損可視容積による無窓空間の開放感計算モデル2022

    • 著者名/発表者名
      三宅 博行, 山本 竜也, 山口 秀樹, 吉澤 望
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集

      巻: 87 号: 792 ページ: 62-73

    • DOI

      10.3130/aije.87.62

    • NAID

      130008150445

    • ISSN
      1348-0685, 1881-817X
    • 年月日
      2022-02-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      三宅博行, 岡田雅大, 山本竜也, 山口秀樹, 吉澤望
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集

      巻: 87

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 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1):HMDによるVRを用いた無窓空間における開放感評価の妥当性検証2021

    • 著者名/発表者名
      山本 竜也, 三宅 博行, 山口 秀樹, 吉澤 望
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集

      巻: 86 号: 783 ページ: 451-461

    • DOI

      10.3130/aije.86.451

    • NAID

      130008046083

    • ISSN
      1348-0685, 1881-817X
    • 年月日
      2021-05-30
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] QUANTIFICATION OF THE EFFECT OF LIGHTING ENVIRONMENT ON SPACIOUSNESS OF INTEIROR SPACE2021

    • 著者名/発表者名
      Miyake, H., Okada, M., Yamamoto, T., Yamaguchi, H., Yoshizawa, N.
    • 雑誌名

      Proceedings of CIE Conference 2021

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] EFFECTS OF LIGHTING ON PERCEPTION OF SPACIOUSNESS2019

    • 著者名/発表者名
      Miyake,H., Yamamoto,T., Yamaguchi,H., Yoshizawa,N.
    • 雑誌名

      Proceedings of CIE Conference 2019

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      三宅博行・西原尚輝・岡田雅大・山本竜也・山口秀樹・吉澤望
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会(北海道)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Calculation model of spaciousness in rooms with windows -Experimental procedure for spaciousness evaluation using VR-2022

    • 著者名/発表者名
      S Nishihara, M Okada, H Miyake, H Yamaguchi, N Yoshizawa
    • 学会等名
      LIGHT SYMPOSIUM 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      山本竜也・三宅博行・ 山口秀樹・吉澤望
    • 学会等名
      日本建築学会大会(関東)学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      三宅博行・ 山本竜也・山口秀樹・吉澤望
    • 学会等名
      2020年度日本建築学会全国大会(関東)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      山本竜也・三宅博行・ 山口秀樹・吉澤望
    • 学会等名
      2020年度日本建築学会全国大会(関東)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      山本竜也・三宅博行・ 山口秀樹・吉澤望
    • 学会等名
      2019年度日本建築学会全国大会(北陸)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] RTRACE with Equisolid projection in Environmental Psychology studies2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Yamamoto, Hiroyuki Miyake
    • 学会等名
      The 18th International Radiance Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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