| 研究課題/領域番号 |
19KK0115
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分23:建築学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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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)
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| 研究分担者 |
高瀬 幸造 東京理科大学, 理工学部建築学科, 講師 (20739148)
谷口 景一朗 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (80746496)
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| 研究期間 (年度) |
2019-10-07 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2020年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2019年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
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| キーワード | 光場の可視化手法 / 物理的光場 / Volume Photon Mapping / Photon Flow / 日射取得効果 / Volume Photon Map / 光環境の３次元可視化手法 / 視覚的光場 / 昼光照明シミュレーション / スカラー放射照度 / 光環境の３次元記述手法 / Visual Light Field / Physical Light Field / Light Field / 照明デザイン / 昼光導入装置 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、持続可能性と建築環境快適性の両立を目指した次世代の昼光照明設計手法の提案に向けて、昼光照明設計におけるPhoton Map アルゴリズムの活用では世界トップの実績を持つHochschule Luzernとの共同研究によって、以下の３項目の研究・開発を進める：１）Volume Photon Map アルゴリズムを用いて光環境を３次元的に可視化する手法を確立すること、２）本手法により人が認識する光の場を従来よりも正しく予測できることを被験者実験を通して明らかにすること、３）最新の昼光導入装置を備えた空間での検証を通して新たな昼光照明設計のためのツールとしての有効性を立証すること。
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| 研究成果の概要 |
1) Volume Photon Mapを生かした光場の３次元可視化手法Photon Flowを算出するためのRadianceの拡張プログラムを開発した。Photon Flowおよびスカラー放射照度の概念を応用して複雑な鏡面反射特性を持つ昼光導入装置において簡易に日射取得効果を計算する手法を提案した。2) Photon Flowを通して物理的光場を予測できる条件とその限界を明らかにした。3)光場の実測を通して、Photon Flowによる光場の表現が光源位置を含めた光場を直感的に把握しやすいことなどを示した。4) Photon Flowの算出プログラムを公開する準備を終えた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Volume Photon Mapを生かした光場の３次元可視化手法Photon Flowを開発し、また建築光環境の昼光計算において世界的なデファクトスタンダードになっているフリーソフトであるRadianceに組み込むことにより、誰でもが比較的容易に新たな光環境記述手法を用いて建築光環境を検討・設計できるようになるための基礎を築いた。また建築熱環境における複雑な鏡面反射特性を持つ昼光導入装置を備えた空間における日射取得効果を正確かつ容易に予測できるようになった。これらの開発には若手研究者も関わっており、今後の日本における光環境シミュレーションの普及と発展に資するものと考える。
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