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日本庭園デジタルツインのための高精度自然石3Dモデル化手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23K05286
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39070:ランドスケープ科学関連
研究機関東京農業大学

研究代表者

齋藤 馨  東京農業大学, 地域環境科学部, 教授 (70215531)

研究分担者 國井 洋一  東京農業大学, 地域環境科学部, 教授 (10459711)
粟野 隆  東京農業大学, 地域環境科学部, 教授 (20393374)
張 平星  東京農業大学, 地域環境科学部, 准教授 (40846383)
檜山 敦  一橋大学, 大学院ソーシャル・データサイエンス研究科, 教授 (00466773)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード3D計測 / 材料庭石 / 据付庭石 / 拡張現実 / 庭石 / 3Dモデル / 日本庭園 / ミックスドリアリティ / 材料 / 石組 / 自然石 / 3Dモデリング / Virtural Reality
研究開始時の研究の概要

デジタル社会形成の中でサイバースペースに実物都市と同じ3次元形状データ(3Dモデル) デジタルツインの整備が開始され日本庭園の3Dモデルの精度が緊縛の課題となった。
本研究は日本庭園の国際的価値を庭園美と日本文化の精神的象徴性と捉え、従来3Dモデル化できなかった自然石を㍉単位で高精度に3Dモデル化する手法を開発し、自然石3Dモデル作成を通じて日本庭園3Dモデルのあるべき姿を明らかにする。東京農業大学作庭実習地で①一石360度全周3Dモデル化技術開発、②実習地での3石程度の石組3Dモデル、③オンライン庭石流通のためのVirtual Reality 表示とデータ構造検討を行い、研究目的を達成する。

研究実績の概要

デジタル社会形成の中でサイバースペースに実物都市と同じ3次元形状データ(3Dモデル) デジタルツインの整備が開始され日本庭園の3Dモデルの精度が緊縛の課題となった。本研究は日本庭園の国際的価値を庭園美と日本文化の精神的象徴性と捉え、従来3Dモデル化できなかった自然石を㍉単位で高精度に3Dモデル化する手法を開発し、自然石3Dモデル作成を通じて日本庭園3Dモデルのあるべき姿を明らかにする。
東京農業大学実験室内および前庭で①一石360度全周3Dモデル化技術開発、②東京農業大学前庭での3石程度の石組3Dモデル、③オンライン庭石流通のための仮想現実(VR),拡張現実(AR) 表示とデータ構造検討を行い、研究目的を達成する。
2024年度は3D計測対象庭石を、計測方法で区別し、360度全周計測する「材料庭石」と、すでに庭園に据え付けたあって動かすことのない「据付庭石」とに区別して命名した。前年度構築した計測システムを用い、実験室内で、材料庭石を計測1mm以下精度でDスキャン計測できる実証データを得た。野外の周囲状況の異なる4石の据付庭石を計測し、3Dデータの公開と分析を進め、論文投稿し2025年2月に受理された。また3Dデータは3Dモデル流通プラットフォームSketchfabに公開し、拡張現実(AR:Augmented Reality)機能を使って実物の据付庭石の隣に3Dモデルの材料庭石をおいた画像を作成した。これらの成果は2025年3月に開催した「第2回庭石材料3Dモデル化研究会(https://www.nodai.ac.jp/academics/reg/land/original/news/3-6/)」で発表し。庭石販売業や造園業の方も参加し、前年度に引き続き庭石に販売の流通実務として本研究の3Dモデルの実用性や精度について実質的具体的な議論を行った。

現在までの達成度
現在までの達成度

2: おおむね順調に進展している

理由

計測対象の庭石は、室内計測では支障なく順調に3D計測できている。
庭石3Dモデルは、ヘッドマウトディスプレによる仮想現実VR表示、および拡張現実ARにより、実物の据付庭石の隣の芝生地面に置いたシミュレーション画像を作成できた。
また本研究で計測した庭石3Dモデルは3Dモデル流通プラットフォームSketchfabに、そのサイズを公開可能制限ファイルサイズ以下に間引いて以下の二つのURLで(100MB以下のa)、および100mb以上500MB未満のb)にアップロードして公開し、データも公開した。a) https://sketchfab.com/kaorusaito b) https://sketchfab.com/mmsroadsidetree
なお野外緑陰下の据付庭石は正常に計測できたが、野外での材料庭石は直射日光下や建物などの日陰下では表面カラーテクスチャーを取得できなかった。

今後の研究の推進方策

野外での材料庭石3D計測が可能な野外日照条件を明らかにする。
材料庭石3Dモデルを新たに3石モデル化し、この3石の石組を3Dソフトの中で操作実験を行い、その可能性を示す。
最終年度のため、3Dモデル公開と全体の知見をとりまとめ、研究会にて報告を行う。

報告書

(2件)
  • 2024 実施状況報告書
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)
  • 研究データ

    (4件)

すべて 2025 2024 2023

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] オンライン活用を目指した庭石3D モデル作成の事例研究2025

    • 著者名/発表者名
      斎藤 馨、 國井 洋一、 張 平星、 粟野 隆、 菅井 一樹、 檜山 敦
    • 雑誌名

      ランドスケープ研究

      巻: 88(5)

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 本多静六2025

    • 著者名/発表者名
      粟野隆
    • 雑誌名

      庭

      巻: 258 ページ: 92-95

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 安永・天明期の六義園における池泉の水位変動とその景観2024

    • 著者名/発表者名
      板村 東磨・粟野 隆
    • 雑誌名

      ランドスケープ研究(オンライン論文集)

      巻: 17 号: 0 ページ: 1-11

    • DOI

      10.5632/jilaonline.17.1

    • ISSN
      1883-261X
    • 年月日
      2024-01-20
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TLSを用いた3次元測量における造園空間への応用可能性に関する研究2024

    • 著者名/発表者名
      菅井一樹, 國井洋一, 鈴木雅和
    • 雑誌名

      日本測量協会応用測量論文集

      巻: 35 ページ: 143-154

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 折下吉延2024

    • 著者名/発表者名
      粟野隆
    • 雑誌名

      庭

      巻: 255 ページ: 98-101

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 大屋霊城2024

    • 著者名/発表者名
      粟野隆
    • 雑誌名

      庭

      巻: 257 ページ: 94-97

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Development of a web application for flowering phenology observation and its applicability to climate-related learning in elementary schools2023

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Kazuhiko W.、Miyajima Kirie、Fujiwara Akio、Saito Kaoru
    • 雑誌名

      Cogent Education

      巻: 10(2) 号: 2 ページ: 116-116

    • DOI

      10.1080/2331186x.2023.2277045

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 日本庭園の「わざ」(伝統造園技術)とは何か?2023

    • 著者名/発表者名
      粟野隆
    • 雑誌名

      ランドスケープ研究

      巻: 87(2) ページ: 12-121

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 作庭記と園治の世界2023

    • 著者名/発表者名
      張平成、福井亘
    • 雑誌名

      ランドスケープ研究

      巻: 87(2) ページ: 116-119

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 近代東京の公園・庭園の擬石に精巧な技術力を発揮した左官師 植松茂2023

    • 著者名/発表者名
      粟野隆
    • 雑誌名

      庭

      巻: 251 ページ: 92-95

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 庭石材料3Dモデル化デモンストレーション2025

    • 著者名/発表者名
      斎藤馨
    • 学会等名
      第2回庭石材料3Dモデル化研究会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 造園におけるレーザ測量の動向2025

    • 著者名/発表者名
      國井洋一
    • 学会等名
      第2回庭石材料3Dモデル化研究会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] デジタルと庭園の可能性2025

    • 著者名/発表者名
      檜山敦
    • 学会等名
      第2回庭石材料3Dモデル化研究会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 高精度庭石3Dモデル化による日本庭園デジタルツインの検討2024

    • 著者名/発表者名
      斎藤馨、粟野隆、國井洋一、張平成、檜山敦
    • 学会等名
      平成6年度日本庭園学会全国大会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 庭石材料3Dモデル化デモンストレーション2024

    • 著者名/発表者名
      斎藤馨
    • 学会等名
      第1回庭石材料3Dモデル化研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 地上レーザスキャナによる日本庭園測量の紹介2024

    • 著者名/発表者名
      國井洋一
    • 学会等名
      第1回庭石材料3Dモデル化研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 日本庭園の伝承技術・技能としての「わざ」のカタロギング2024

    • 著者名/発表者名
      粟野隆
    • 学会等名
      第1回庭石材料3Dモデル化研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 庭石:造園学と地質学の違う楽しみ方2024

    • 著者名/発表者名
      張平星
    • 学会等名
      第1回庭石材料3Dモデル化研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] “Cataloging Waza as traditional Japanese garden techniques and skills”2024

    • 著者名/発表者名
      Awano, Takashi
    • 学会等名
      2024 NAJGA International Japanese Garden Conference(国際学会)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 陸奥宗光別邸跡・旧古河別邸の庭園における流れの構造と時期変遷2023

    • 著者名/発表者名
      吉田雄哉、粟野隆
    • 学会等名
      日本庭園学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 日本の文化財庭園の保存・修復技術2023

    • 著者名/発表者名
      粟野隆
    • 学会等名
      2023亜太建築空間与文物保存国際研討会(招待講演)(国際学会)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

すべて 2026

  • 材料庭石No.A3Dモデル2026

    • 資金配分機関
      • 資金配分機関名
        日本学術振興会
      • e-Rad資金配分機関ID
        1025
      • Crossref Funder Registry資金配分機関ID

        https://doi.org/10.13039/501100001691

      • 体系的番号
        JP23K05286
      • プロジェクト名
        日本庭園デジタルツインのための高精度自然石3Dモデル化手法の開発
    • データの名称
      材料庭石No.A3Dモデル
    • 掲載日
      2026-04-06
    • データの説明(抄録・要旨)
      庭石3Dスキャンデータ
    • データの分野
      ものづくり技術
    • データ種別
      測定・評価データ
    • 管理対象データの利活用・提供方針
      CC BY-NC-SA 4.0
    • アクセス種別
      公開
    • リポジトリ情報
      東京農業大学機関リポジトリ
    • URI

      https://skfb.ly/prCJJ

    • データ管理者情報
      • データ管理者情報種別
        データ管理者
      • データ管理者情報
        東京農業大学総合研究所事務部
      • データ管理者情報種別
        データ管理機関
      • データ管理者情報
        東京農業大学
      • データ管理者情報種別
        データ管理者の連絡先
      • データ管理者情報
        kakenhi*nodai.ac.jp (メールアドレスは「@」を「*」に置換しています。)
    • データNo.

      JP23K05286-2024-0001

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • 据付庭石No.1-3Dモデル2026

    • 資金配分機関
      • 資金配分機関名
        日本学術振興会
      • e-Rad資金配分機関ID
        1025
      • Crossref Funder Registry資金配分機関ID

        https://doi.org/10.13039/501100001691

      • 体系的番号
        JP23K05286
      • プロジェクト名
        日本庭園デジタルツインのための高精度自然石3Dモデル化手法の開発
    • データの名称
      据付庭石No.1-3Dモデル
    • 掲載日
      2026-04-06
    • データの説明(抄録・要旨)
      庭石3Dスキャンデータ
    • データの分野
      ものづくり技術
    • データ種別
      測定・評価データ
    • 管理対象データの利活用・提供方針
      CC BY-NC-SA 4.0
    • アクセス種別
      公開
    • リポジトリ情報
      東京農業大学機関リポジトリ
    • URI

      https://skfb.ly/psp7y

    • データ管理者情報
      • データ管理者情報種別
        データ管理者
      • データ管理者情報
        東京農業大学総合研究所事務部
      • データ管理者情報種別
        データ管理機関
      • データ管理者情報
        東京農業大学
      • データ管理者情報種別
        データ管理者の連絡先
      • データ管理者情報
        kakenhi*nodai.ac.jp (メールアドレスは「@」を「*」に置換しています。)
    • データNo.

      JP23K05286-2024-0002

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • 据付庭石No2-3Dモデル2026

    • 資金配分機関
      • 資金配分機関名
        日本学術振興会
      • e-Rad資金配分機関ID
        1025
      • Crossref Funder Registry資金配分機関ID

        https://doi.org/10.13039/501100001691

      • 体系的番号
        JP23K05286
      • プロジェクト名
        日本庭園デジタルツインのための高精度自然石3Dモデル化手法の開発
    • データの名称
      据付庭石No2-3Dモデル
    • 掲載日
      2026-04-06
    • データの説明(抄録・要旨)
      庭石3Dスキャンデータ
    • データの分野
      ものづくり技術
    • データ種別
      測定・評価データ
    • 管理対象データの利活用・提供方針
      CC BY-NC-SA 4.0
    • アクセス種別
      公開
    • リポジトリ情報
      東京農業大学機関リポジトリ
    • URI

      https://skfb.ly/pqnHA

    • データ管理者情報
      • データ管理者情報種別
        データ管理者
      • データ管理者情報
        東京農業大学総合研究所事務部
      • データ管理者情報種別
        データ管理機関
      • データ管理者情報
        東京農業大学
      • データ管理者情報種別
        データ管理者の連絡先
      • データ管理者情報
        y3kunii*nodai.ac.jp (メールアドレスは「@」を「*」に置換しています。)
    • データNo.

      JP23K05286-2024-0003

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • 据付庭石No3&4-3Dモデル2026

    • 資金配分機関
      • 資金配分機関名
        日本学術振興会
      • e-Rad資金配分機関ID
        1025
      • Crossref Funder Registry資金配分機関ID

        https://doi.org/10.13039/501100001691

      • 体系的番号
        JP23K05286
      • プロジェクト名
        日本庭園デジタルツインのための高精度自然石3Dモデル化手法の開発
    • データの名称
      据付庭石No3&4-3Dモデル
    • 掲載日
      2026-04-06
    • データの説明(抄録・要旨)
      庭石3Dスキャンデータ
    • データの分野
      ものづくり技術
    • データ種別
      測定・評価データ
    • 管理対象データの利活用・提供方針
      CC BY-NC-SA 4.0
    • アクセス種別
      公開
    • リポジトリ情報
      東京農業大学機関リポジトリ
    • URI

      https://skfb.ly/pqxHV

    • データ管理者情報
      • データ管理者情報種別
        データ管理者
      • データ管理者情報
        東京農業大学総合研究所事務部
      • データ管理者情報種別
        データ管理機関
      • データ管理者情報
        東京農業大学
      • データ管理者情報種別
        データ管理者の連絡先
      • データ管理者情報
        y3kunii*nodai.ac.jp (メールアドレスは「@」を「*」に置換しています。)
    • データNo.

      JP23K05286-2024-0004

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2023-04-13   更新日: 2026-04-14  

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