| 研究課題/領域番号 |
19K04737
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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 |
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, 室長 (90356014)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 広がり感 / 光環境 / 輝度画像 / 三次元輝度マッピング / VR / シミュレーション / 奥行き把握 |
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| 研究実績の概要 |
令和2年度は研究2年目として、広がり感の実測のための技術開発、被験者実験による広がり感認知モデルの構築、その成果の発表を行った。技術開発については、空間内における光の三次元的な分布情報（3次元輝度マッピング）を取得するにあたり、これまでシミュレーションによる光環境の再現によって取得した輝度値を用いていたのに対し昨年度は、輝度値は実測した輝度画像から取得し、3次元情報は輝度画像と同じ画像を参照してモデリングを行って取得できるようにした。それにより、より正確な輝度情報を計算に用いることができると同時に、3次元輝度マッピングデータ作成の効率化を図ることができた。
被験者実験については、大学構内、建築研究所、個人宅において、6か所・計9つの空間を使用して照明手法、光量、空間内の明るさの偏在などの照明条件を変化させながら広がり感を評価する実験を行った。これにより、光・視環境が広がり感に与える影響をモデル化することができ、3次元マッピングの輝度情報と位置情報からその影響を数値として算出できるようになった。また、VR（バーチャルリアリティ）によって物理的には離れた位置にある実験空間を再現し、それらを相互に比較させることで、直接的に比較できるようにし、約30～140立米までサイズの異なる空間に対する広がり感を連続的に評価する実験を行った。
研究成果の発表としては、建築学会全国大会オーガナイズドセッションにおいて、VRによる広がり感評価の、実空間への評価に対応する妥当性の発表を行った。また建築学会誌に、同じくVR評価の妥当性の詳報と、広がり感評価モデルについての報告の2本を提出し、審査中である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
3次元輝度マッピングの取得方法の改良は、目標を達成できた。輝度情報については実測した輝度画像を元にしたデータの作成ができるようになり、精度が向上した。距離情報についてはまだ直接測定ではなく実測寸法をもとにした3Dモデリングから算出するという間接的な方法をとったものの、輝度画像と同一の写真を参照しながらモデリングを行うツールを使用することで、精度を向上させることができた。
広がり感の知覚モデルについては、おおよそ目標を達成することができた。大きさの全く異なる空間を使用し、実験用にフレキシブルに光環境を変更できるような照明設備を用いて、多様な条件の比較を行う実験を行うことができた。一連の実験から、どの空間においても、光の量・光の偏在・可視容積と広がり感の関係について、程度の差はあれども共通の傾向がみられることを示すことができた。具体的には、広がり感を対数化した値は、光の量を対数化した値と、被験者からの可視容積のうち暗い部分を差し引いた容積を対数化した値の双方と線形関係にとなっており、この関係を利用すると、3次元輝度マッピングのデータから、異なる光環境の空間同士について、その広がり感の比率を予測することが可能となった。また、VRを用いてそれぞれの実験で基準とした空間同士を比較することで、大きな空間から小さな空間までを連続的に評価し、一つの関係式としてまとめる準備が整った。当初の目標では開口部のある空間での実験、また適切な広がり感の範囲についての検討についても昨年度実験を開始する予定であった。これらについてはまだ実験開始には至っていないがそれぞれ準備を進めており、本年度前半に実行する予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度は、前年度に導出された広がり感知覚モデルの拡張を行う。まずは、前述のモデルの式では共通の傾向を示すことはできたものの、空間サイズや部屋種類によって係数が異なっている要因ため、その原因を解析してモデルに反映し、多様な空間でも一貫したモデルによって説明できるように発展させる。また、外部に対して窓等の開口のある空間において、窓の形状や位置、外部の景色の見え等が広がり感に与える影響を検討するため、有窓の空間を実験対象に追加し、空間や照明条件も変えながら実験範囲を広げる。また各種の空間用途に対して、それぞれある範囲の適正値が存在すると想定されるため、質問項目に快適性と適切性に関するものを追加し、その適正値の範囲について検討を行う。実験の成果は昨年度までの結果と合わせて建築学会への論文投稿、CIEでの学会発表を行う。
3次元輝度マッピング技術では、輝度については実測値の精度を向上するためJPG画像データではなくRAW画像データを用いた測定を行い、距離については直接的に距離取得を行えるよう三次元情報を取得するシステムの導入を検討する。
最終的には、広がり感の評価が空間評価や設計のために有効かつ簡単に使用できるよう、実測ツールが誰もが使えるように提供ができるように整備を行うとともに、設計データからの広がり感予測ができるようにCADやBIM、3Dモデリングと連動できるよう、設計時にその計画案から広がり感。また広がり感を、空間のサイズや用途に応じて、適切な範囲を示すことのできる指標として提示できるように情報をまとめる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
国際学会・国内学会ともに参加することを予定していたが、世界的な感染症流行に伴い、中止やオンライン化となったため、渡航費や参加費を使用しなかった。論文の投稿費用を計上していたが、予定より提出が遅れたため、年度内の支出がなかった。生じた次年度使用額について、学会参加費については、感染症流行の状況が改善すれば参加するものとし、改善しない場合はオンラインでの学会参加等、人の移動を伴わない発表方法をとるものとする。また、論文投稿費用については、年度内の支出ではないものの、すでに建築学会において審査中のものが2本あるため、採用されたタイミングでの支出に充当する。
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