| 研究課題/領域番号 |
19K12665
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| 研究機関 | 文教大学 |
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研究代表者 |
川合 康央 文教大学, 情報学部, 教授 (80348200)
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| 研究分担者 |
池田 岳史 福井工業大学, 環境情報学部, 教授 (00340026)
門屋 博 相模女子大学, 学芸学部, 教授 (80510635)
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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 | ゲームエンジン / ビジュアライゼーション / オープンデータ / 地理情報システム / 都市計画 / 景観シミュレーション / 津波シミュレーション / 交通シミュレーション |
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| 研究実績の概要 |
本研究は，汎用的な都市空間基盤システムの開発を行い，この基盤システムに種々のデータセットを組み込むことで，各種空間要素を反映したシミュレーションシステムの開発を行うものである．本システムは，オープンデータの社会的利活用を目的とし，独自の専用システムではなく，ゲームエンジンやフリーのCAD，CG，GIS環境等のオープンな開発環境を用いることによって，誰もが自由に扱うことの可能な，安価で高品質なシステムの開発を行うものである．提案したシステムによって，種々のデータセットをレイヤとして組み込み，情報可視化を可能とする複合的な都市空間シミュレーションシステムのデザインを行う．
令和元年度は，都市空間基盤シミュレーションシステムの開発として，地理情報データと様々な情報をインポートする拡張機能を持ったプラットフォームとなるシステムの開発を行った．本基盤システムは，オープンデータの地理情報をデータセットとして各種レイヤとして格納し，ゲームエンジンやコンピュータグラフィックス等のFOSSを用いた開発環境を用いて，さまざまな情報をその用途に応じたわかりやすい形で3次元ビジュアライゼーションを行うものである．
さらにこの基盤システムを評価するため，各種データセットを搭載した空間要素シミュレーションシステムを，計画を前倒しして実装した．今年度開発した空間要素システムとして，時系列景観シミュレーションシステム，複合自然災害シミュレーションシステム，都市新交通シミュレーションシステムが挙げられる．さらに，本システムを発展させた試行的な取り組みとして，大規模データセットを利用したビジュアライゼーションシステムと，顔画像認識，生体情報を用いた身体情報の仮想空間上へのインタラクションに関するシステムの試行を行った．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
令和元年度は，まず，都市空間基盤シミュレーションシステムの開発として，地理情報データと様々な情報をインポートする拡張機能を持った，プラットフォームとなるシステムの開発を行った．地理情報は，国土地理院のGISデータを加工し，3次元情報を持ったレイヤで構成した．さらに拡張データレイヤとして，環境省生物多様性センターの植生データや， GPS機器による行動データを，GISソフトウェアを介してレイヤとして用意した．また，これら基盤システムの評価，改善を行うため，計画を前倒して各種都市空間要素シミュレーションシステムの開発を行った．今年度，開発したシステムは，時系列景観シミュレーションシステム，複合自然災害シミュレーションシステム，都市新交通シミュレーションシステムである．
時系列景観シミュレーションシステムでは，古地図と国土地理院地図をレイヤで重ね合わせ，宿場町街路空間を再現した．古文書をもとに時刻と天候をリアルタイムに反映可能なシステムの開発を行った．さらに，HMDを用いたVR酔いを軽減する移動インタフェースを実装した．
複合自然災害シミュレーションシステムでは，津波災害に対して避難アルゴリズムを持ったエージェントを作成し，都市沿岸部4都市を対象とした津波避難シミュレーションを行った．結果，津波条件に基づき，被害を軽減させる避難所の適正配置に関する知見を得た．
都市新交通シミュレーションシステムでは，自動運転車両及び電気自動車量のための大規模な仮想走行環境を開発した．今回は，複数の交差点を巡回可能な都市街路アセットと，高低差のある長距離走行が可能な自動車専用道路アセットの，二つの環境を構築した．
さらにこれらのシステムの基盤を応用して，大規模オープンデータを利用した天体シミュレーションシステムや，顔画像認識や生体情報センサからの情報を仮想空間上に反映させるいくつかのシステムを試行開発した．
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| 今後の研究の推進方策 |
都市空間基盤シミュレーションシステムに，各種情報をレイヤとして持たせた都市空間要素シミュレーションシステムとして，さらにいくつかのデータセットを持たせた具体的な社会課題解決のためのシステムの開発を計画している．都市新交通シミュレーションシステムでは，仮想空間上での自動運転シミュレーションを行うため，仮想LiDARを実装し，都市部道路における自動運転のシミュレーション課題に基づいた，いくつかの交通状況シナリオについて再現する．また，都市部だけでなく，大規模農地における農作業車両の自動運転課題についての検証を行っていく．現実空間景観シミュレーションシステムでは，都市人工物景観とともに，植生データに基づいた自然景観シミュレーションシステムの開発に着手する．これは，植生データとUAVによる画像認識を組み合わせ，植生モニタリングを行うとともに，自然環境と観光産業のバランス評価に資するデータ取得を目的とする．また，現実空間と仮想空間を融合させるためのデータビジュアライゼーションと，身体情報を仮想環境に反映させるインタラクションについても実装する．
一方，昨今の社会情勢から，フィールドワークが難しい状況になると予想される．特に実空間を対象としたモデル作成に関しては，対象地区の変更を検討するとともに，各種オープンデータを精査し，加工を行うことによって，新たに使用可能なデータセットを増やしていくこととしたい．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
令和元年度は，都市空間基盤シミュレーションシステムの開発として，プラットフォームとなるシステムの開発を行った．当初計画より開発が進んだため，基盤システムの評価，改善を行うため，計画を前倒して各種都市空間要素シミュレーションシステムの開発を行った．今年度，開発したシステムは，時系列景観シミュレーションシステム，複合自然災害シミュレーションシステム，都市新交通シミュレーションシステムである．これは，その際，予算執行の前倒し処理を行い，その残額が計上されたものとなる．
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