土木分野向け国産3次元CADエンジンも登場

 日本の建設業界で使われている3次元CADの多くは外国製で、しかも高価だ。その理由は、3次元CADの中核部である「3次元CADエンジン」がほとんど外国製で、各ソフトベンダーはエンジンを使うために多額のライセンス料を払う必要があることなどにある。

 そこで関西大学を中心とした産学連携のプロジェクトチーム「関西大学カイザー・プロジェクト」は、4年をかけて3次元CADの中心部となる国産の「3次元CADエンジン」を開発。2012年12月18日に東京駅に隣接する関西大学東京センターで最終報告会を行った。会場には約200人の建築・土木関係者などがつめかけ、超満員だった。

国産3次元CADエンジンを使って開発した簡易3次元CADソフトの画面(資料:関西大学カイザー・プロジェクト)
国産3次元CADエンジンを使って開発した簡易3次元CADソフトの画面(資料:関西大学カイザー・プロジェクト)

あいさつする関西大学の楠見晴重学長(左)と関西大学総合情報学部の田中成典教授(右)(写真:家入龍太)
あいさつする関西大学の楠見晴重学長(左)と関西大学総合情報学部の田中成典教授(右)(写真:家入龍太)

会場は約200人の来場者で超満員(写真:家入龍太)
会場は約200人の来場者で超満員(写真:家入龍太)

 今回、開発された「3次元CADエンジン」は、CIMソフトの中核部分と言えるもので、建物や土木構造物などの形状を3次元で設計したり、各部分の材質や施工日などを「属性情報」として管理したりする基本機能を持っている。

 各ソフトベンダーがこのエンジンに入出力部分を担う「フロントエンド」や設計機能を付加することで、独自の3次元CADなどのCIM関係ソフトを開発することができる。

 モデリング手法にはISO10303(STEP)に準拠した「パラメトリックモデリング」という方法を採用しており、建物などを構成する各部の断面(スケッチ)を作図し、それをガイド線に従って押し出す(スイープさせる)ことによって立体を表現する。

破線内が3次元CADエンジンが受け持つ機能(資料:関西大学カイザー・プロジェクト)
破線内が3次元CADエンジンが受け持つ機能(資料:関西大学カイザー・プロジェクト)

 この3次元CADエンジンは、建設業界での使用を意識した機能が含まれている。例えば、時間軸を考慮した施工シミュレーションや、3Dレーザースキャナーで計測した点群データの読み込みにも対応できるようになっている。

 属性情報には「型枠設置時期」や「コンクリート打設時期」のような細かい施工スケジュールや、「供用開始時期」、「次回改修時期」といったマクロな維持管理のスケジュール情報も管理できる仕組みになっている。そのため施工シミュレーションやファシリティー・マネジメントなどでの活用も可能だ。

時間軸情報を使った高架橋の施工シミュレーションのイメージ(資料:関西大学カイザー・プロジェクト)
時間軸情報を使った高架橋の施工シミュレーションのイメージ(資料:関西大学カイザー・プロジェクト)

 この3次元CADエンジンの開発に参加したフォーラムエイト(本社・東京都目黒区)や建設システム(本社・静岡県富士市)、日本工営はそれぞれ自社製品や独自開発ソフトにこのエンジンを採用し、実用化する計画があることも明らかにされた。