がれき工学-倒壊家屋からの人命救助のためのエンジニアリング-の確立

平成18年度の研究は,がれき形成に関する物理シミュレーションの実現と,それにもとづくがれきの定量的解析を中心に実施した.昨年度までは,がれきの要素をランダムに位置・姿勢を与えてひとつずつ順に上から積み重ねることでがれきを形成していたが,今年度,がれき形成シミュレーションに物理エンジンを導入することを試みた.物理エンジンはリアリティの高いコンピュータグラフィックスに基づいたゲームを主な用途として汎用性をもって各所で開発が進められているものであり,主要な3つの物理エンジンを調査し評価を行い,そのうちの一つを実装に用いた.これにより,がれきのような非常に多くの要素が力学的に相互干渉する現象を,高速にシミュレーションすることを可能にした.また,家屋倒壊において必要となる接合部(ジョイント)の破壊のモデル化を行い,それに基づいて建造物のディジタルモデルを構築し,地震動に相当する外力を与えることで,倒壊した家屋のディジタルモデルを形成することができた.本シミュレーション手法では家屋内の家具や居住者もモデル化でき,また,常時,力学的安定性を再計算しているインタラクティブな過程が実現できているため,救助のためのがれき除去のシミュレーションも可能となった.これによって,がれき内からの要救助者の救助のためのがれき要素除去作業のシミュレーションを構築することができた.また,VRMLデータ形式でがれきデータをエクスポートして昨年度構築した複合現実感に基づくユーザインタフェースとの結合することで,リアリティのある3次元がれきの提示も実現している.

平成18年度の研究は,がれき形成に関する物理シミュレーションの実現と,それにもとづくがれきの定量的解析を中心に実施した.昨年度までは,がれきの要素をランダムに位置・姿勢を与えてひとつずつ順に上から積み重ねることでがれきを形成していたが,今年度,がれき形成シミュレーションに物理エンジンを導入することを試みた.物理エンジンはリアリティの高いコンピュータグラフィックスに基づいたゲームを主な用途として汎用性をもって各所で開発が進められているものであり,主要な3つの物理エンジンを調査し評価を行い,そのうちの一つを実装に用いた.これにより,がれきのような非常に多くの要素が力学的に相互干渉する現象を,高速にシミュレーションすることを可能にした.また,家屋倒壊において必要となる接合部(ジョイント)の破壊のモデル化を行い,それに基づいて建造物のディジタルモデルを構築し,地震動に相当する外力を与えることで,倒壊した家屋のディジタルモデルを形成することができた.本シミュレーション手法では家屋内の家具や居住者もモデル化でき,また,常時,力学的安定性を再計算しているインタラクティブな過程が実現できているため,救助のためのがれき除去のシミュレーションも可能となった.これによって,がれき内からの要救助者の救助のためのがれき要素除去作業のシミュレーションを構築することができた.また,VRMLデータ形式でがれきデータをエクスポートして昨年度構築した複合現実感に基づくユーザインタフェースとの結合することで,リアリティのある3次元がれきの提示も実現している.