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●プログラム概要
「VR-Studio（R）」は新しいアーキテクチャで構築された先進のVRシステムです。広範な地形範囲を含む大規模プロジェクトをサポート、
表やオブジェクトを介した新しいCADスタイルのユーザインターフェース、マルチユーザ編集、マルチスレッドに対応し、パフォーマンスの改善、セクション機能の変更など多彩な機能を搭載しています。
●大規模なデータ
VR-Studioでは、作成データ規模に制限を設けていませんので、100km以上に亘る大規模データの作成が可能です。長距離道路の設計や広範なエリアとその交通ネットワークの作成をカバーします。拡張したい場合、地形領域の追加が可能ですので、一度作成したデータを再利用することで作業効率が向上します。高度な地形作成や地形処理の各機能を開発しました。なお、50mメッシュDEMデータを標準で搭載しています（測量成果使用承認書：国地業使発第613号）。
●パフォーマンス
VR-StudioではマルチコアCPUまたマルチCPUのシステムを有効に使用する並列処理を行っています。特に地形に関して三角形分割、およびLODのデータを生成する際、それぞれの地形領域において並行に計算を行っています。
●地形LOD機能
地形処理では、LOD (Level of Detail)の技術を採用し、広範な地形を十分な速度で表示することが可能です。基本的に地形表面は三角形で表現されます。VR空間で視点から離れた場所で細かな地形をそのまま描画すれば、描画される三角形が数ピクセルのみ、あるいは一ピクセルより小さくなる場合があります。そのままでは、同じところに描画されるため、無駄な処理が行われてしまいます。LODでは、画面上に実際に見える三角形をある程度一定の大きさで描画し、また、処理量を削減するために描画される三角形の大きさを推算し、その大きさによって元々接する複数の三角形を一つに合成して描画します。この技術により実際に描画される三角形数が大きくならないため大規模の地形でも表示のパフォーマンスを確保できます。さらに、画面更新毎に合成処理時間の軽減のため、三角形を合成した状態データを事前に保存し、描画処理中、適切な合成データを選択して表示します。
●地形Procedural Texturing
パラメータを利用して３Dオブジェクトへ貼り付ける画像を計算するという技術の名称で、VR-Studioでは地形の標高と勾配から画像を選択し形状に合わせて変化させています。この機能によりDEMデータあるいはTINデータからリアルな地形表現が可能です。
●ユーザインタフェース
- マルチモーダル画面
VR-Studioでは編集作業と3Dビューでの確認作業を同時に行えるのが特徴で、複数の画面を同時に開いたまま使用可能です。例えば、一つの要素を複数の視点から確認、編集することが可能です。複数のモニタを使用すれば更に操作しやすいインタフェースになります。柔軟なインタフェースで、個人の操作習慣を変えるよりもVR-Studioのインタフェースを自分の習慣に合わせるという概念で設計と開発を行った製品です。
- アンドゥ・リドゥ
VR-Studioは強力なアンドゥ・リドゥ機能を搭載しています。全ての編集操作に対しメイン画面のアンドゥ・リドゥボタンからデータを操作前に戻す、または操作をやり直すことが可能です。唯一のアンドゥ・リドゥ機能により編集の履歴を一元的に管理しますので、各編集画面に「確定」と「取消」ボタンが存在しません。
- データ確認
作成作業の途中では、入力データが一時的に無効となる場合がありますが、その際VR-Studioでは有効データの入力を強制しません。無効データが入力された場合次の処理へは進みませんが、データは保存され、操作を続けることが可能です。なお、データ確認ツールによりデータ修正を容易にするための無効パラメータが入力された場所の確認が可能です。
- レイヤ
レイヤ機能を搭載し、データにある各要素をレイヤ毎に表示可能です。
●VR空間作成
VR-Studioでは屋外の外部空間を中心にVR空間の作成機能を搭載しており、特に地形と道路を容易に作成できます。その他湖沼、飛行ルート、背景、河川、パイプの作成と任意の３Dモデルと樹木の配置が可能です。
●道路作成
道路を定義する平面線形、縦断勾配、横断勾配を設定すると、道路の三次元モデルが自動的に生成されます。道路線形を設定する時にマウス操作で変化点の配置、移動、追加・削除が容易にでき、実際の道路設計表現のための正確な数値入力も可能です。道路線形を作成後、横断勾配を横断面という要素で定義します。必要な横断面を事前に作成し、道路線形上へ適用することで道路形状の作成が完成します。
●測点
道路線形上に配置する要素、横断面、橋梁とトンネル空間、道路付属物などは基本的に道路起点からの距離で設定しますが、測点を追加し、その測点を基準にした距離で配置することが可能です。測点は他の要素と同様に（起点を含む）別の測点を基準にした距離で位置を設定します。ある測点の位置を変更するとその測点に属する要素の位置が更新されます。この機能により、道路全体において複数の測点を定義すると道路線形を編集後、配置した要素の位置修正が容易に行えます。
●横断面と横断面のパーツ
一つの横断面は複数のパーツの組み合わせにより構成され、パーツが道路全幅に対するある幅員を定義します。例えば車道、歩道、縁石や中央分離帯などをそれぞれのパーツで準備可能です。
●モディファイヤ
横断勾配の変化は横断面を用いて全幅を変化させる方法がありますが、任意の位置でのある幅員だけを更新することが可能です。モディファイヤ要素を配置すると、以下の設定が可能です。
・横断面パーツの挿入、削除、置換
・切り土と盛り土のパラメータ変更
・マーキングの追加
・横断面内の基準点の変更
●交通ネットワーク
VR-Studioでは、交通ネットワーク全体を作成するための機能が用意されています。
特に、以下の道路構造を容易に、また効率的に作成できます。
| ランプ道路 |
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本線にてランプ接続点を設定し、ドラッグアンドドロップにより道路接続が可能です。 |
| 交差点 |
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道路設定後、交差点生成を実行させると交差点の基本的な形状が自動的に設定されます。
専用の編集画面による交差点の形状の修正やマーキングの作成機能があります。 |
橋梁とトンネル：橋梁桁部またはトンネル壁の横断面を定義し、道路線形上に橋梁とトンネルの空間を設定すると自動的に生成されます。更に、交通ネットワークの延長を行う場合は、独立した道路を道路端部から接続可能です。
●マルチユーザ編集
VR-Studioでは、マルチユーザ編集機能により複数のユーザで作成作業を分担し、並行して一つのプロジェクト編集が可能です。ソース管理サーバを使用してデータを共有し、保存と同期の管理を行います。作業する際、管理サーバからデータの最新の状態を取得、ローカルマシンで編集した後サーバ上のデータを更新します。また、複数のユーザが同時に作業を行う時、編集する要素をロックし、一つの要素は一人のユーザのみ編集可能になります。編集を終え、サーバのデータを更新すればロックが解除され、別のユーザでの編集が可能になります。この手順でデータの中で独立している要素を複数のユーザにより同時に編集可能になります。大規模データの場合、作業効率が大きく向上します。更に、管理サーバを使用することにより完全な編集履歴が残されますので、誤ったデータを前の状態に戻すことや過去の状態に基づいて別の編集をすることなどが可能になります。
●マルチリアリティ
プロジェクトのプレゼンテーション、評価や協議などを行う際、複数の案、または改善プロジェクトであれば、実行前後を比較するための機能です。マルチリアリティでVR空間の中にあるものを全て、また一部を別の状態（リアリティ）に切り替えます。交差点における複数路面マーキングの案、道路線形の比較、宅地造成の比較やその他の計画検討に便利な機能です。
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| ▲マルチリアリティ− 片側2車線道路から1車線道路に切り替わる。（サンプルデータ） |
●サンプルデータ
VR-Studio製品に添付のサンプルデータについてご紹介します。地形は、東京から富士山に至るおよそ１００ｋｍにわたる範囲を矩形ではなく、少しいびつな形で入力されています。道路は、高速道路をイメージした延長距離約７０ｋｍを入力しています。お気に入りポイント「Mt.Fuji」に移動すると、富士山の頂上から眺めることができます。カメラ位置Projectviewに移動すると、インターチェンジを確認できます。インターチェンジでの各ランプに着目すると、大きな角度で分岐、合流しているのがわかります。分合流部の道路間の接続と断面の接続がよりスムーズになっています。
カメラ位置Townupに移動します。ここには高速入口の三差路の交差点があります。VR-Studioでは、交差点を含む道路構造も切り替えることができるようになっています。道路を走行する場合は、進行方向の他、対向車線など道路幅員範囲内だけでなく、道路と並行な位置であればどの位置でも走行することができます。
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| ▲70kmに及ぶ長大な道路空間、分合流部の精度の高い接続（サンプルデータ） |
●開発予定
- 交通シミュレーション：
道路ネットワーク上に交通のシミュレーション機能の開発を行っています。
信号制御、高度な運転行動の実装、交通量また運転パターンの詳細設定を予定しています。
- データ連携：
様々な設計ソフトウエアまたは解析プログラムとの連携を予定しています。
３Dモデルの標準フォーマットへの対応の拡張や道路設計標準ファイル形式への対応を行う予定です。
- 鉄道：
路線線形の特別な曲線の方式の採用、踏切と分岐点の機能を追加する予定です。
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●日時 ： 2009年11月18日(水)〜20日(金) ●会場 ：東京コンファレンスセンター・品川
『VR-Studio（R)』／『UC-win/Road Ver.4』 『最新のVRシステム開発事例と提案』
11月19日（木） 13：00〜 CAD＆VRセッション/体験コーナー |
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■ＶＲ-Ｓｔｕｄｉｏ（R） Ver.1.0 リリース日：2009年10月26日 |
| （Up&Coming '09 晩秋の号掲載） |
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