埋設物をAR表現しよう_BIMCIMファイルのARビューアー「mixpace」の開発の裏側

埋設物をAR表現しよう ～BIM/CIMファイルのARビューアー 「mixpace」の開発の裏側～ HoloLab Conference 2023 2023年04月21日（金）17:00～17:45 1

酒井 辰也 (twitter: @saka_it) 株式会社ホロラボ mixpaceチーム / 開発 立原 愼也 (twitter: @deco_c_) 株式会社ホロラボ mixpaceチーム / 開発 2

mixpaceの概要 3

mixpaceの仕組み 3D CAD・BIMモデルを最短数分で自動変換し、 HoloLens 2やiPadで現実空間にAR / MR表示できます。 Web アプリ PC クライアントアプリ クラウド HoloLens 2 アップロード iPad ダウンロード • 3DCAD • BIM • 3Dモデル変換 • 変換済3Dモデル管理 • ARマーカー位置設定 • 3DモデルのAR/MR表示 4

19種類の対応3Dファイル形式 .fbx .3ds .x_t .rvt .obj .max .x_b .ifc .dwg .iges/.igs .vue .nwd .dxf .step/.stp .skp .CATpart ( CATIA V4 / V5 ) .jt .f3d .3dm ※「standard」プランは、.rvt / .ifc / .nwdファイルは非対応になります。 ※ 3Dのみ対応（2Dファイル、アニメーションやTimeliner機能、点群の変換・表示には対応していません） 5

HoloLensで取り扱い可能な3Dモデルのポリゴン数 • HoloLens単体では30万ポリゴンほどが快適に利用できるポリゴン数 HoloLens単体での レンダリング 30万ポリゴン前後 建築 構造 + 設備 1000万ポリゴン 6 土木 橋梁 3000万ポリゴン

mixpace Remote Rendering (mRR) オプション mRR利用時 10億 mixpace Remote Rendering リモートレンダリング ワンクリック • 3DCAD • BIM ポリゴン 約 3000倍 Azure Remote Rendering HoloLens 2 単体で 表示できるサイズ 30万ポリゴン 7

mixpace導入事例 遠隔リモート 合意形成 プレゼン 検査 日本国土開発様 橋梁下部工の施工管理、MRによる配筋検査、完成イメージの合意形成 作業時のガイダンス、作業を行う協力会社との打ち合わせにも活用 8

mixpace導入事例 遠隔リモート 合意形成 プレゼン 検査 川田工業様 CIM活用工事の中で鋼橋の付属物の取り合い確認や狭隘箇所の製作可否判 断にmixpaceを活用、設計レビューや干渉チェックなど 9

mixpace導入事例 遠隔リモート 合意形成 プレゼン 検査 大林組様 仕上げ検査に独自のARアプリを開発、図面検査に比べ30％効率向上 mixpaceをBIM-ARプラットホームとしてご活用 10

mixpace導入事例 11

5月リリース予定の mixpaceの新機能 12

埋設表現機能 埋設穴なしで表示した地下配管モデル 高さが床の高さにしっかり合っていても 奥行きの手がかりがなく浮いて見えてしまう・・・ 13

埋設表現機能 埋設穴なしで表示した地下配管モデル 埋設穴ありで表示した地下配管モデル 14

埋設表現機能 現実空間に仮想の穴モデルを配置する ３Dモデルと同じように操作できる 穴の寸法や深さを自由に調整可能 15 現場に合わせて穴の色が選べる

埋設表現機能 縮小表示した橋脚モデル 16

UIの刷新 次期バージョンの画面 従来の画面 ※ 画像は開発中のものです 17

事例紹介 18

プロトタイプによるテスト 17社 埋設表現機能のプロトタイプをお試しいただいたユーザー： 本日はその中から2社の事例をご紹介します。 ・株式会社第一土木 様 ・株式会社不動テトラ 様 19

事例① 紹介者：株式会社第一土木 DX-LAB 秋田 匡哉 様 使用現場・作業 mixpaceの用途・効果 埋設表現機能の効果 ・国道 歩道整備 電線共同溝工事 ・協力会社への作業 説明等、関係者間 の協議 ・工事内容や範囲の 理解向上 ・現況の埋設菅が 掘削前に視認可能 ・設計通りに施工可 能か設計変更が必 要か事前確認可能 20

事例①：株式会社第一土木 様 21

事例② 紹介者：株式会社不動テトラ 土木事業本部技術部開発課 使用現場・作業 ・市川市市街地の 新しい切り替え 水路の設置工事 （オープンシールド 工法） 阿部 喜生様 mixpaceの用途・効果 埋設表現機能の効果 ・関係者間で工事完 成形および通行規 制状況の共通認識 ・図面ではわからな い問題点の発見 ・3Dモデルの上下方 向の確認が容易に 22

事例②：株式会社不動テトラ様 23

プロトタイプによるテスト ・株式会社第一土木 様 ・株式会社不動テトラ 様 ・プロトタイプをお試しいただいた全てのお客様 ご協力、誠にありがとうございました 24

開発の裏側 ～埋設機能編～ 25

mixpaceの新機能開発プロセス フィードバック お客様活用事例 優先度決定 開発 β版 • フィードバック・お客様活用事例 • 直接ヒアリングでフィードバックをお伺い • 活用事例を元にした機能検討も • 優先度決定 • 要望の数や機能の効果、開発見積りなどを 元に開発優先度の決定 • 開発 • 技術検証結果やフィードバックを元に開発 • β版 • 社内や一部お客様環境で機能検証 • フィードバックを受けて、開発へ反映 • リリース リリース 26

フィードバック 地下にあるものが 地表にあるように見える イメージ画像 モデル全体が 手前に見える 27

フィードバック 地下にあるものが 地表にあるように見える イメージ画像 モデル全体が 手前に見える 遮蔽部分をカットすれば 改善できます 28

フィードバック 地下にあるものが 地表にあるように見える イメージ画像 モデル全体が 手前に見える 遮蔽部分をカットすれば 改善できます 地下にある配管を 見たい場合は？ 29

活用事例 イメージ画像 埋設物を一部カット スリット状の枠モデルを 追加 30

優先度決定 類似フィードバックのうち、 どれを優先するか？ 具体的なご利用シーンを 要望として頂いている 埋設物の表示は工夫で 対応するのが難しい 地下を隠すだけでなく、 同時に見るケースが多そう 今回の開発対象として 決定 31

開発とフィードバック コンセプト版 開発 フィードバック β版 配管がどれくらいの 深さにあるか知りたい リリース前β版 穴の側面に 目盛とグラデーションを 追加しました 開削工事でも違和感のない 色にできないか？ 穴の側面が土色の 埋設穴を追加しました 32

プロセスを経てブラッシュアップされた埋設機能 β版 33

開発の裏側 〜UI編〜 34

旧バージョンの課題 機能が一つの画面に全部おさまっている プロジェクトやモデルの移動など同時 にいろんな操作ができてしまうため、 制御が複雑 画面の下部分が見えにくい モードと設定が混在している モデルの操作をしないときは必 要ない 35

旧バージョンの課題 - 移動 回転 拡大・縮小 透過値変更 マーカー調整 - 移動 回転 幅の変更 深さの変更 再配置 • 操作が異なるものが増えるごとにボタンも増 えてしまう • ボタンが増えることで画面が狭くなる 幅 変更 深さ 変更 • 遠い位置にあるボタンを押そうとするとデバ 再配 置 イスを落としてしまいやすい • 新機能が追加しづらい 機能が増えると画面にボタンが増えていく 36

UI刷新の進め方 課題の抽象化・深掘り デザインの検討 UIの実装 37 社内/社外 フィードバック

オブジェクト指向UI オブジェクトを手がかりに操作設計されたUI ４つの原則 • オブジェクトを知覚でき直接的に働きかけられる • オブジェクトは自身の性質と状態を体現する • オブジェクト選択→アクション選択の操作順序 • すべてのオブジェクトが互いに協調しながらUIを構成する タスク指向UI：動詞を起点に作成されたUI ソシオメディア株式会社, 上野 学, 藤井 幸多.オブジェクト指向UIデザイン──使いやすいソフトウェアの原理.株式会社技術評論社.2020年, 343p より 38

オブジェクト指向UI 書籍の管理アプリ タスク指向 オブジェクト指向 追加 削除 タイトル 登録する 確かめる 本を登録する 画面へ 本を確認する 画面へ 書籍１ 書籍２ 書籍１ 著者 ホロラボ太郎 修正する 本を修正する 画面へ 書籍３ メモ 削除する 本を削除する 画面へ 書籍４ 39 追加

オブジェクト指向UI 書籍の管理アプリ タスク指向 オブジェクト指向 追加 削除 タイトル 登録する 確かめる 本を登録する 画面へ 本を確認する 画面へ 書籍１ 書籍２ 書籍１ 著者 ホロラボ太郎 修正する 本を修正する 画面へ 書籍３ メモ 削除する 本を削除する 画面へ 書籍４ 機能はオブジェクトを起点に拡張していく 機能や業務が増えるごとにメニューが増えていく 40 追加

旧バージョンの課題 移動する 拡大・縮小する 幅調整する 属性情報機能 回転する 透過する 深さ調整する プロジェクト一覧 マーカー調整する 動詞が起点 41

旧バージョンの課題 モデル操作 モード 拡縮 透過 マーカー調整 属性情報 機能モード ３Dモデル 移動・回転 仮想穴 名詞が起点 幅・深さ調整 • モデルを選択 → モデルを操作する の流れにする • 選択されたモデルに応じて提示される操作が変わる 42 プロジェクト一覧 モード （モーダル）

UI検討 figmaにてUI案を複数作成 miroにてディスカッション 付箋を使ったコミュニケーションやラフ案出しでは miroを活用 figmaのプロトタイプ機能を使うと実機でUIの動きを シミュレーションできる 43

UIのブラッシュアップの様子 A案 操作ツールバー横 ツールバーが横に伸びていると今後の機能拡張時に指が届かなくなるおそれがある B案 操作ツールバー縦・モデル一覧をツールバー内に含める 一覧を開く時にどれを押したらいいのか直感的に分かりづらい C案 モデル一覧既存維持 頻繁に使うモデル一覧ボタンが遠く押しづらい D案 モデル一覧ボタン下配置 縦長になりすぎて指が届かなくなる E案 モデル一覧ボタン下配置・モード切替スワップ モードを切り替え時に毎回閉じるボタンを押す必要があり手間がかかる F案 モード切替メニュー下配置・モデル一覧中央配置 アイコンを押しやすいサイズに調整したところモデル一覧ボタンが遠く押しづらくなった G案 モード切替メニュー下配置・モデル一覧下配置 44

UIのブラッシュアップの様子 G案 45

アイコンデザイン 手書きでラフスケッチ ドラフト作成しmiroでディスカッション 46 決定案をブラッシュアップ

刷新後のUI 47

刷新後のUI モデルの操作の概念 3Dモデル • モデルに応じて提示するUIが変わり直感的になった • モデルの種類を増やすなど拡張性が高まった 48 仮想穴

刷新後のUI モードなし 属性情報 モードの概念 操作 49 プロジェクト

刷新後のUI 各種モードが整理され、画面を広く使えるようになった 50

刷新後のUI 利用頻度の低いボタンは 上端によけた 画面端にUIがくっついていると 狭く感じるので、 UIと画面端に空間を設けている 表示中のモデル一覧の縦幅 を小さくした リストからモデルが選択し やすいようにもなってる ボタンを機能ごとにグルーピング して塊ごとに余白を空けた 51

ユーザーアンケート 52

まとめ 53

まとめ • 埋設機能やUIはユーザーの皆様の試行錯誤やフィードバックをもと に開発・改善を行いました • mixpaceは今後もユーザーの皆様と一緒に機能開発を進めていきます • 皆様の業務に必要な機能やお困りごとをチームに共有いただけると 幸いです 54

ロードマップ (クライアント) 埋設表現改善 • 地上と地下の有るモデルをよ り見やすくするなど、地上部 分だけを表示できるようにす る機能など 寸法・深さ計測 • 3Dモデルや認識した環境同士 の2点間の距離を計測する機 能 • また、寸法計測を深さ方向に 特化させた機能についても検 討中 55

ロードマップ (クライアント) オクルージョン機能 • LiDARセンサーをつかったオクルージョン • ５月にベータ版として提供予定 オクルージョンなし オクルージョンあり 56

ロードマップ (Web) ユーザ管理 • ユーザーの追加や無効化をお 客様が管理ができる プロジェクト/ファイル名変更 • ファイルやプロジェクト名を 変更できる機能 • ご利用になられている Microsoft アカウントのユー ザーをmixpaceに招待すること ができる ※ 提供機能の内容は変わる可 能性があります • ユーザータイプ（マネー ジャー/一般）が切り替えられ るようになる 57

Magic Leap 2 SB C&S社ブースにて Magic Leap 2 版 mixpace のプロトタイプを展示しています Magic Leap 社が開発する ARヘッドセット 重量: 248g 視野角: 44.6 x 53.6 x 70° 解像度: 1440×1760ピクセル アイトラッキング、「Dimming（減光）」の機能を搭載 58

展示会のご案内 第5回 建設・測量生産性向上展 (CSPI-EXPO 2023) 〜次世代を担う最先端技術が一堂に〜 開催日時 2023年5月24日(水)・25日(木)・26日(金) 10:00〜17:00(最終日26日のみ16:00まで) 会場 幕張メッセ ブース番号 K18 https://cspi-expo.com 59

• https://cspi-expo.com/

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