建設におけるリアリティキャプチャ：実際の利点、課題、適用方法

ほとんどの建設プロジェクトの成功は、細部にかかっています。しかし、多地点プロジェクトや多数の利害関係者が関与する場合、ミスが発生しやすく、細部が見落とされがちです。建設におけるリアリティキャプチャはこれを防ぎ、それ以上の効果をもたらします。

建設におけるリアリティキャプチャを使用すると、ドキュメント作成プロセスを迅速化し、以前よりも明確にすることができ、しかも既存のワークフローを全く妨げることなく行えます。

建設におけるリアリティキャプチャとは何か？

リアリティキャプチャとは、フォトグラメトリーソフトウェアや技術を使用して物理的な空間をデジタルでキャプチャし、3Dモデルやビジュアライゼーションを作成することです。リアリティキャプチャは、不動産から建設、バーチャルリアリティまで、さまざまな業界で使用されています。

建設におけるリアリティキャプチャは、いくつかの異なる技術を使用して達成されます。

360度カメラ

360度カメラは複数のレンズを使用して周囲の360度全体をキャプチャします。これらのカメラは写真やビデオの撮影に使用され、通常、建設における他のリアリティキャプチャツールよりも速くて安価です。

しかし、360度カメラの速度と安価さは、通常、スティッチングの品質や精度の低下を伴うため、正確な建設ドキュメントが必要な場合にはあまり役立ちません。

サーベイグレードスキャナー

サーベイグレードスキャナーは、LiDAR（Light Detection and Ranging）スキャン技術を使用して空間を非常に正確にスキャンし、建築精度のあらゆるレベルに対応する高密度のポイントクラウドデータを提供します。サーベイグレードスキャナーは通常、高価であり、スキャン速度も遅いです。価格は約1万ドルから6万ドルから8万ドル以上に及び、各スキャンポイントの回転速度は2〜3分以上かかります。このコストと速度の遅さは、プロジェクトの更新に必要な迅速なスキャンには向いていませんが、極めて正確な詳細が必要な場合には適しています。

LiDARカメラ

Matterportが提供するようなLiDARカメラは、レーザー技術を使用してあらゆる既存空間の詳細なキャプチャを行い、プロジェクトの95%のニーズに対応する高密度のポイントクラウドを作成します。LiDARカメラはサーベイグレードスキャナーほどの極端な精度は提供しませんが、その分手頃な価格で提供されており、LOD 200モデリングに十分な詳細を提供し、サーベイグレードスキャンのような時間や財政的投資を必要としません。

LiDARカメラを使用すると、約20秒で各スキャンポイントをキャプチャし、フォトリアリスティックなビジュアルと3Dポイントクラウドデータを作成できます。これはデジタルツインを含む建設におけるリアリティキャプチャに有用です。

建設におけるリアリティキャプチャの利点

建設プロジェクトの成功は、細部と正確なドキュメントにかかっていることが多いです。リアリティキャプチャを使用しない場合、細部やドキュメント作成には多大な時間と労力がかかります。

建設におけるリアリティキャプチャは、あらゆる建設プロジェクトを正確、安全、迅速に完了するための多くの利点をもたらします。

アズビルトモデリング時間を50%削減

アズビルトモデリングと図面作成には通常、複数の現場訪問と現場で働く人々とプロジェクトリーダーとの間の広範な調整が必要です。これにより、コミュニケーションの断絶、細部の見落とし、不正確なアズビルトモデリングが発生することがあります。

リアリティキャプチャを使用すると、プロジェクトの各段階で建設現場を迅速にスキャンできます。これにより、変更点を把握し、プロジェクトが完了した時点で設計通りと実際の違いを明確に区別できます。

カリフォルニアの建築事務所Kuop Designsでは、Matterportリアリティキャプチャを使用することで、AutoCADのアズビルトモデリング時間が50%削減され、手動測定が80%削減されました。

エンジニアリングとデザインプロジェクトの推進

しばしば、地面を掘り起こす前の取り組みが最も時間がかかります。適切なリアリティキャプチャを使用することで、既存の空間のレンダリングを迅速に作成し、協力してデザインを開始できます。

例えば、グローバルな建築デザイン会社Arupでは、リソースの配分によってしばしばボトルネックが発生していました。忙しい時期にはリソースの大部分が必要とされ、Arupチームがモデルを開始して次のチームにプロジェクトを進めることができませんでした。

Matterportの建物情報モデリング（BIM）ファイル作成ツールを使用することで、Arupのデザインチームはポイントクラウドデータをデジタルツインに迅速に変換し、ボタン一つでRevit用の.RVTファイルを作成できました。これにより、忙しい時期にもかかわらず、デザイナーや建築家が迅速にプロジェクトを開始するために必要な詳細なBIMモデルを迅速に文書化できるようになりました。

プロジェクトチーム全体の効率向上

建設プロジェクトにおいては、常に予期せぬ事態を想定する必要があります。建設業界向けのリアリティキャプチャを使用すると、まさにそれが可能となり、プロジェクトチーム全体の効率を向上させることができます。

カリフォルニアを拠点とする建設会社Swinertonは、フェアモントホテルで有名ですが、リアリティキャプチャによる効率向上の可能性を体現しています。COVID-19の前は、Swinertonは毎週現場の視察を行っていました。これが不可能になったとき、彼らはMatterportのリアリティキャプチャソフトウェアに切り替えました。

Matterportのデジタルツインファイルを使用することで、Swinertonチームは毎週分散チームとプロジェクトの関係者と簡単に作業現場のスキャンを共有できるようになりました。これにより、クライアントの移動を100%削減し、建築家の移動を50%削減できました。また、Matterportファイルはコラボレーションやさらなる効率向上にも役立ちました。これは、ファイルにコメントを残したり、メモを追加したり、現地にいるかのようにコラボレーションできるためです。

建設とメンテナンスのコスト削減

内部チームやクライアントの間で全員が同じページにいることを確保するのは難しいことがよくあります。この問題は、ドキュメントの不備や移動、無数の未知の要因によって悪化します。リアリティキャプチャは、明確さを提供し、コラボレーションを促進することで、建設とメンテナンスのコスト削減に寄与します。

例えば、統合建設と不動産開発のリーディングカンパニーであるGilbaneチームは、数百の場所や支店に関わるプロジェクトを担当することがよくあります。全員が同じページにいることを確保するのは容易ではありません。

Gilbaneチームは2016年以来、Matterportのデジタルツインを使用しており、設計および建設の節約効果を約25-30%実現しています。これは、分散チームやクライアントと最新のスキャンを共有することで達成されました。これにより、無駄な移動が不要となり、空白を埋めるための推測も不要となります。

Gilbaneチームは、Mattertagsを使用してO&M（運用とメンテナンス）マニュアルに重要な建物システムや建設ノートを詳細に記載しています。これらのデジタルツイン強化された引き渡しマニュアルにより、クライアントチームは追加の調査作業を減らし、メンテナンスニーズに対処することができます。

リアリティキャプチャを建設プロセスに統合する際の課題

リアリティキャプチャ技術は建設の取り組みを強化するために存在しますが、実際にそれを導入しようとする際にはまだ克服すべき課題があります。

技術導入の課題

すべてのリアリティキャプチャツールとソフトウェアは異なり、エンドユーザーに対する要件も異なります。これにより、さまざまな技術導入の課題や総所有コストが高くなり、一部の節約効果を打ち消すことがあります。

まず、一部のスキャナーは操作が難しいです。これにより、チームの遅延やフラストレーションが生じることがあります。また、リアリティキャプチャに特化した専門家のサブコンを必要とする場合もあります。これらのスキャナーは、使いにくいファイルを提供することがあり、その結果、期待される効果を発揮できないことがあります。

特定のスキャン技術も高価です。選択するルートによっては、プロバイダーが高額な初期費用を要求したり、ハードウェア自体が非常に高価で、必要な場所に十分なユニットを購入できないことがあります。これにより、リアリティキャプチャの導入が難しくなり、投資収益率（ROI）に影響を与える可能性があります。

理想的には、使いやすく迅速に価値を提供できるものが必要です。例えば、Matterport Pro3とデジタルツインプラットフォームは、空間のスキャンを迅速にキャプチャし、協力を促進する容易にアクセス可能なファイルを提供します。

データ管理と解釈

リアリティキャプチャにおけるスキャンは方程式の一部に過ぎません。チームが実際に使用し管理できるファイルも必要です。残念ながら、一部のレーザースキャナーはキャプチャが遅いだけでなく、処理も遅く、特定のユーザーしか必要としない大きなファイルや、コンピュータのメモリスペースを使用するファイルができてしまうことがあります。

例えば、CADファイルのみが必要な場合、ポイントクラウドの生データは不要です。Matterportのようなソリューションは、必要な形式のファイルエクスポートを提供し、プロジェクトの次のステップを迅速に進めることができます。

ワークフロー統合の複雑さ

新しい技術を既存のワークフローに統合することはしばしば困難です。これは、リアリティキャプチャを既存のワークフローに統合する場合も同様です。

現在のワークフローには、Autodesk Construction Cloud、Procore、Revitなど、さまざまな建設技術が含まれている可能性があります。すべてのリアリティキャプチャソリューションがこれらのツールと統合されているわけではないため、ツールを切り替えたり、サードパーティプラットフォームを使用したり、ファイルを手動で移動する必要が生じることがあります。

Matterportは、ProcoreやRevitなどと統合されており、使用しているツールを継続しながら、コンピュータのメモリを大量に消費することなく、デジタルツインの利点を享受できます。

リアリティキャプチャを建設ワークフローに統合する方法

上述の課題の中で、リアリティキャプチャを建設ワークフローに統合することは最も大きな課題の一つです。ワークフローは一つとして同じではなく、リアリティキャプチャソリューションも一つとして同じではありません。しかし、摩擦を最小限に抑え、リアリティキャプチャの利用を成功させるためのいくつかの手順があります。

ステップ1：プロジェクト要件の評価

まず最初に、プロジェクト要件を評価する必要があります。以下の事項を確認してください：

• スキャンする空間の要件は何ですか？大規模な空間や多数の小規模な空間をスキャンする場合、スキャンはすぐに時間がかかる作業となります。

• スキャンの用途は何ですか？クライアント向けのスキャンは、アクセスしやすく理解しやすいものである必要がありますが、内部用のファイルは一般的により技術的なものでも構いません。

• スキャンを使用するソフトウェアは何ですか？スキャンは使用可能でなければ意味がありません。スキャンを使用可能にするためにいくつものツールを必要としないはずです。

• 誰がスキャンを実施しますか？専門家を待たなければならない場合や、他の作業から最も価値のある労働者を引き離さなければならない場合、進捗が遅れます。チームの誰でも学習でき、実行できるようなスキャンワークフローが必要です。

リアリティキャプチャを複数のプロジェクトサイトで使用する可能性が高いため、今後のプロジェクトにとどまらず、運用全体に関して上記の質問を自問してください。

ステップ2：適切なリアリティキャプチャ方法の選択

リアリティキャプチャをスペクトラムとして考えると、一方の端には劣った結果をもたらすソリューションがあり、反対の端にはほとんどの状況に対して過剰な結果をもたらすソリューションがあります。

簡単に言えば、ほとんどのユースケースではサーベイグレードのスキャンは必要ありません。

必要な詳細レベルを考えてみてください。サーベイデータを定期的に提供していない限り、MatterportのようなLiDARソリューションは、詳細や精度を犠牲にせずに速度を提供できます。サーベイグレードのスキャンは通常、必要以上の情報を提供し、ファイルが大きくなり、扱いにくくなることも覚えておいてください。

ステップ3：データの収集と処理

リアリティキャプチャ方法を選んだら、データ収集プロセスについて考える必要があります。

理想的には、できるだけ早い段階でスキャンを行いたいので、効率的なスキャンが可能なソリューションを選ぶことが重要です。そこから、情報がどのくらい早く必要か、何のために必要かを考えてください。

例えば、スキャンからBIMへのソリューションを探すのは良いアイデアです。早い段階でBIMファイルを作成すると、プロジェクトを開始する前に参照ポイントとして役立ちます。

データ収集プロセスのステークホルダーを任命し、データにアクセスする必要のある人も考慮してください。分散チームがある場合、協力を促進するリアリティキャプチャソリューションを選ぶことが特に重要です。

ステップ4：デザインソフトウェアへのリアリティキャプチャデータのインポート

データを取得したら、それをデザインソフトウェアに取り込む必要があります。統合やプラグインのないリアリティキャプチャ技術はこのステップを難しくするため、他のツールと相性の良いソリューションを選ぶことが重要です。

例えば、Matterport E57ファイルには詳細なポイントクラウドが含まれており、AutoCADやAutodesk Revitなどに簡単にインポートできます。

最終的には、キャプチャデータができるだけ少ないステップで作業可能な形式であることが重要です。適切なソリューションを使用すれば、現在のデザインソフトウェアにファイルを簡単にインポートできます。

ステップ5：アズビルトデータと設計モデルの整合

完了したリアリティキャプチャスキャンを使用すると、アズビルトデータと設計モデルをより効率的に比較できます。特に迅速なスキャンが可能なリアリティキャプチャソリューションがある場合、プロジェクト全体でより頻繁にスキャンを行うことができます。

プロジェクトの開始時点からのスキャンがある場合、このステップでそれを含めてください。その後、元の設計モデル、プロジェクト全体の完了スキャン、およびスキャンから作成された最終アズビルトモデルとの比較を作成します。

スキャンに基づくアズビルトモデルは、従来のアズビルト図面よりも一部の観客にとってアクセスしやすい場合があり、バーチャルツアーによって詳細やインタラクティブ性を提供できます。ただし、アズビルト図面やドキュメントをアズビルトスキャンに加えて含めることは依然として良い考えです。

ステップ6：ステークホルダーとリアリティキャプチャデータの共有

アズビルトモデルやオプションのバーチャルツアーを作成したら、リアリティキャプチャデータをステークホルダーと共有する時期です。

ステークホルダーと対面で会わない場合、ファイルが共有しやすく安全であることが重要です。例えば、Matterportは、ステークホルダーを安全なファイルに誘導するリンクでデジタルツインファイルを簡単に共有できます。既存のワークフローからの作成と共有を容易にするために、MatterportをAutodeskダッシュボードに追加することもできます。

ステップ7：キャプチャデータを使用した協力的な意思決定

外部のステークホルダーやチーム全体と共有する場合でも、協力はリアリティキャプチャの大きな利点です。AutodeskのRFIやProcore Observationsの機能のように、ユーザーがフィードバックを提供し、質問し、それに応じて回答することができます。

キャプチャデータを使用して協力を促進し、チーム全体が現地にいるかのように意見を提供できるようにします。これにより、レビュー プロセスが迅速化され、エラーの発生が減少し、クライアントの懸念にプロジェクトが進行する前に対処できます。

協力的なアプローチを取ることで、リアリティキャプチャスキャンはチームがより優れた結果を提供し、効率的に作業し、最終的にはクライアントとの強固な基盤を築くのに役立ちます。