Image courtesy of Modumate

Modumate で建築家の CAD/BIM のプロセスにリアルタイム3D の変革をもたらす

David Weir-McCall |
2021年5月17日
Richman Neumann 氏は建築業界のことを知り尽くしています。彼は 7 つの建築事務所で建物を設計し、さらに 15 の建築事務所でサステイナビリティコンサルタントとしてコンサルティングに従事してきました。どの職場でも Neumann 氏は興味深いことに気が付きました。

彼が建築家として直面してきた問題と同じ問題が全てのワークフローにありました。それは、設計にかける時間が少なすぎる一方、製図にかかる時間が多すぎることです。その結果、エネルギー使用量の削減、二酸化炭素排出量の削減、音響の快適さ、その他の有意義な設計改善のための最適化に取り組む時間がとれないことです。

彼が出した結論は簡単です。「製図は、私たちがより高性能の建物を実現するのを妨げている」というものです。 
 

気候変動が深刻化している現在、この事実は広範囲にわたって影響を及ぼすことを意味します。建物は人類の二酸化炭素排出量の 42% を占めています。設計時に建物の性能をシミュレーションする時間があれば、明日にでも最大 50% 削減することができる可能性があります。

この問題をはじめ、建築家が直面する多くの問題の根底には、3D建築設計ツールが時代遅れになりつつあるという単純な事実があります。最新のツールであっても、グラフィックの品質、モデリングの効率性、UX、コラボレーション、自動化などの点で、他の業界のツールに比べて遅れをとっています。 

Neumann 氏は、これらの問題を速やかに解決するためには、新しい3Dデザイン プラットフォームを一から構築するしかないという結論に至りました。
 
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手間のかかる製図作業を最小限に 

建築デザイナーのプロセスにおいて、設計と製図は陰と陽の関係です。キャリアを通して、Neumann 氏は建物を設計することは好きでしたが、実施設計図などを作成をすることは嫌いでした。

建物のパーツを選び構成していく設計は、インパクトがあり、楽しいことです。建築家の美学における専門知識と問題解決能力が生かされます。建築物の仕上がりも良くなります。しかし、プロジェクトにおいてそれに費やされる時間は 45% 以下、多くの場合はこれより少なくなります。

図面シートを作成し、寸法、タグ、キーノート、凡例、メモ、相互参照などを追加する製図は苦痛です。反復作業だからです。これらのドキュメントを作成しても、それ自体が建築物の出来を向上させるわけではありません。それは、あなたが事前に行った設計上の決定を、許可申請者や建設業者など、それを見る人に説明するだけのことです。製図は、延々と同じことを繰り返しているような感じです。しかし、建築家はプロジェクトのスケジュールにおいて 55% 以上をこの作業に費やしています。

もしあなたがデザインすることを楽しんでいるのであれば、寸法やタグなどをすべて製図にしていくことはつまらない作業になります。設計者にとっては残念なことに、この作業を自動化するのに十分な情報を取得できるツールはありませんでした。これまでは。
 
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Modumate は、実施設計図を自動化するスタンドアロンの 3D モデリングプラットフォームです。ユーザーが Modumate のモデルを作成すると、ソフトウェアは即座に建築図面、数量見積もり、レンダリングをエクスポートします。 

今後2〜3年の間に、寸法、タグ、メモ、タイトル、凡例、その他の図面の注釈を自動的に追加するアルゴリズムのライブラリを提供することを目指しています。最初のアルゴリズムは、平面図、骨組み、開口部の寸法で、2021年5月にリリースされる予定です。これにより、設計者はデザインという有意義で楽しい仕事に集中できるようになります。

Modumate は実質的に、SketchUp、Revit、The Sims のハイブリッドのようなものです。SketchUp のような CAD ツールの平面モデリング、Revit のような BIM ツールのパラメトリック アセンブリ、そして Unreal Engine のビジュアル品質を組み合わせています。

市場には定評のある CAD や BIM ツールが数多く存在し、建築デザイナーは慣れ親しんだものにこだわる傾向があります。Modumate は、AutoCAD のように高品質の DWG 形式とますます多くの製図の自動化機能を提供する  2D 作図プラットフォームの 3D コンパニオンとして使用されることを目的としています。
 
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このソフトウェアは、それぞれの分野の3人の専門家によって生まれました。CEOの Neumann 氏は建築家としての経歴を持ち、CTOの Jason Shankel 氏はMaxis/EA に15年間在籍し、そのうち11年間は『SimCity』や『The Sims』の開発に携わっていました。そして、カーネギーメロン大学で Neumann 氏のルームメイトだったVP of Engineering の Duncan Boehle 氏は、Oculus Home VR タイトルの開発に携わりました。Neumann 氏は「オフィスでは冗談半分で  Modumate を ”The Sims Pro” と呼んでいます」と語ります。 

チームは、製図作業の自動化に加えて、長年にわたって建築用3Dデザインツールを悩ませてきた数々の問題にも取り組んできました。それは、画質の悪さ、モデリングツールの遅さ、分かりにくいUX、貧弱、または存在しないコラボレーションワークフローなどです。

建物全体をより効率的にモデリング

建築デザイナーは、住み心地の良い空間をデザインしたいと考えています。また、イメージが写真のようにリアルであれば、デザインの質を判断しやすく(売りやすく)なります。現在、ほとんどの建築家は、非現実的なアプリで3Dモデルを作成し、ダウンストリームのレンダリングツールにエクスポートして美しい画像を作ることを余儀なくされています。

Unreal Engine のフォトリアルなグラフィック機能を搭載した Modumate でデザインされたシーンは、最終プロダクトをより正確に表現します。これにより、建築家は空間の外観や雰囲気について自信を持って設計することができます。

一般的なCADツールでは、モデリングの際に、頂点ごとに形状を作成ことが主流になっています。しかし、建物は彫刻ではありません。間柱、ブロック、板材、パネル、ハンドルなどの部品で構成された、部品のキットです。建物の設計者は、これらの部品をどのように組み立てるかのレシピを持っています。これらのレシピは、壁、床、屋根、ドアと呼ばれます。

Modumate には、これらの部品や組立品をワンクリックでモデリングするためのBIMツールセットが含まれています。これらの BIM オブジェクトを使って作業することで、建築家はより効率的にクリーンでクリアな建物のモデルを手に入れることができ、Modumate はリアルタイムの見積もり、テイクオフ、部品表ですべてのパーツを追跡します。

リアルタイム コラボレーションでのモデリング

マルチプレーヤー コラボレーションは、ビデオゲームの世界で生まれたもう一つの概念ですが、建築デザイナーにはまだ届いていません。一般的な 3D 設計ツールでは、一度に1人のユーザーしか作業できないため、他のメンバーは生産的に貢献できません。もしくは、各ユーザーが中央にあるモデルに同期してプッシュプル方式でバージョン管理を行う場合もありますが、この場合、ほとんどのユーザーが、メンバーの最新の作業から数時間、数日、数週間遅れのモデルを使って作業を行うことになります。
 
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一方、Unreal Engine には、デベロッパーが自分のアプリケーションにマルチプレイヤー機能を追加するためのツールが用意されています。Modumate では、ゲーム的な要素を取り入れ、建築家がチームメイトと即座にコラボレーションし、3Dオブジェクトを協力して作成したり、テキストやボイスチャットを使って一緒にデザインすることができます。 

その結果として得られる体験は、現在は プライベート ベータ 版として提供されており、一般公開は2021年後半を予定していますが、マルチプレイヤーゲームと3D生産性プラットフォームが融合したような体験になるはずです。建物の設計者は、コミュニケーションのタイムラグを短縮できるだけでなく、より多くのメンバーをプロセスに参加させることができ、より良い設計が可能になります。
 
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ソースコードアクセスによるカスタマイズ

Unreal Engine は、当初から Modumate の中核を成してきました。 「Unreal Engine はそれだけで十分に元が取れるものでした」と Neumann 氏は述べています。 「コンピュータ サイエンティスト、ゲームプレイやグラフィックのプログラマーなど、チーム全体を味方につけているようなものです。そして最も重要なことは、Epic Games が他のどのエンジンよりも早く熱心なファンのコミュニティを増やしていることです。私たちはそのコミュニティの一員であることを誇りに思います」と述べています。

Duncan 氏と Richman 氏は、カーネギーメロン大学でルームメイトだったため、Modumate のコアコンセプトについは日常的に話し合っていました。Neumann 氏は次のように述べています。「最初から Unreal が私たちのためのエンジンであることはわかっていました。当社のチームは C++ が大好きですし、必要に応じてエンジンのソースコードを修正することに何の不安もありません。これは、他のエンジンでは不可能なことです。Epic Games は、他のエンジン開発者よりも早く限界を超え続けています」

ソース コードへの無料アクセスにより、チームは独自のカスタマイズを行うことができ、エンジンがネイティブで持つ強力な機能が開発の原動力となったことで、Modumate チームは市場投入までの時間を大幅に短縮することができました。「Unreal Engine のおかげで、開発期間が 18 ヶ月ほど短縮されました」とNeumann 氏は述べています。「美しい 3D アプリ作成に伴う一般的な問題をすべて解決してくれたので、Modumate が目指す具体的な目標、つまり製図を自動化できる新しい BIM モデルの開発に集中することができました」と Neumann 氏は語ります。
 
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建物のデザインに対する大胆なビジョン

「テクノロジーには古典的なことわざがあります」とNeumann氏は述べています。 「『次の大きなものはおもちゃのように見えることから始まる』というものです」

Modumate は、建設のためのマルチプレイヤー OS を目指しています。建設プロジェクトには、所有者、開発者、設計者とそのコンサルタント、建設業者とそのサブコントラクター、保険会社、運営者や居住者、許可担当者、買い手、貸し手など、多くの関係者が存在します。

彼らは皆、その建物について言いたいことや聞きたいことがあるのです。「Unreal のグラフィックと Modumate の BIM セマンティック モデルを使用することで、こうした人々が同じ認識に至るための、これまでなかったより明確で一元的な情報源や記録システムになります」と Neumann 氏は語ります。

その結果、設計者は、明るく楽しく協働的なバーチャル3D環境の中で、より良く、より速く建物を設計、建設することに時間を費やし、ドキュメント作成などの作業は自動化に任せることができるようになります。

これは、将来の建物の設計方法に対する大胆なビジョンであり、建築デザイナーの仕事をはるかに容易にする可能性を秘めています。
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