Academy User vol.4

名古屋大学

减灾连携研究中心 减灾馆

为了让人们提高防灾抗灾意识把研究成果独自可视化
应对「3D可视化」制作高精度立体地形表现的三维模型服务

Academy Information

▲名古屋大学 减灾连携研究中心

还漂浮着诺贝尔奖获奖余韵的的名古屋大学东山校区当中，「减灾馆」是位于中央南北走向并面对四谷大道而建的。它有效利用直角三角形的场地进行建设，在屋顶上 还设有圆形的太阳光发电装置的独特设计的4层建筑物（5层以上是屋顶实验室等各种装置）。大致位于名古屋市营地下铁名城线・名古屋大学站最近的出入口向北 100m左右。

该馆是带领名古屋大学减灾研究的「减灾连携研究中心」（福和伸夫教授为中心长）。作为实践型的活动据点之一于2014年3月创建。该中心为了让各种 研究成果可以更清楚的可视化，独自计划了复数个工具。这当中开发出了例如可使用投影映射把各种地形信息作为地形的立体模型表现的 「3DVisualize」。在这当中，为了高精度制作东海地方的三维模型，采用了FORUM8的3D・VR（虚拟现实）工程服务「3D模型」。

对应南海海槽地震、构筑东海地区的防灾・减灾的研究基础

▲减灾连携研究中心地域社会减灾计划捐赠研究部门 助教 仓田和己 

  从骏河湾到九州近海的广范围的菲律宾板块在日本列岛的下面俯冲的一带（南海海槽附近），该地区今可能发生大规模地震。由于 东日本大地震（2011年3月）时地震和海啸均经历了严重超过预想的灾害，日本政府对南海海槽附近的大规模地震进行对策探讨，并预想此地区出现最大规模 （最大震度9强）的南海海槽巨大地震。

另一方面，名古屋大学在东海地域也在进行防灾减灾的研究，为了研究南海海槽地震和随之而来的海啸以及可能带来的水灾等，于2010年12月建立了「减灾连携研究中心」。

「我们进行了各种各样的研究使我们更加了解南海海槽地震时会带来怎样的灾害（在高度模拟的基础上）。并且，建筑物和生命线该如何维持等的技术对应也日益明确」

但是，为了让整个社会行动起来，我们必须让每个市民和企业充分了解灾害的重要性。因此，该中心的一大任务就是把在各个领域当中的研究成果告知社会。名古屋大学减灾连携研究中心地域社会减灾计划捐赠研究部门的仓田和 助教如是说。

该中心最初以既存研究科的跨学科教师兼任的形式成立。从2012年4月开始以社会连携部门和研究连携部门为轴心，与大学内外多位专家联合进行减灾课 题的研究和研究成果的普及开发。在这当中社会连携部门以资源防灾，生命线地质防灾，社会减灾计划等研究课题为中心，由企业和捐赠研究部门构 成。并且，研究部门当中包括理学系和工学系的教师。他们在地震火山，社会基础设施，建筑都市，人类，社会等角度进行减灾研究。

仓田先生还在民间企业时就进行多种地理信息系统（GIS）的开发。以社会连接部门的设置为契机担任现职。目前是以以GIS进行灾害信息的可视化为研究主题进行研究。

减灾馆为了实现3种功能使用各种多彩的工具

▲比较土地利用变迁的今昔地图系统

减灾连携研究中心通过各种各样的活动累计起来的研究成果告诉给市民，他有助于教育，人才开发的同时，也有助于学内外研究者推进地方的防灾及减灾工作。大规模灾害发生时还可作为地域的对应据点。担当者种种职责的「减灾馆」于2014年3月成立。

「三角形建筑物（平面形状）实际上对地震很不利。根据摇晃的方向不同摇晃的方法也会改变，耐震设计也非常困难。在这样的前提下，减灾馆必须要成为大学里最强的抗震建筑物，因此采用了抗震构造」

该馆教师使用日轮换制设计主题并进行演讲的图库谈话。担任2月上旬的「减灾馆内部探险游」的仓田老师率先带头，表现闯关构造特征。并且计划设计出减少地质和建筑物的共振现象，确保在预想范围之外的巨大地震发生时的其安全性。确保在巨大灾害发生时电，天然气，信息通信，上下 水，食物等在一定时间内能够得到保证，建立了相对应措施。并且，在隔震层中，分区规划的各楼层和屋顶依序介绍各楼层的设计重点。

首先，在地下1层部分安装免震长廊。这是使用天然橡胶隔振器，油压减震器和天然橡胶系和直线运动滚动轴承的免震装置，使用免震构造为基础介绍 建筑物整体承受震度3左右地震时的千斤顶，水道和电气等管道的联合结构，可隔着窗户对内部情况进行实时观察。

在1层当中，配置有防灾教育和各种讲演的「减灾大厅」和通过原版教材和活动提高减灾意识的「减灾图库」。减灾图库备有在开头时提到的「3D可 视化」，以及在巨大地震发生时的高层建筑物（30层左右的楼）的窑洞通过影像在振动台实时体验「BiCURI」和各种各样的实验工具。在这里可学习地震 的振动，液状化的原理，海啸的传播及它所带来的灾害。

并且，在2层还设置有自学专用的「抗灾图库」和巨大灾害发生时可作为大学的灾害对策本部。抗灾书库当中收藏有关于地震灾害相关的新闻报道，各地的 古地图和历史资料。仓田氏目前研究方向为「今昔地图系统」是使用GIS对任意同一场所的过去和现在的土地利用的变迁进行比较并找出潜在的地域弱点。

接着，仓田氏以放映室和教师办公室组成的3层和4层为基础，向屋顶移动。免震构造的建筑物加强振动，高层建筑（20层左右的楼层）当中出现大振幅长周期的摇摆。这是仓田氏与民间企业共同研究开发，在影像振动的同时，展现各种地震的形式。

  
▲屋上实验室当中，设置可体验地震时的摇摆・映像・影像等的系统。
 通常作为固定抗震构造的建筑物也可振动台使用执行器进行振动

表现模拟和数字融合的「3D可视化」的可能性

「我负责（减灾连接研究中心的）各种研究成果传达给社会。所有人都可以了解可视化的重要性，我目前主要进行可视化的研究」。仓田氏还提到「床面空中 写真」「今昔地图系统」「屋顶实验室的三维虚拟空间」及「3D可视化」。

多数人对「这是真实发生的事实，我们必须有所准备」还很漠然。我们积极探讨如何提高人们的防灾意识。为了提高地图自身的表现力，仓田氏在高精度模型当中追加电子信息的方式。

地形的形状和土地使用方法的变迁是考虑灾害的重要因素，它通过立体表现是很有效果的。但是一旦制作的模型变腐旧，就必须要重新修改。因为成 本和时间的关系，不可能制作好几个种类。因此，使用白色立体模型进行制作，并使用近几年来非常流行的投影映射来表现信息。与减灾馆的成立结合，进行 「3D可视化」相关研究。

此地域包括以东海地方为中心的南海海槽和御殿山一带。高度方向只有5倍1/20万规模再现地形模型，从上方使用投影仪及先进的科学技术提出各种的灾 害预想，重叠反映统计数据和观测数据。 相关人士从1960年代开始讨论如何扩展街地，活断层等的具有危害性的场所，南海海槽地震当中预 想震级6以上的几率和震级分布地图。反映地质的特性的摇晃地图信息交换，预测各自的场所和地形危害，并了解其根据。

「以东海地方为特征认真输入地形的范围，要怎样进行再现是特别好的」

面向「3D可视化」的地形立体模型的制作，使用了三维实时VR软件「UC-win/Road」进行可输出三维模型的FORUM8「三维模型服务」。 该服务当中，可输出三维模型的积层型三维打印机 「Zprinter」的上位机种，并可制作三维模型。宽254mm高381mm×深度203mm的造型范围当中制作的模型进行接续以制作大型 模型。UC-win/Road中搭载包括海底地形在内的地形，我们用3D・VR进行再现表现高精度且广范围的三维空间。另外， FORUM8还提供从上述服务到投影映射的连续支援服务。

他指出「3D可视化」带来的好处及下一步的目标是提供比个人标准更小灾害信息。积极使用VR和AR（拓展现实）等最新技术。提高人们的防灾意识。

「我们希望通过这些活动让人们意识到其实危机就在身边。」

输出三维打印机模型采用「三维模型服务」。使用UC-win/Road的地形数据