がれき工学-倒壊家屋からの人命救助のためのエンジニアリング-の確立

建立废墟工程——倒塌房屋救生工程

• 批准号: 17651086
• 负责人: 小野里 雅彦
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17651086/
• 关键词: がれき; 地震; ディジタルモデル; シミュレーション; 物理エンジン; インタフェース; 3次元モデル; レスキュー工学; 仮想現実感

平成18年度の研究は,がれき形成に関する物理シミュレーションの実現と,それにもとづくがれきの定量的解析を中心に実施した.昨年度までは,がれきの要素をランダムに位置・姿勢を与えてひとつずつ順に上から積み重ねることでがれきを形成していたが,今年度,がれき形成シミュレーションに物理エンジンを導入することを試みた.物理エンジンはリアリティの高いコンピュータグラフィックスに基づいたゲームを主な用途として汎用性をもって各所で開発が進められているものであり,主要な3つの物理エンジンを調査し評価を行い,そのうちの一つを実装に用いた.これにより,がれきのような非常に多くの要素が力学的に相互干渉する現象を,高速にシミュレーションすることを可能にした.また,家屋倒壊において必要となる接合部(ジョイント)の破壊のモデル化を行い,それに基づいて建造物のディジタルモデルを構築し,地震動に相当する外力を与えることで,倒壊した家屋のディジタルモデルを形成することができた.本シミュレーション手法では家屋内の家具や居住者もモデル化でき,また,常時,力学的安定性を再計算しているインタラクティブな過程が実現できているため,救助のためのがれき除去のシミュレーションも可能となった.これによって,がれき内からの要救助者の救助のためのがれき要素除去作業のシミュレーションを構築することができた.また,VRMLデータ形式でがれきデータをエクスポートして昨年度構築した複合現実感に基づくユーザインタフェースとの結合することで,リアリティのある3次元がれきの提示も実現している.

2006年的研究集中在与碎片形成相关的物理模拟和碎片的定量分析，直到去年，碎屑元素是随机定位和姿势的，尽管碎屑是通过堆叠而成的。今年，我们试图在碎片形式的模拟中引入物理引擎。它们被用于实施。建筑物的模型是通过与外部力量相等的，可以在这种模拟方法中形成倒塌的房屋的数字模型来建造的。并且机械稳定性始终是重新计算的。此外，通过以VRML数据格式导出碎屑数据，并根据去年构建的复合现实与用户界面进行绑定，我们还提出了一个现实的三维碎片。