JP2005038028A - Construction work plan support system and method, computer program, and computer readable recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木・建築工事における工事計画を支援するための工事計画支援システムに係り、特に、工事計画に応じた工事の進捗に伴って変化する施工状況を三次元的に表示することが可能な工事計画支援システム及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、特許文献1に開示される施工計画支援システムが公知である。このシステムでは、施工計画を作成するための工程計画プログラムと、各工事部材の三次元モデルを作成するためのCADプログラムとをリンクし、施工計画に従った工事の進捗に応じた施工状況を三次元的に表示できるようしている。より具体的には、工程計画プログラムによって作成された施工計画に含まれる各工種に、三次元モデルが描画されるレイヤを関連付けて、各工種に関連付けられたレイヤの指定情報をCADプログラムに与える。CADプログラムは指定されたレイヤを重ね合わせて描画することにより、施工状況を三次元的に表示することができる。その際、レイヤの指定情報が、工事の進捗に従って変化する工種に応じて切り替わるので、施工状況の変化をアニメーション表示することができる。また、このシステムには、ウォークスループログラムが組み込まれており、その機能によって、施工状況を任意の位置から任意の方向を見た様子を描画することができる。
【0003】
【特許文献1】特開2001−249985号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の施工支援システムにおいて、ウォークスループログラムにより描画を行う場合には、描画したい施工状況の三次元モデルデータをいったんハードディスクなどの記憶装置に格納した後、ウォークスループログラムを起動して、格納した三次元モデルデータを改めて読み込むことで描画処理が行われる。しかしながら、施工状況を表す三次元モデルデータはデータ量が膨大であり、CADプログラムによるデータの格納とウォークスループログラムによるデータの読み込みに多大な時間が掛かってしまう。このため、アニメーション表示される施工状況を任意の時点で止めて、その状況をウォークスルー表示したい場合に、ユーザは表示が行われるまで長時間待たねばならず、操作性は良好とはいえなかった。
【0005】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、工事の進捗に応じて変化する施工状況をアニメーション表示しつつ、任意の時点での施工状況内部で視点を自由に移動し、視線方向を自由に変化させた表示すなわちウォークスルー表示を速やかに行えるようにすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る工事計画支援システムは、
工事の工程計画を作成する工事計画手段と、
ユーザが三次元モデル内での視点を移動し視線方向を変化させる操作を行うための操作手段と、
工事に関与する工事部材をグループ化して、指示されたグループに属する工事部材の三次元オブジェクトデータを組み合わせた三次元モデルの画像を表示し、前記操作手段による視点の移動及び視線方向の変化の操作に応じて前記表示画面を変化させるウォークスルー表示手段と、
前記工程計画に含まれる各工種に前記グループを関連付ける関連付け手段と、
前記工程計画に含まれる各工種に関連付けられたグループを前記ウォークスルー表示手段に指示する指示手段と、を備えることを特徴とする。
【0007】
本発明によれば、ウォークスルー表示手段は、指示手段から指示されたグループに属する工事部材の三次元オブジェクトデータを組み合わせるだけでウォークスルー表示の対象となる三次元モデルを構築できるので、ウォークスルー表示処理を高速に行うことができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施形態である工事計画支援システムのシステム構成図である。図1に示す如く、本実施形態の工事計画支援システムは、三次元CADプログラム10、工程計画プログラム12、インターフェースプログラム14、ウォークスループログラム16が組み込まれ、キーボード、マウス、トラックボール、あるいは、ジョイスティック等の操作手段18を備えたコンピュータシステム1により構成されている。なお、ウォークスループログラム16、工程計画プログラム12、インターフェースプログラム14、CADプログラム16はコンピュータシステム1が読み取り可能な記録媒体1a(例えば、半導体メモリ、ハードディスク、フロッピーディスク、CD−ROM、DVD−ROM等)に記録されており、コンピュータシステム1は記録媒体読み取り用ドライブ1bを介して記録媒体1aから各プログラムを読み出して実行する。
【0009】
工程計画プログラム12は、工事に含まれる各工種の開始日、終了日、所要日数等の入力情報に基づいてネットワーク工程表を作成する機能を有している。なお、コンピュータシステム1が工程計画プログラム12を実行することにより特許請求の範囲に記載の「工事計画手段」が実現される。
【0010】
CADプログラム10は、三次元オブジェクトをソリッドモデルとして作成し、CADファイルに出力する。本実施形態では、CADプログラム10により、工程計画プログラム12で作成された工程表に含まれる各工種の三次元オブジェクトを作成する。
【0011】
ウォークスループログラム16は、上記のように作成された三次元オブジェクトを、CADプログラム10で定義されたレイヤ毎にグループ化して管理する。すなわち、ウォークスループログラム16では、三次元オブジェクトを管理する際のグループとして、CADプログラム10と共通のレイヤを用いている。そして、後述するインターフェースプログラム14から指示されたレイヤに含まれる三次元オブジェクトを重ね合わせた三次元モデルを表示すると共に、操作手段18での操作による視点の移動及び視線方向の変化に応じて表示画像を変化させる機能、すなわち、ウォークスルー表示機能を提供する。
【0012】
なお、ウォークスループログラム16は、工程計画プログラム12で作成された工程表に含まれる全ての工種についての三次元オブジェクトデータを一括して読み込んだうえで、指示されたレイヤに含まれる三次元オブジェクトを組み合わせて三次元モデルを構築する。これにより、後述するように、ウォークスループログラム16がアニメーション表示やウォークスルー表示を開始する際に三次元オブジェクトデータを読み込むことが不要となって、処理の高速化が図られる。なお、コンピュータシステム1がウォークスループログラム16を実行することにより特許請求の範囲に記載の「ウォークスルー手段」が実現され、また、プログラム16が管理するレイヤが特許請求の範囲に記載の「グループ」に相当する。
【0013】
インターフェースプログラム14は、以下に詳細に述べるように、CADプログラム10及びウォークスループログラム16のレイヤと、工程計画プログラム12により作成したネットワーク工程表の各工種とを関連付けると共に、ウォークスループログラム16に対して表示すべきレイヤを指示する。これにより、上述のようにウォークスループログラム16によって工事の進捗に応じて変化する施工状況の三次元表示を行えると共に、任意の時点での施工状況をその内部の任意の地点から任意の方向を見たウォークスルー表示を行うことができる。なお、コンピュータシステム1がインターフェースプログラム14を実行することにより特許請求の範囲に記載の「関連付け手段」及び「指示手段」が実現される。
【0014】
なお、本実施形態では、各プログラムを実行するためのオペレーティングシステムとして例えばWindows(登録商標)を用い、また、CADプログラム10として市販のCADプログラムであるAutoCAD(登録商標)を、工程計画プログラム12として市販の工程計画プログラムであるMS−Project(商品名)を、ウォークスループログラム16として市販のウォークスルー表示プログラムであるNavisWorks(登録商標)を、それぞれ用いている。ただし、使用可能な市販プログラムはこれらに限定されるものではなく、同等の機能を有する他のプログラムを用いてもよく、また、各プログラムを自作することとしてもよい。
【0015】
インターフェースプログラム14は、Windows用プログラミング言語により作成されている。Windows用プログラミング言語によれば、各種メニュ−、ボタン、アイコン、入力欄等を含むウインドウを定義し、各メニュー、ボタン等へのマウス操作に対応した処理手順を記述することにより、所望の機能を有するプログラムを実現できる。
【0016】
以下、本実施形態の工事計画支援システムについて詳細に説明する。なお、以下の説明では、工事の工程表は工程計画プログラム12により作成済みであるものとする。
【0017】
図2は、工事計画支援システムの表示画面の一例を示す。図2に示す如く、工事計画支援システムでは、工程計画プログラム12の表示ウインドウ(以下、工程表示ウインドウと称す)20、インターフェースプログラム14の表示ウインドウ(以下、インターフェース表示ウインドウと称す)22、およびウォークスループログラム16の表示ウインドウ(以下、施工状況表示ウインドウと称す)24がマルチウインドウ形式で表示される。
【0018】
工程表示ウインドウ20には、工程計画プログラム12により作成されたネットワーク工程表が表示される。すなわち、図2に示す如く、工程表示ウインドウ20内の左側には、工事に含まれる各工種について、開始日(表示欄20a)、所要期間(表示欄20b)、および各工種の名称(表示欄20c)がテーブル表示され、画面内右側には、各工種の日程がネットワーク表示される。なお、施工状況表示ウインドウ24には、選択された施工段階における施工状況が三次元表示される。
【0019】
インターフェース表示ウインドウ22の上部には、4つのメニュー項目、すなわち、「ファイル」、「編集」、「描画」、および「ヘルプ」を含むメニューバー23が表示される。
【0020】
図3は、メニューバー23のメニュー項目「ファイル」がクリックされた場合のインターフェース表示ウインドウ22を示す。図3に示す如く、メニュー項目「ファイル」がクリックされると、プロジェクトファイルおよびCADファイルのオープン、クローズ、保存等を行うための各コマンド、および、レイヤ情報ファイルを読み込むためのコマンド等が表示される。ここで、プロジェクトファイルは工程計画プログラム12により作成されたファイルである。このプロジェクトファイルには、ネットワーク工程表を定義するデータ(つまり、工程表に含まれる各工種の名称、開始日、終了日、所要期間等)が格納されている。また、CADファイルには、工事に関与する各部材の三次元オブジェクトを定義するデータが、各オブジェクトが含まれるべきレイヤを示すデータと共に格納されている。更に、レイヤ情報ファイルは、後述する工種とレイヤとの関連付けを示す情報が格納されたファイルである。なお、上記図2に示す表示画面は、インターフェースプログラム14の起動後、プロジェクトファイルおよびCADファイルがオープンされた状態を示している。
【0021】
図4は、メニューバー23においてメニュー項目「編集」がクリックされた場合のインターフェース表示ウインドウ22を示す。図4に示す如く、メニュー項目「編集」がクリックされると、「工種とレイヤの関連付け」、「マスプロパティ」、および「プロジェクトデータを最新の状態に更新」の各コマンドが表示される。
【0022】
「工種とレイヤの関連付け」コマンドは、工程表に含まれる各工種と、CADプログラム10及びウォークスループログラム16において各オブジェクトが属するレイヤとの関連付けを設定するためのコマンドである。後述する如く、ある施工段階での施工状況の表示は、その施工段階に該当する工種に関連付けられたレイヤを重ね合わせて表示することにより行われる。
【0023】
図5は、「工種とレイヤの関連付け」コマンドが選択された場合のインターフェース表示ウインドウ22を示す。図5に示す如く、「工種とレイヤの関連付け」コマンドが選択されると、インターフェース表示ウインドウ22には、レイヤ関連付けウインドウ25が表示される。レイヤ関連付けウインドウ25には、工種および各工種に関連付けられたレイヤを一覧表示する関連付け一覧表示領域26、各工種に関連付けることが可能なレイヤを一覧表示するレイヤ一覧表示領域27、「表示としてレイヤを追加」ボタン28、「非表示としてレイヤを追加」ボタン30、「設定保存」ボタン32、「閉じる」ボタン34、ごみ箱アイコン36、および、表示切替アイコン38が含まれている。なお、レイヤ一覧表示領域27に表示されるレイヤは、CADファイルに含まれるレイヤ情報より取得される。
【0024】
図5に示す関連付け一覧表示領域26において、「1−道路施設物処理」、「2−仮覆工布堀り中」,「3−中間杭BH」,「4−地中壁杭継ぎ」等は工種名を表しており、それぞれ、工程表示ウインドウ20に表示される工程表に含まれる各工種に対応している。また、関連付け一覧表示領域26において各工種の下に表示された項目(「2−仮覆工布堀り中」の下の「布堀中」、および「3−中間杭BH」の下の「中間杭切断1」,「中間杭切断2」,・・・,「中間杭1」,「中間杭2」,・・・等は、夫々の工種に関連付けられたレイヤ名を示している。各レイヤ名の後に付加された「−表示」は、各工種の施工状況を描画する際にそのレイヤを表示する(表示オン状態)ことを示し、また、レイヤ名の後に付加された「−非表示」はそのレイヤを表示しない(表示オフ状態)ことを示す。なお、例えば、レイヤ名である「中間杭1」、「中間杭2」、「中間杭3」は、部材「中間杭」を構成するレイヤであることを示しており、これら3つのレイヤにより「中間杭」全体が表示される。すなわち、この場合、「中間杭」は複数の工種または工区により施工され、各工種または工区で施工される「中間杭」の各部分がレイヤ「中間杭1」、「中間杭2」、「中間杭3」に対応付けられていることになる。このように、一つの部材が複数の工種または工区によって施工され、この部材が各工種または工区に対応する複数のレイヤに分けて描画される場合に、部材名に番号を付したレイヤ名を用いることにより、ユーザは、同じ部材に対応するレイヤをまとめて選択することが容易となる。
【0025】
関連付け一覧表示領域26において何れかの工種が選択され、かつ、レイヤ一覧表示領域27において何れかのレイヤが選択された状態で、「表示としてレイヤを追加」ボタン28がクリックされると、選択された工種に対して、選択されたレイヤが表示オン状態として関連付けられる。また、「非表示としてレイヤを追加」ボタン30がクリックされると、選択された工種に対して、選択されたレイヤが表示オフ状態として関連付けられる。このような操作を繰り返すことにより、各工種に任意の数のレイヤを表示オン状態または表示オフ状態として関連付けることができる。
【0026】
工種/レイヤ関連付け一覧表示領域26の何れかのレイヤ名がドラッグされて「ごみ箱」アイコン36にドロップされると、そのレイヤと工種との関連付けは削除される。また、工種/レイヤ関連付け一覧表示に表示された何れかのレイヤ名がドラッグされて「表示切替」アイコン38にドロップされると、そのレイヤの表示オン・オフ状態が反転される。なお、工種とレイヤとの関連付けが新たに設定または削除され、あるいは、レイヤの表示オン/オフ状態が反転されると、その都度、関連付け一覧表示領域26の表示が更新される。
【0027】
以上のようにして各工種にレイヤが関連付けられた後、「設定保存」ボタン32がクリックされると、設定された関連付けがレイヤ情報ファイルに保存される。そして、「閉じる」ボタン34がクリックされると、レイヤ関連付けウインドウ25がクローズされる。
【0028】
上記図4に示される「マスプロパティ」コマンドは、各レイヤごとに三次元オブジェクトの体積を取得するためのコマンドである。本実施形態では、オブジェクトはソリッドモデルとして定義されるものとしており、各オブジェクトの体積がオブジェクトの付帯情報として保持されている。「マスプロパティ」コマンドでは、この情報を用いてレイヤ毎のオブジェクトの体積を求める。図6は、「マスプロパティ」コマンドが選択された場合のインターフェース表示ウインドウ22を示す。図6に示す如く、「マスプロパティ」コマンドが選択されると、マスプロパティ表示ウインドウ42が表示され、このウインドウにレイヤ毎のオブジェクトの体積が表示される。
【0029】
図7は、メニューバー23のメニュー項目「描画」から「アニメーションと進捗図表示」が選択された場合の表示画面全体を示す図である。図7に示す如く、「アニメーションと進捗図表示」が選択されると、インターフェース表示ウインドウ22には「アニメーションと進捗図表示」ウインドウ44が表示される。「アニメーションと進捗図表示」ウインドウ44には、描画に参加するレイヤを設定する描画参加レイヤ設定領域46、「レイヤ全選択」ボタン48、「全選択解除」ボタン50、「A線非選択」ボタン52、「B線非選択」ボタン54、「リセット」ボタン56、「アニメーション実行」ボタン58、「進捗図表示」ボタン60、「選択状態の確認」ボタン62、および「閉じる」ボタン64が表示される。
【0030】
描画参加レイヤ設定領域46には、CADファイルに含まれる全レイヤが、夫々に対応するチェックボックスと共に一覧表示される。チェックボックスがチェックされると、そのレイヤは施工状況表示ウインドウ24への施工状況の描画に反映されることになる。チェックボックスのチェック状態は、マウスで各チェックボックスをクリックする毎に反転する。また、「レイヤ全選択」ボタン48がクリックされると、全てのレイヤのチェックボックスがチェックされ、「全選択解除」ボタン50がクリックされると、全てのレイヤのチェックボックスのチェックが解除される。このように、表示レイヤを任意に設定できるため、ユーザは、複雑な施工状況の中から注目したい部分だけを選択して観察することができる。
【0031】
「A線非選択」ボタン52および「B線非選択」ボタン54の機能は次の通りである。例えば、地中連続壁を含む施工状況を表示する場合、地中連続壁の一部を非表示にしないと、地中連続壁の内側を表示することができない。そこで、地中連続壁を構成する部材のレイヤを、ある視点から見て手前側を描画するレイヤ(以下、A線側レイヤと称す)および奥側のレイヤ(以下、B線側レイヤと称す)の2つに分けて、それぞれのレイヤ名の後に「−A」、「−B」の記号を付加しておく。そして、例えばA線側レイヤを非表示にすることで地中連続壁の内側を表示できる場合には、「A線非選択」ボタン52をクリックして、このA線側レイヤを一括して非選択とする。このように、「A線非選択」ボタン52および「B線非選択」ボタン54は、周囲を囲まれた部位の内部を表示できるように、非表示にすべきレイヤを一括して指定する機能を有している。
【0032】
以上のようにして描画に参加するレイヤが設定された後、「アニメーション実行」ボタン58または「進捗図表示」ボタン60をクリックすることにより、工程の進捗に応じた施工状況を三次元的に表示すると共に、任意の時点での施工状況の内部をウォークスルー表示することができる。
【0033】
図8は、アニメーション実行」ボタン58がクリックされた場合の表示画面を示す。図8に示す如く、「アニメーション実行」ボタン58がクリックされると、ウォークスループログラム16により、施工状況の変化を三次元的に表示する施工状況表示画面が表示される。この施工状況表示には、逆向き再生ボタン78、逆向きコマ送りボタン80、停止ボタン82、前向きコマ送りボタン84、前向き連続再生ボタン86、および、「閉じる」ボタン88を備える表示制御ウインドウ76が設けられている。前向きコマ送りボタン84がクリックされると、施工状況の表示が1コマ先へ進められ、逆向きコマ送りボタン80がクリックされると、施工状況の表示が1コマ後へ戻される。また、前向き再生ボタン86がクリックされると、施工状況の前向きのアニメーション表示が開始され、また、後向き再生ボタン72がクリックされると、施工状況の逆向きのアニメーション表示が開始される。
【0034】
なお、上記した「コマ」は、各工種の開始時点ごとに設定されている。すなわち、インターフェースプログラム14は、工種を開始日の順にソート(開始日が同じ工種については更に終了日の順でソート)しており、例えば表示を1コマ先へ進める場合には、ソートされた工種の順序に従って、一つ後の工種に表示オン状態として関連付けられたレイヤを表示すべき旨の指示情報をウォークスループログラム16に供給する。この指示情報を受けて、ウォークスループログラム16は、指示されたレイヤに属する三次元オブジェクトを重ね合わせた画像を施工状況表示画面に表示する。このようにして、施工状況の表示を1コマずつ進行させ、または、戻すことができる。また、施工状況のアニメーション表示は、施工状況の表示をコマ単位で連続的に進行させ、または、戻すことにより実現される。
【0035】
図9〜図11は、アニメーション表示により施工状況表示ウインドウ24の表示が進行する様子の一例を示す。図9〜図11に示す例では、掘削土200が次第に掘削されていく様子が示されている。このように、アニメーション表示によれば、施工が進捗する状況を三次元的に把握することができ、作成した工事計画に部材の干渉等の不都合がないか極めて容易に判断することが可能となる。
【0036】
また、施工状況表示画面でアニメーション表示される施工状況を任意の時点で止めて、施工状況内部のウォークスルー表示を行うことができる。ウォークスルー表示は、ユーザが、キーボード、マウス、トラックボール、ジョイスティック等の操作手段18を操作して、3次元モデル内での視点位置や視線方向を変えることにより行える。図12〜図15は、ウォークスルー表示中の画面を示す。この例では、上記図8に示す施工状況の部位Aの内部へ入り込んで前進している様子を示している。これらの図面から分かるように、ウォークスルー表示により、工事現場の内部へ入りこんで自由に動き回るかのように、画面上で施工状況を詳細に確認することができる。
【0037】
以上説明したように、本実施形態の工事計画支援システムによれば、時間の経過に伴う施工状況の変化を三次元的に表示できると共に、任意の時点での施工状況の内部に入り込んで任意に移動し、また、任意に視線方向を変化させるリアルタイムのウォークスルー表示を行うことができる。このため、本システムの利用者は、工事計画を作成した後、あたかも、その工事計画に従って実際に工事が行われて、工事現場の中を自由に歩き回っているのと同じようにして施工状況内部を詳細に確認できるので、工事計画上の僅かな不具合まで極めて簡単に見つけ出すことができる。
【0038】
また、本実施形態では、工程計画プログラム12で作成した工程表に含まれる全ての工種の三次元オブジェクトデータを予めウォークスループログラム16に読み込んでおくとともに、ウォークスループログラム16が管理するレイヤと各工種とを関連付けておき、インターフェースプログラム14が、各時点での工種に関連付けられたレイヤをウォークスループログラム16に指示することで、ウォークスループログラム16は指示されたレイヤを重ね合わせるだけでウォークスルー表示の対象となる三次元モデルを構築できる。すなわち、指定された時点での施工状況のウォークスルー表示を開始する際に、その対象となる三次元モデルのデータをその都度ファイルから読み込むことが不要であるため処理が高速となり、ウォークスルー表示を行う場合の操作性が格段に向上する。
【0039】
このように、本実施形態の工事支援システムによれば、あたかも工事計画の通りに工事が行われてその内部を歩き回りながら観察しているかのような画面を表示できるので、工事計画の不具合を容易に判別することが可能となって工事計画が格段に容易化されると共に、本工事計画支援システムを、例えば工事計画を客先に説明する場合のツールとして用いることで、相手方に工事計画を十分に理解してもらうことが容易となる。
【0040】
なお、上記の説明では、工事計画支援システム10にCADプログラム16が組み込まれているものとしたが、本発明はこれに限らず、別のコンピュータシステムで作動するCADプログラムで作成した三次元オブジェクトデータをネットワーク経由で、あるいは、CD−ROMやDVD等の記録媒体経由で工事計画支援システム10に読み込ませる構成としてもよい。
【0041】
また、上記実施形態では、インターフェースプログラム14を記録媒体1aからコンピュータシステム1に読み込むものとしたが、これに限定されるものではなく、インターフェースプログラム14を、インターネットなどのコンピュータネットワークを介してサーバコンピュータからコンピュータシステム1にダウンロードすることとしてもよい。
【0042】
【発明の効果】
本発明によれば、工事の進捗に応じて変化する施工状況をアニメーション表示しつつ、任意の時点での施工状況内部で視点を自由に移動し、視線方向を自由に変化させるウォークスルー表示を速やかに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である工事計画支援システムのシステム構成図である。
【図2】工事計画支援システムの表示画面の一例を示す図である。
【図3】メニュー項目「ファイル」がクリックされた場合のインターフェース表示ウインドウを示す図である。
【図4】メニュー項目「編集」がクリックされた場合のインターフェース表示ウインドウを示す図である。
【図5】「工種とレイヤの関連付け」コマンドが選択された場合のインターフェース表示ウインドウを示す図である。
【図6】「マスプロパティ」コマンドが選択された場合のインターフェース表示ウインドウを示す図である。
【図7】「アニメーションと進捗図表示」が選択された場合の表示画面全体を示す図である。
【図8】「アニメーション実行」ボタンがクリックされた場合に表示される施工状況表示画面を示す図である。
【図9】アニメーション表示により施工状況が変化する様子を示す図(その1)である。
【図10】アニメーション表示により施工状況が変化する様子を示す図(その2)である。
【図11】アニメーション表示により施工状況が変化する様子を示す図(その3)である。
【図12】ウォークスルー表示中の画面を示す図(その1)である。
【図13】ウォークスルー表示中の画面を示す図(その2)である。
【図14】ウォークスルー表示中の画面を示す図(その3)である。
【図15】ウォークスルー表示中の画面を示す図(その4)である。
【符号の説明】
1 コンピュータシステム
1a 記録媒体
10 CADプログラム
12 工程計画プログラム
14 インターフェースプログラム
16 ウォークスループログラム
18 操作手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a construction plan support system for supporting a construction plan in civil engineering / architecture, and in particular, it is possible to three-dimensionally display a construction status that changes with the progress of construction according to the construction plan. The present invention relates to a construction planning support system and method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a construction plan support system disclosed in
[0003]
[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 2001-249985
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above conventional construction support system, when drawing with the walkthrough program, the 3D model data of the construction situation to be drawn is temporarily stored in a storage device such as a hard disk, and then the walkthrough program is started and stored. Drawing processing is performed by reading the 3D model data again. However, the amount of data of the three-dimensional model data representing the construction status is enormous, and it takes a lot of time to store data by the CAD program and to read data by the walk-through program. For this reason, if the user wants to stop the construction status that is displayed as an animation at any point in time and want to walk-through the status, the user must wait for a long time until the display is displayed, and the operability is not good. .
[0005]
The present invention has been made in view of the above points, and while displaying an animation of the construction status that changes according to the progress of the construction, the viewpoint can be freely moved inside the construction status at an arbitrary time, and the line-of-sight direction can be changed. It is an object of the present invention to make it possible to quickly perform a freely changed display, that is, a walk-through display.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the construction plan support system according to the present invention is:
Construction planning means for creating a construction process plan;
Operation means for the user to perform an operation of moving the viewpoint in the 3D model and changing the direction of the line of sight;
The construction members involved in the construction are grouped, a three-dimensional model image combining the three-dimensional object data of the construction members belonging to the designated group is displayed, and the movement of the viewpoint and the change of the viewing direction by the operation means are displayed. Walk-through display means for changing the display screen according to
Association means for associating the group with each work type included in the process plan;
And an instruction means for instructing the walkthrough display means of a group associated with each work type included in the process plan.
[0007]
According to the present invention, the walk-through display means can construct a three-dimensional model to be walk-through displayed only by combining the three-dimensional object data of the construction members belonging to the group designated by the instruction means. Processing can be performed at high speed.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a system configuration diagram of a construction plan support system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the construction plan support system of this embodiment includes a three-
[0009]
The
[0010]
The
[0011]
The
[0012]
The walk-through
[0013]
As will be described in detail below, the
[0014]
In the present embodiment, for example, Windows (registered trademark) is used as an operating system for executing each program, and AutoCAD (registered trademark), which is a commercially available CAD program, is used as the
[0015]
The
[0016]
Hereinafter, the construction plan support system of this embodiment will be described in detail. In the following description, it is assumed that the work schedule has been created by the
[0017]
FIG. 2 shows an example of a display screen of the construction plan support system. As shown in FIG. 2, in the construction planning support system, a display window (hereinafter referred to as a process display window) 20 of a
[0018]
In the
[0019]
A
[0020]
FIG. 3 shows the
[0021]
FIG. 4 shows the
[0022]
The “associate work type and layer” command is a command for setting an association between each work type included in the process table and a layer to which each object belongs in the
[0023]
FIG. 5 shows the
[0024]
In the association
[0025]
When one of the types of work is selected in the association
[0026]
When any layer name in the work type / layer association
[0027]
After the layer is associated with each work type as described above, when the “setting save”
[0028]
The “mass property” command shown in FIG. 4 is a command for acquiring the volume of the three-dimensional object for each layer. In this embodiment, the object is defined as a solid model, and the volume of each object is held as incidental information of the object. In the “mass property” command, the volume of the object for each layer is obtained using this information. FIG. 6 shows the
[0029]
FIG. 7 is a diagram showing the entire display screen when “animation and progress diagram display” is selected from the menu item “draw” on the
[0030]
In the drawing participation
[0031]
The functions of the “A line non-selection” button 52 and the “B line non-selection” button 54 are as follows. For example, when displaying the construction status including the underground continuous wall, the inside of the underground continuous wall cannot be displayed unless a part of the underground continuous wall is hidden. Therefore, the layer of the members constituting the underground continuous wall is a layer (hereinafter referred to as A line side layer) and a back layer (hereinafter referred to as B line side layer) which draws the near side as viewed from a certain viewpoint. The symbols “−A” and “−B” are added after each layer name. For example, when the inside of the underground continuous wall can be displayed by hiding the A line side layer, the “A line non-selection” button 52 is clicked to hide the A line side layer all at once. Let it be a choice. As described above, the “A line non-selection” button 52 and the “B line non-selection” button 54 are functions for collectively specifying the layers to be hidden so that the inside of the surrounding part can be displayed. have.
[0032]
After the layers participating in the drawing are set as described above, the construction status corresponding to the progress of the process is displayed three-dimensionally by clicking the “execute animation” button 58 or the “display progress diagram” button 60. In addition, the inside of the construction status at an arbitrary time can be displayed in a walk-through manner.
[0033]
FIG. 8 shows a display screen when the “execute animation” button 58 is clicked. As shown in FIG. 8, when the “animation execution” button 58 is clicked, the construction state display screen for displaying the change in the construction state three-dimensionally is displayed by the walk-through
[0034]
Note that the above-mentioned “frame” is set for each starting time of each type of work. That is, the
[0035]
FIGS. 9-11 shows an example of a mode that the display of the construction
[0036]
Moreover, the construction situation displayed on the construction situation display screen by animation can be stopped at an arbitrary point of time, and a walk-through display inside the construction situation can be performed. The walk-through display can be performed by the user operating the operation means 18 such as a keyboard, a mouse, a trackball, and a joystick to change the viewpoint position and the line-of-sight direction in the three-dimensional model. 12 to 15 show screens during the walk-through display. In this example, a state is shown in which the vehicle enters the part A in the construction state shown in FIG. 8 and moves forward. As can be seen from these drawings, the walk-through display makes it possible to check the construction status in detail on the screen as if entering the construction site and moving around freely.
[0037]
As described above, according to the construction plan support system of the present embodiment, it is possible to display the change in the construction status with the passage of time in a three-dimensional manner, and arbitrarily enter the construction status at an arbitrary time point. It is possible to perform a real-time walk-through display that moves and arbitrarily changes the line-of-sight direction. For this reason, after creating a construction plan, the users of this system will be able to follow the construction plan in the same way as if they were actually working and walking around the construction site freely. Since it is possible to confirm the details in detail, it is very easy to find even a few problems in the construction plan.
[0038]
In the present embodiment, the three-dimensional object data of all the work types included in the process table created by the
[0039]
As described above, according to the construction support system of the present embodiment, it is possible to display a screen as if the construction is being performed according to the construction plan and the user is observing while walking around the construction plan. The construction plan can be made much easier, and the construction plan support system can be used as a tool for explaining the construction plan to the customer. It will be easier to understand.
[0040]
In the above description, the
[0041]
In the above embodiment, the
[0042]
【The invention's effect】
According to the present invention, while displaying the animation of the construction status that changes according to the progress of the construction, a walk-through display that freely moves the viewpoint within the construction status at an arbitrary time and freely changes the line-of-sight direction can be quickly displayed. Can be done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of a construction plan support system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a display screen of the construction plan support system.
FIG. 3 is a diagram showing an interface display window when a menu item “file” is clicked.
FIG. 4 is a diagram showing an interface display window when a menu item “edit” is clicked.
FIG. 5 is a diagram showing an interface display window when an “associate work type and layer” command is selected.
FIG. 6 is a diagram showing an interface display window when a “mass property” command is selected.
FIG. 7 is a diagram showing an entire display screen when “animation and progress diagram display” is selected.
FIG. 8 is a diagram showing a construction status display screen displayed when an “animation execution” button is clicked.
FIG. 9 is a diagram (No. 1) illustrating a state in which a construction state changes due to an animation display.
FIG. 10 is a diagram (No. 2) illustrating a state in which a construction state changes due to an animation display.
FIG. 11 is a diagram (No. 3) showing a manner in which the construction status changes due to animation display;
FIG. 12 is a diagram (No. 1) illustrating a screen during walk-through display;
FIG. 13 is a diagram (No. 2) illustrating a screen during a walk-through display.
FIG. 14 is a diagram (No. 3) illustrating the screen during the walk-through display;
FIG. 15 is a diagram (No. 4) illustrating the screen during the walk-through display.
[Explanation of symbols]
1 Computer system
1a Recording medium
10 CAD programs
12 Process planning program
14 Interface program
16 Walkthrough program
18 Operating means
Claims (4)
ユーザが三次元モデル内での視点を移動し視線方向を変化させる操作を行うための操作手段と、
工事に関与する工事部材をグループ化して、指示されたグループに属する工事部材の三次元オブジェクトデータを組み合わせた三次元モデルの画像を表示し、前記操作手段による視点の移動及び視線方向の変化の操作に応じて前記表示画面を変化させるウォークスルー表示手段と、
前記工程計画に含まれる各工種に前記グループを関連付ける関連付け手段と、
前記工程計画に含まれる各工種に関連付けられたグループを前記ウォークスルー表示手段に指示する指示手段と、を備えることを特徴とする工事計画支援システム。Construction planning means for creating a construction process plan;
Operation means for the user to perform an operation of moving the viewpoint in the 3D model and changing the direction of the line of sight;
The construction members involved in the construction are grouped, a three-dimensional model image combining the three-dimensional object data of the construction members belonging to the designated group is displayed, and the movement of the viewpoint and the change of the viewing direction by the operation means are displayed. Walk-through display means for changing the display screen according to
Association means for associating the group with each work type included in the process plan;
An instruction means for instructing the walk-through display means of a group associated with each work type included in the process plan.
三次元モデル内での視点を移動し視線方向を変化させる操作を検知する操作検知ステップと、
工事に関与する工事部材をグループ化して、指示されたグループに属する工事部材の三次元オブジェクトデータを組み合わせた三次元モデルの画像を表示すると共に、前記操作検知ステップで検知された視点の移動及び視線方向の変化の操作に応じて前記表示画面を変化させるウォークスルー表示ステップと、
前記工程計画に含まれる各工種に前記グループを関連付ける関連付けステップと、
前記工程計画に含まれる各工種に関連付けられたグループを前記ウォークスルー表示ステップに指示する指示ステップと、を備えることを特徴とする工事計画支援方法。A construction planning step for creating a construction process plan;
An operation detection step for detecting an operation of moving the viewpoint in the three-dimensional model and changing the direction of the line of sight;
The construction members involved in the construction are grouped, and a three-dimensional model image combining the three-dimensional object data of the construction members belonging to the designated group is displayed, and the viewpoint movement and line of sight detected in the operation detection step are displayed. A walk-through display step for changing the display screen in accordance with a direction change operation;
Associating the group with each work type included in the process plan;
An instruction step for instructing the walk-through display step of a group associated with each work type included in the process plan.
前記工程計画に含まれる各工種に前記グループを関連付けるステップと、
前記施工手順に含まれる各工種に関連付けられたグループを前記ウォークスループログラムに指示するステップと、を実行させるためのプログラム。The user has an operation means for moving the viewpoint in the 3D model and changing the line-of-sight direction, and the work plan program for creating the work process plan and the work members involved in the work are grouped. A walk for displaying a three-dimensional model image combining three-dimensional object data of construction members belonging to the designated group, and changing the display screen in accordance with a movement of a viewpoint and a change of a line-of-sight direction by the operation means. On the computer where the through program is installed,
Associating the group with each work type included in the process plan;
A step for instructing the walk-through program of a group associated with each work type included in the construction procedure.
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Publications (1)
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