JP4646273B2 - 建築設計支援システム、その方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、建築設計支援システム、その方法及びプログラムに関するものである。

従来の建築設計支援のビジネスモデルは、ワークステーションや高速なＣＰＵを搭載したＰＣ上で稼動可能である高額な建築設計支援ＣＡＤソフトウェア（非特許文献１を参照されたい。）を建設業者や住宅メーカに販売し、当該ソフトに関して手厚い教育・サポートを受けることが可能なサポート契約を結び、さらに、定期的にソフトをバージョンアップするようなものであった。しかしながら、住宅の建設やリフォームを発注する一般消費者には、このようなＣＡＤソフトは高額すぎて利用することは実質的にできない。また、住宅メーカの販売員を介すれば、このようなＣＡＤソフトを利用することもできるが、消費者が自由にデータを変更してシミュレーションすることができない。

他方、デジタル技術の発展により、一般消費者には、撮影手段、高精度な表示手段、比較的負荷の少ない計算を行える演算手段、及び高速な通信手段を具えた携帯電話、ＰＤＡ、或いはＰＣが急速に普及し始めている。しかしながら、このような携帯電話などの一般消費者のインフラを利用した簡易な設計支援システムは実用化されていない。
建設ＩＴガイド２００４（（財）経済調査会発行、2004年1月）

上述した携帯電話やＰＤＡなどのインフラを利用すれば、３Ｄモデルを使用する本格的なＣＡＤ設計システムで構築された任意の視点からのパース図及びその見積を一般消費者が迅速かつ容易に得られるシステムを非常に安価に提供することが可能となる。本発明は、このようなシステム、さらにはその方法及びプログラムを提供することを目的とする。

建築設計支援システムであって、
手書き或いは印刷された間取り図を撮影する画像撮影手段と、
前記撮影した間取り図に含まれる間取り情報に基づき、３Dモデルを作成することを要求する３Dモデル化要求をネットワークを介してサーバに送信する送信手段と、
前記間取り情報に基づく３Dモデル、及び／または、この３Ｄモデルから生成された少なくとも１つの２次元図（室内パース、外観パースなどの斜視図、平面図、立面図など）を前記ネットワークを介して前記サーバから受信する受信手段と、
前記受信した、３Ｄモデル、及び／または、２次元図を表示する表示手段（ＬＣＤ、有機ＥＬＤなど）と、
を具えることを特徴とする。
本発明によれば、一般消費者が本格的なＣＡＤシステムで生成された２次元図を容易かつ迅速に得ることが可能となり、消費者は気に入った２次元図ができるまで何度も手書き図面を修正するなどしてシミュレーションを行うことができ、消費者による住宅発注が促進され販売機会の増大を図ることが可能となる。

また、本発明による建築設計支援システムは、
さらに、前記撮影した間取り図に含まれる間取り情報を演算手段を使用してベクトルデータ化するベクトル化手段をも具え、
前記送信手段は、前記ベクトルデータ化された間取り情報に基づき３Dモデルを作成することを要求する３Dモデル化要求をネットワークを介してサーバに送信する、
ことを特徴とする。
負荷のかかる演算であるため高速なＣＰＵを具えたサーバ側で行うことが望ましいが、計算コストの低い他の作業は、クライアント側の建築設計支援システムが具えるサーバよりも非力な演算手段の能力であっても十分可能である。従って、本構成のように、クライアント側に比較的負荷の軽いベクトルデータ化手段を設ければ、ユーザの利便性がさらに向上することとなる。

さらにまた、本発明による建築設計支援システムは、
さらに、前記ベクトルデータ化された間取り情報を修正する修正手段をも具える、
ことを特徴とする。
手書きや印刷データを取り込むときに、文字のかすれなどので認識されない線、或いは、間違って拾ってしまった線がある場合、または、ユーザが手直しを所望する場合などには、本発明のようにすぐに修正・更新する手段があれば非常に便利である。

さらにまた、本発明による建築設計支援システムは、
前記受信した３Dモデルに基づき任意の視点からの２次元図を演算手段を使用して生成する２次元図生成手段を具え、
前記表示手段は、前記生成した２次元図を表示する、
ことを特徴とする。
ベクトルデータから３Ｄモデルに変換する作業（３Ｄモデル化）は、非常に負荷のかかる演算であるため高速なＣＰＵを具えたサーバ側で行うことが望ましいが、計算コストの低い他の作業は、前述したようにクライアント側の建築設計支援システムが具えるサーバよりも非力な演算手段の能力であっても十分可能である。従って、本構成のように、クライアント側に比較的負荷の軽い２次元図生成手段を設ければ、ユーザの所望する任意の視点からの２次元図を容易かつ迅速に得ることができるようになりユーザの利便性がさらに向上することとなる。

さらにまた、本発明による建築設計支援システムは、
前記ネットワークを介して、前記サーバ内にある複数の部材の外観図及び各部材に関連付けられた価格を含む部材データベースにアクセスするアクセス手段と、
ユーザに所望の部材を前記部材データベースから選択するよう促し、このユーザによって選択された部材を読み取り、前記選択された部材の価格及び間取り情報に基づき見積情報を演算手段を使用して生成する見積生成手段とを具え、
前記表示手段は前記見積情報を表示する、
ことを特徴とする。
本発明によれば、ユーザは自分が手で書いた手書き図に基づき、その２次元図、さらには、その手書き図の間取りに基づく見積まで簡易かつ迅速に得ることができ、ユーザの利便性はさらに向上する。なお、見積生成手段はサーバ側に設ける場合もある。

さらにまた、本発明による建築設計支援システムは、
さらに、前記選択された部材に基づき前記２次元図を更新する手段、即ち、選択された部材を組み込んだ新たな２次元図を作成する手段をも具え、
前記表示手段は前記更新された２次元図を表示する、
ことを特徴とする。

本発明は、携帯端末及びこの携帯端末にネットワークを介して接続されたサーバを含む建築設計支援システムの態様としても実現可能であり、
前記携帯端末は、
手書き或いは印刷された間取り図を撮影する画像撮影手段と、
前記撮影した間取り図に含まれる間取り情報をベクトルデータ化するベクトル化手段と、
前記ベクトルデータ化された間取り情報に基づき３Dモデルを作成することを要求する３Dモデル化要求を前記ネットワークを介してサーバに送信する送信手段と、
前記間取り情報に基づく３Dモデル、及び／または、この３Ｄモデルから生成された少なくとも１つの２次元図を前記ネットワークを介して前記サーバから受信する受信手段と、
前記受信した３Ｄモデル、及び／または、２次元図を表示する表示手段と、を具え、
前記サーバは、
前記携帯端末から前記ネットワークを介して送信された前記３Ｄモデル化要求を受信する受信手段と、
前記受信した前記３Ｄモデル化要求に含まれる前記ベクトルデータ化された間取り情報に基づき演算手段を使用して３Ｄモデルを生成する３Ｄモデル生成手段と、
前記生成した３Ｄモデルに基づき少なくとも１つの２次元図を前記演算手段を使用して生成する２次元図生成手段と、
前記３Ｄモデル、及び／または、前記生成した少なくとも１つの２次元図を前記携帯端末に前記ネットワークを介して送信する送信手段と、を具える、
ことを特徴とする。

上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現され得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。なお、下記のプログラムや方法の各ステップは、データの処理においては必要に応じて、CPU、DSPなどの演算処理装置を使用するものであり入力したデータや加工・生成したデータなどをフラッシュメモリ、磁気テープ、HDDなどの記憶装置に格納するものである。

例えば、本発明を方法として実現させると、本発明による建築設計支援方法は、
手書き或いは印刷された間取り図を画像撮影手段を使用して撮影する画像撮影ステップと、
前記撮影した間取り図に含まれる間取り情報を演算手段を使用してベクトルデータ化するベクトル化ステップと、
前記ベクトルデータ化された間取り情報に基づき３Dモデルを作成することを要求する３Dモデル化要求をネットワークを介してサーバに送信する送信ステップと、
前記間取り情報に基づく３Dモデル、及び／または、この３Ｄモデルから生成された少なくとも１つの２次元図を前記ネットワークを介して前記サーバからインターフェイス手段を使用して受信する受信ステップと、
前記受信した３Ｄモデル、及び／または、２次元図を表示手段に表示する表示ステップと、
を含むことを特徴とする。
手書き或いは印刷された間取り図を画像撮影手段を使用して撮影する画像撮影ステップと、
前記撮影した間取り図に含まれる間取り情報を演算手段を使用してベクトルデータ化するベクトル化ステップと、
前記ベクトルデータ化された間取り情報に基づき３Dモデルを作成することを要求する３Dモデル化要求をネットワークを介してサーバに送信する送信ステップと、
前記間取り情報に基づく３Dモデルから生成された少なくとも１つの２次元図を前記ネットワークを介して前記サーバからインターフェイス手段を使用して受信する受信ステップと、
前記受信した２次元図を表示手段に表示する表示ステップと、
を含むことを特徴とする。

例えば、本発明をプログラムとして実現させると、本発明による建築設計支援プログラムは、
建築設計支援方法をコンピュータに実行させるための建築設計支援プログラムであって、
手書き或いは印刷された間取り図を画像撮影手段を使用して撮影する画像撮影ステップと、
前記撮影した間取り図に含まれる間取り情報を演算手段を使用してベクトルデータ化するベクトル化ステップと、
前記ベクトルデータ化された間取り情報に基づき３Dモデルを作成することを要求する３Dモデル化要求をネットワークを介してサーバに送信する送信ステップと、
前記間取り情報に基づく３Dモデル、及び／または、この３Ｄモデルから生成された少なくとも１つの２次元図を前記ネットワークを介して前記サーバからインターフェイス手段を使用して受信する受信ステップと、
前記受信した、３Ｄモデル、及び／または、２次元図を表示手段に表示する表示ステップと、
を含むことを特徴とする。

以降、諸図面を参照しながら、本発明の好適な実施態様を詳細に説明する。
図１は、本発明による建築設計支援システムの一例を示すブロック図である。図に示すように、本発明による建築設計支援システム１００は、画像撮影手段（カメラ）１１０、ベクトル化手段１２０、インターフェイス手段１３０、本システムで使用する様々データを格納する記憶手段（記憶装置）１４０、及び表示手段１５０を具える。インターフェイス手段１３０は、送信手段１３２、受信手段１３４、ＷＥＢブラウザなどのアクセス手段１３６を具える。記憶手段１４０に、生データ（生の手書きデータ形式の間取り情報）、これをベクトル化したベクトル化された間取り情報、３Ｄデータ形式の間取り情報、２次元図、及び見積データなどが格納されている。

さらに本システム１００は、インターフェイス手段１３０を使用して、ネットワーク（携帯電話通信網、無線通信網、インターネットなど）を介して、サーバ３００に接続されている。サーバ１００は、受信手段３１２及び受信手段３１４を含む及びインターフェイス手段３１０、３Ｄモデル生成手段３２０、２次元図生成手段３３０、及び部材データベース（記憶装置）３４０を具える。部材データベース３４０は、図２に示すような、各部材の名称、それに関連付けられた価格や部材の外観図（図示せず）などからなる表を含む。図は、部材を分類するグループ群、識別コード、及び、付随情報（名称や単価など）の項目に分けて表示してあるが、部材データベースは、見積作成時や２次元図作成時などのときに参照するものであり、部材の外観、仕様、または単価などにかかわるあらゆる部材関連の情報を格納している。また、部材データベースは、部材に応じて必要な工事単価、さらには、部材に関連せず、新築やリフォームなどで一般的に必要とされる内装工事、建具、外装工事、土木工事、及び、基礎工事、などの概算費用の情報をも含むものである。

図３は、本発明の建築設計支援技法で使用するフローチャートの一例を示す図である。図に示すように、本発明による建築設計支援システムのクライント側で、まず、間取りが記述された手書き図や印刷された図を撮影手段で撮影する（ステップＣ１０）。２階建てなどのように複数階ある場合は、同一の図面内に各階の平面図を入れても良いし、別個の図面に分けて記載し同様の撮影を繰り返しても良い。次に、撮影した間取り図に含まれる間取り情報を演算手段を用いてベクトルデータ化し（Ｃ１２）、このベクトルデータ化したデータを修正し（Ｃ１３）、さらに、このデータを含み３Ｄモデル化する要求をサーバに送信する（Ｃ１４）。

サーバ側では、クライアントから送信された要求を受信し（ステップＳ１０）、要求に含まれているベクトルデータ化された間取り情報に基づき高速な演算手段で３Dモデルを作成する（Ｓ１２）。次に、間取り情報に基づく３Dモデルから幾つかの２次元図を生成し（Ｓ１４）、即ち３Ｄモデルを幾つかの２次元図に変換し、２次元図をネットワークを介してクライアントに送信する。

クライアント側では、クラインアントの演算手段が、３Ｄモデルを２次元ＣＧに変換し得るほど十分に高速である場合は、サーバから３Ｄモデルを受信し（Ｃ１６）、これに基づき２次元図を生成することもできる（Ｃ１８）。そうでない場合は、サーバから２次元図を受信する（Ｃ２０）。なお、２次元図の生成時には、屋根、壁、床、外装、内装などの部材及び寸法、階高や天井高についてデフォルト情報を予め設定しておき、これらの付加情報がない場合は、デフォルト情報を使用して２次元図を作成する。さらに、間取り図が、壁線のみである場合は、開口、建具、及び柱のデフルト値も予め設定しておき、これらに基づき自動的にこれらを付加した２次元図を生成可能である。この付加情報は、図面に記載された数字、コード、シンボルなどを読み取っても良いし、別個にユーザが入力しても良い。或いは、生成された２次元図を見た後で、ユーザがこれらの諸データを修正することも可能である。次に、クライントで生成した２次元図、或いは、サーバで生成した２次元図を表示する、或いは、３Ｄモデルをワイヤーフレーム及びレンダリング（即ち３次元ＣＧ）で画面に表示する。ユーザは、クライアントを使用してネットワークを介してサーバにアクセスし部材データベースを閲覧し（サーバ側としては部材データを提供する（Ｓ１６））、ユーザは部材の外観や価格などの諸データを参考に所望の部材を入力手段（数字キー、キーボード、マウス、十字ボタンなどの指示手段など）を使用して選択する（Ｃ２４）。次に、選択した部材に基づき見積情報を生成し（Ｃ２６）、それを画面に表示する（Ｃ２８）。選択した部材に基づき２次元図を更新し（Ｃ３０）、更新した２次元図を画面に表示する（Ｃ４０）。

次に、本発明による建築設計支援システムを使用して、手書きの間取り図を２次元図に変換し見積を算出するまでの実例を説明する。
図４は、手書きの間取り図の例である。本建築設計支援システムで、実際に図４の間取り図を取り込み、３Ｄモデルを作成した。本建築設計支援システムはＯＣＲ機能をも具え、各間取り図の近傍に記載された１Ｆ、２Ｆの記号を読み取り、１Ｆの近傍の間取り図は１階、２Ｆの近傍の間取り図は２階であることとを認識する。この図４の間取り図からモデルを生成し、これに基づき２次元図（即ち、２次元ＣＧ画像）を生成したものを図５に示す。このように、本発明による本建築設計支援システムでは、手書きの図面から、迅速かつ簡便に２次元図（パース図など）を生成することができる。

図６は、本建築設計支援システムで生成した見積情報の一例を示す図である。図に示すように、本システムによれば、手書き図を入力し、所望の部材を適宜選択し、図２の部材データベースの単価情報を参照することによって、各部材の単価、数量、必要となる工事費、合計金額などを含む見積情報を迅速かつ簡便に生成することができる。

本発明は、撮影機能（カメラ）、通信機能、表示機能、演算手段、及びプログラムを演算手段上で稼動させる機能を持つ携帯機器に、以下のプログラムを通信機能を使用してネットワークを介してダウンロードする。
１．前記撮影した間取り図に含まれる間取り情報を演算手段を使用してベクトルデータ化するベクトル化プログラム
２．前記受信した３Dモデルに基づき任意の視点からの２次元図を演算手段を使用して生成する２次元図生成プログラム
３．前記ネットワークを介して、前記サーバ内にある複数の部材の外観図及び各部材に関連付けられた価格を含む部材データベースにアクセスするアクセスプログラム
４．ユーザに所望の部材を前記部材データベースから選択するよう促し、このユーザによって選択された部材を読み取り、前記選択された部材の価格及び間取り情報に基づき見積情報を演算手段を使用して生成する見積生成プログラム
この携帯機器上でダウンロードしたこれらのプログラム及び前述した諸機能や演算手段を組み合わせて本発明による建築設計支援システムを実現することが可能である。
なお、これらのプログラムは、携帯アプレット（例えば、ＪＡＶＡ（登録商標）、またはＢＲＥＷ（登録商標）など）とすることが好適であり、携帯機器は、カラー画像表示機能、撮影機能及び携帯アプレットなどのプログラムを稼動させる機能を持つ携帯電話とすることが好適である。

本発明の主な利点には以下のものがある。ＰＣのみならず携帯電話などでも実現できる。大きなソフトウェアなしで建築設計シミュレーションができる。個人または営業マンが場所や時間によらず利用可能である。個人ユーザが特定の建築業者に拘束されずに建築計画の検討ができる。本システムによる検討結果に基づき、その後、公平な業者選択が可能である。サーバにある最新の部材コンテンツを使用して、ビジュアルに部材選択が可能である。また、個人がゲーム感覚で利用できる。

本発明による建築設計支援システムの一例を示すブロック図である。 部材データベースに含まれる表を示す図である。 本発明の建築設計支援技法で使用するフローチャートの一例を示す図である。 手書きの間取り図の例である。 本建築設計支援システムによって生成した２次元図（この場合はパース図）である。 本建築設計支援システムで生成した見積情報を示す図である。

符号の説明

１００ 建築設計支援システム
１１０ 画像撮影手段（カメラ）
１２０ ベクトル化手段
１３０ インターフェイス手段
１３２ 送信手段
１３４ 受信手段
１３６ アクセス手段
１４０ 記憶手段（記憶装置）
１５０ 表示手段
２００ ネットワーク
３００ サーバ
３１０ インターフェイス手段
３１２ 受信手段
３１４ 受信手段
３２０ ３Ｄモデル生成手段
３３０ ２次元図生成手段
３４０ 部材データベース（記憶装置）

Claims (8)

1. 携帯電話であって、
   手書の間取り図を撮影する画像撮影手段と、
   前記撮影した間取り図に含まれる間取り情報を演算手段を使用してベクトルデータ化するベクトル化手段と、
   前記ベクトルデータ化された間取り図に含まれる間取り情報に基づき、３Ｄモデルを作成することを要求する３Ｄモデル化要求を無線通信網を介してサーバに送信する送信手段と、
   前記間取り情報に基づく３Ｄモデル、及び／または、この３Ｄモデルから生成された少なくとも１つの２次元図を前記無線通信網を介して前記サーバから受信する受信手段と、
   前記受信した、３Ｄモデル、及び／または、２次元図を表示する表示手段と、
   を具えることを特徴とする携帯電話。
2. 請求項１に記載の携帯電話において、
   さらに、前記ベクトルデータ化された間取り情報を修正する修正手段をも具える、
   ことを特徴とする携帯電話。
3. 請求項１または２に記載の携帯電話において、
   さらに、前記受信した３Ｄモデルに基づき任意の視点からの２次元図を演算手段を使用して生成する２次元図生成手段をも具え、
   前記表示手段は、前記生成した２次元図を表示する、
   ことを特徴とする携帯電話。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の携帯電話において、
   前記無線通信網を介して、前記サーバ内にある複数の部材の外観図及び各部材に関連付けられた価格を含む部材データベースにアクセスするアクセス手段と、
   ユーザに所望の部材を前記部材データベースから選択するよう促し、このユーザによって選択された部材を読み取り、前記選択された部材の価格及び間取り情報に基づき見積情報を演算手段を使用して生成する見積生成手段とを具え、
   前記表示手段は前記見積情報を表示する、
   ことを特徴とする携帯電話。
5. 請求項４に記載の携帯電話において、
   さらに、前記選択された部材に基づき前記２次元図を更新する手段をも具え、
   前記表示手段は前記更新された２次元図を表示する、
   ことを特徴とする携帯電話。
6. 携帯電話及びこの携帯電話に無線通信網を介して接続されたサーバを含む建築設計支援システムであって、
   前記携帯電話は、
   手書きの間取り図を撮影する画像撮影手段と、
   前記撮影した間取り図に含まれる間取り情報をベクトルデータ化するベクトル化手段と、
   前記ベクトルデータ化された間取り情報に基づき３Ｄモデルを作成することを要求する３Ｄモデル化要求を前記無線通信網を介してサーバに送信する送信手段と、
   前記間取り情報に基づく３Ｄモデル、及び／または、この３Ｄモデルから生成された少なくとも１つの２次元図を前記無線通信網を介して前記サーバから受信する受信手段と、
   前記受信した３Ｄモデル、及び／または、２次元図を表示する表示手段と、を具え、
   前記サーバは、
   前記携帯電話から前記無線通信網を介して送信された前記３Ｄモデル化要求を受信する受信手段と、
   前記受信した前記３Ｄモデル化要求に含まれる前記ベクトルデータ化された間取り情報に基づき演算手段を使用して３Ｄモデルを生成する３Ｄモデル生成手段と、
   前記生成した３Ｄモデルに基づき少なくとも１つの２次元図を前記演算手段を使用して生成する２次元図生成手段と、
   前記３Ｄモデル、及び／または、前記生成した少なくとも１つの２次元図を前記携帯電話に前記無線通信網を介して送信する送信手段と、を具える、
   ことを特徴とする建築設計支援システム。
7. 画像撮影手段、演算手段、送信手段、受信手段および表示手段を有する携帯電話を利用した建築設計支援方法であって、
   前記画像撮影手段が、手書きの間取り図を撮影する画像撮影ステップと、
   前記演算手段が、前記撮影した間取り図に含まれる間取り情報をベクトルデータ化するベクトル化ステップと、
   前記送信手段が、前記ベクトルデータ化された間取り情報に基づき３Ｄモデルを作成することを要求する３Ｄモデル化要求を無線通信網を介してサーバに送信する送信ステップと、
   前記受信手段が、前記間取り情報に基づく３Ｄモデル、及び／または、この３Ｄモデルから生成された少なくとも１つの２次元図を前記無線通信網を介して前記サーバから受信する受信ステップと、
   前記表示手段が、前記受信した３Ｄモデル、及び／または、２次元図を該表示手段に表示する表示ステップと、
   を含むことを特徴とする建築設計支援方法。
8. 建築設計支援方法を画像撮影手段、演算手段、送信手段、受信手段および表示手段を有する携帯電話に実行させるための建築設計支援プログラムであって、
   前記画像撮影手段に、手書きの間取り図を撮影させる画像撮影ステップと、
   前記演算手段に、前記撮影した間取り図に含まれる間取り情報を使用してベクトルデータ化させるベクトル化ステップと、
   前記送信手段に、前記ベクトルデータ化された間取り情報に基づき３Ｄモデルを作成することを要求する３Ｄモデル化要求を無線通信網を介してサーバに送信させる送信ステップと、
   前記受信手段に、前記間取り情報に基づく３Ｄモデル、及び／または、この３Ｄモデルから生成された少なくとも１つの２次元図を前記無線通信網を介して前記サーバから受信させる受信ステップと、
   前記表示手段に、前記受信した、３Ｄモデル、及び／または、２次元図を該表示手段に表示させる表示ステップと、
   を含むことを特徴とする建築設計支援プログラム。

Images