JP7253888B2 - 日陰時間要件に準拠したビルディングについてのエンベロープを計算するためのコンピュータ実施方法。 - Google Patents

Description

本発明は、近隣領域における最大日陰時間要件に準拠したビルディングについてのエンベロープを計算するためのコンピュータ実施方法に関する。

本発明は、コンピュータ支援設計の分野に適用され、より詳細には、コンピュータ支援建築設計（ＣＡＡＤ）のそれに適用される。

ビルディング、特に高いまたは巨大なものは、周囲エリア上に不可避的に影を落とす。これは、迷惑行為を構成することがあり、しばしば規制される。日本など、いくつかの国においては、特に、あるゾーン（公園、学校…）に影が落ちる持続時間は、ある事前決定された持続時間を超えることはできない。これは、建築家が準拠しなければならない制約を構成する。

試行錯誤、経験則、および経験は、最大日陰時間要件に準拠したビルディングを設計する際に、建築家を支援することができるが、これらの手法は、非効率的である。特に、それらは、結果のビルディングの有用な床面が最大化されることを保証することができない。この後者の考慮は、地価の高い、人口密度の高いエリア、例えば、東京などの大都市においては、非常に重要である。

「Ａ＆Ａ Ｓｈａｄｏｗ」は、事前決定された領域における最大日陰時間要件に準拠しながら、最大体積を有す「ビルディングエンベロープ」を決定することを可能にする、Ｖｅｃｔｏｒｗｏｒｋｓ Ｉｎｃ．製のソフトウェアツールである。計算アルゴリズムは、開示されていないが、しかしながら、このツールは、最大日陰時間要件によって定義された制約の下で、エンベロープ体積のランダムな変分最適化を実行すると想像される。変分法に基づいているが、この方法は、効率的でなく、長い計算時間をもたらし、「極大」に捕えられる傾向にあり、したがって、準最適なソリューションを提供するリスクが生じやすい。さらに、建築家は、達成された結果をほとんどまたは全くコントロールしていない。

本発明は、これらの難点を克服することを目的とする。より詳細には、それは、最大日陰時間要件に準拠した最大体積エンベロープを計算するための、高速で信頼性のある方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、この目的は、各１つが近隣領域の境界のそれぞれの点において事前決定された日陰時間を保証する複数の「切断面」を、初期体積と交差させることによって、それが漸進的に「切り取られる」、幾何学的手法によって達成される。この方法は、効率的に実行されることができる、簡単な幾何学的計算に基づいている。それは、完全に決定論的であり、そのことが、それの信頼性を保証する。さらに、以下で説明されるように、それは、建築家が、ビルディングの頂部の位置を選択することを可能にし、したがって、先行技術よりも大きい柔軟性を提供する。

その場合、本発明の目的は、設計されるビルディングについてのエンベロープを計算するためのコンピュータ実施方法であり、方法は、ビルディングの初期体積を定義するステップと、ビルディングの近隣領域の境界の複数の点のうちの各１つについて、切断面を計算し、初期体積を前記切断面の上方に延在するそれの部分を切り取ることによって変更するステップとを含み、各切断面は、それの上方に延在するそれの部分を切り取ることによって変更された初期体積が、境界の対応する点の上に、それの持続時間が事前決定された値に等しい影を投影するような方法で定義され、前記エンベロープは、残りの体積の境界面によって定義される。

より詳細には、方法は、
ａ）入力として、
－ ビルディングの緯度、
－ ビルディングの地面輪郭、
－ ビルディングの近隣領域の境界、および
－ ビルディングからの近隣領域の日陰の最大許容時間
を受け取るステップと、
ｂ）ビルディングの地面輪郭を垂直に押し出すことによって、
初期体積を計算するステップと、
ｃ）ビルディングの地面輪郭に面する近隣領域の境界の部分の複数の点のうちの各１つについて、
－ 前記点を通過する垂直エッジを有する二面角を形成する２つの垂直平面であって、平面は、地面上へのビルディングの最高点の投影を構成する事前定義された地面点の両側に対称的に配置される、２つの垂直平面、および
－ 点をそれの頂点として、また事前定義された日付のビルディングの緯度における太陽軌道をそれの底辺として有する円錐面であって、前記円錐面は、前記二面角によって形成されるギャップによって中断される、円錐面
によって定義される切断面を計算するステップであって、
二面角は、太陽が、日陰の前記最大許容時間に等しい時間、ギャップを運行するような、大きさを有する、ステップと、
前記切断面の上方に延在する初期体積の部分を切り取るステップと、
ｄ）前記切り取りの後に残った体積の境界面を決定するステップであって、前記境界面は、設計されるビルディングのエンベロープを構成する、ステップと
を含むことができる。

本発明の特定の実施形態によれば、
－ 前記事前定義された日付は、冬至であることができる。あるいは、ステップａ）は、前記事前定義された日付を、入力として受け取るステップをさらに含むことができる。 － ステップａ）は、地面上へのビルディングの最高点の投影を構成する前記事前定義された点の位置を、入力として受け取るステップをさらに含むことができる。
－ ステップｂ）からｄ）は、地面上へのビルディングの最高点の投影を構成する前記事前定義された点の異なる位置について、複数回、繰り返されて、設計されるビルディングの対応する複数のエンベロープを生成することができ、方法は、最も大きい体積を定義するエンベロープを選択するステップをさらに含む。
－ 方法は、設計されるビルディングのエンベロープを構成する前記面を平滑化するステップｅ）をさらに含むことができる。
－ 近隣領域の前記境界は、近隣領域の平面表現を区切る輪郭線であることができる。

本発明の別の目的は、コンピュータシステムにそのような方法を実施させるコンピュータ実行可能命令を含む、不揮発性コンピュータ可読データ記憶媒体上に記憶された、コンピュータプログラム製品である。

本発明の別の目的は、コンピュータシステムにそのような方法を実施させるコンピュータ実行可能命令を含む、非一時的コンピュータ可読データ記憶媒体である。

本発明の別の目的は、メモリおよびグラフィカルユーザインターフェースに結合されたプロセッサを備えるコンピュータシステムであって、メモリは、コンピュータシステムにそのような方法を実施させるコンピュータ実行可能命令を記憶する、コンピュータシステムである。

本発明の追加の特徴および利点は、添付の図面と併せて解釈される以下の説明から明らかになる。
日陰時間の概念を示す図である。 日陰時間マップを示す図である。 図２の日陰時間マップ上に、日陰の最大許容時間が定義された領域を表した図である。 日陰の最大許容時間に準拠するように設計されたビルディングエンベロープを示す図である。 本発明の実施形態による方法を示す図である。 本発明の実施形態による方法を示す図である。 本発明の実施形態による方法を示す図である。 本発明の実施形態による方法を示す図である。 本発明の実施形態による方法を示す図である。 本発明による方法によって獲得された例示的なビルディングエンベロープを示す図である。 本発明による方法によって獲得された例示的なビルディングエンベロープを示す図である。 本発明の実施形態による方法のフローチャートである。 本発明の実施形態による方法を実施するのに適したコンピュータシステムのブロック図である。 本発明の実施形態による方法を実施するのに適したコンピュータシステムのブロック図である。

図１のＡ～Ｄは、「日陰時間」によって意味されるものを示している。図において、弧ＳＰは、１年の特定の日の、（将来または既存の）ビルディングＢが位置付けられた緯度における、地平線Ｈの上方の太陽Ｓの軌道を表す。ビルディングＢは、地面Ｇ上に影ＳＷを投影し、それの向き、形状、およびサイズは、太陽がそれの軌道に沿って運行するにつれて変化する。早朝の時刻Ｔ₁において（図１のＡ）、観測者ＯＢは、ビルディングの日陰の中にいない。時間が経過するにつれて、太陽は、それの軌道に沿って東から西に（時計回りに）運行し、影は、西から東に（やはり時計回りに）回転し、時刻Ｔ₂において（図１のＢ）、影は、観測者に到達する。影は、回転し続け、その後、時刻Ｔ₃において、観測者は、もはや影に覆われていない（図１のＣ）。図１のＤは、夕方の時刻Ｔ₄における状況を表す。その場合、観測者ＯＢに対する日陰の持続時間は、Ｔ₃－Ｔ₂によって与えられる。

日陰の持続時間は、ビルディングＢの近傍の地面の領域をサンプリングした複数の点に対して、容易に計算されることができる。これは、図２に示されるもののような、日陰時間マップをもたらし、ここで、Ｚ０、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、およびＺ４は、異なる日陰時間範囲によって特徴付けられるゾーンである。例えば、ゾーンＺ４の内側においては、日陰時間は、４時間を超え、ゾーンＺ３内においては、それは、３から４時間の間で構成され、ゾーンＺ２内においては、２から３時間の間で構成され、ゾーンＺ１内においては、１時間から２時間の間で構成され、ゾーンＺ１の外側においては、それは、１時間よりも小さい。厳密に言えば、日陰時間マップは、特定の日付に対してだけ有効である。ほとんどの場合、この日付は、冬至（北半球においては１２月２１日頃、南半球においては６月２１日頃）であり、それは、最も長い日陰時間に対応する。

上で説明されたように、地方条例が、日陰時間が事前設定された限界を超えてはならない「保護された」領域またはゾーンを定義することがある。図３は、図３の日陰時間マップ上に重ね合わされた、境界ＰＲＢによって区切られた、そのような領域ＰＲを表している。領域ＰＲの内部の最大許容日陰時間は、１時間であることが仮定される。「保護された」領域は、日陰時間マップのゾーンＺ１およびＺ２の内部に延びていることが見て取れる。これは、日陰時間制約が満たされておらず、ビルディングＢは条例に準拠していないことを意味する。その場合、保護された領域の内部において、日陰時間が１時間の限界を下回り続けるように、ビルディングの形状およびサイズを変更することが必要である。

図４は、この制約を満たす「ビルディングエンベロープ」ＢＥを示している。「ビルディングエンベロープ」という用語は、実際のビルディングが完全に「エンベロープ」の内部にとどまるならば、それは任意の異なる形状を取ることができるという事実を強調している。ＢＥについての日陰時間マップは、ビルディングＢのそれ（図２および図３）とは異なり、領域Ｚ１およびＺ２は、異なる形状を取り、保護された領域ＰＲを含んでいないことが見て取れる。明瞭にするために、領域Ｚ１の境界と保護された領域の境界（ＰＲＢ）は、異なるものとして表されているが、それらは、日陰時間制約が厳格に準拠されることを保証するために、理想的には一致する。

次に、ビルディングエンベロープＢＥの最適な形状を計算するための本発明の方法が、図５から図７Ｃを参照して説明される。

本発明の鍵となる要素は、最大日陰時間制約が、保護された領域の境界ＰＲＢの関連する断片ＲＳＢ上において検証されることを保証すれば十分であるということである。図５において示されるように、この断片ＲＳＢは、ビルディングが位置付けられたゾーンに面する境界の部分であり、２つの直線Ｌ１およびＬ２の間に含まれる。Ｌ１は、将来のビルディングの地面輪郭ＧＣの最も西側の点を通過する線であり、それの向きは、夜明けにおける－またはむしろ夜明け後の事前設定された時刻における－太陽の方位角に対応する（太陽軌道の最も低い部分は、無視されてよい－日陰時間は、通常、薄明期間を除外した、日中の中央部だけにおいて規制される）。反対に、Ｌ２は、将来のビルディングの地面輪郭の最も東側の点を通過する線であり、それの向きは、日没における－またはむしろ日没前の事前設定された時刻における－太陽の方位角に対応する。Ｌ２の東側またはＬ１の西側の保護された領域の点が、決して日陰の中に入らないことは、容易に理解される。さらに、Ｌ１およびＬ２の間に含まれる保護された領域の部分の内部の汎用的な点ＰＩに位置付けられた観測者は、境界ＰＲＢ上に、より正確には、ＰＲＢと、ＰＩとビルディングの中心とを結ぶ線との交点として定義される点Ｐ１に配置された観測者よりも小さい立体角の中にビルディングＢを見る。結果として、日陰時間制約が、関連する断片ＲＳＢ上において満たされる場合、それは、必然的に、保護された領域全体にわたって満たされる。実際には、これは、ビルディングが、大きい穴を有する場合、例えば、パリ近郊の「ラデファンスのグランダルシュ」のようなアーチ形状である場合、正しくない。しかしながら、このケースは、きわめてまれであり、無視される。

方法は、以下のように進行する。

まず最初に、ユーザは、
－ 将来のビルディングの地理的場所、または少なくともそれの緯度、
－ それの地面輪郭ＧＣ－すなわち、それの地面上への投影（ビルディングは傾けられること、またはそれの上部においての方がそれの下部においてよりも大きくすることができ、それは必ずしもそれの底辺の輪郭と一致しない）、
－ 投影された領域ＰＲの輪郭ＰＲＢ、
－ 保護された領域内における日陰の最大許容時間、
－ 場合によっては、ビルディングの最大の高さ（デフォルトでは、それは「無限」とすることができる）、
－ 場合によっては、日陰時間が定義された日付（デフォルトでは、冬至）、
－ 場合によっては、地面上へのビルディング頂部（最高点）の投影の位置－あるいは、以下で説明されるように、ビルディングの専有面積をサンプリングした複数の暫定位置に対して、アルゴリズムが実行されることができる
を含む入力データを提供する。

初期体積ＩＶは、ビルディングの地面輪郭ＧＣを最大の高さまで垂直に押し出すことによって計算される。「垂直」方向は、地面に対して直角である。

次に、図５を参照して上で説明されたように、境界ＰＲＢの関連する断片ＲＳＢが、ビルディングＢの役割を演じる初期体積ＩＶを用いて識別される。次に、関連する断片が、サンプリングされ、複数の離散点を生成する。サンプリングの密度が大きいほど、結果は、より正確であるが、計算は、より長くかかる。

次に、境界ＰＲＢの関連する断片の離散点のうちの各１つについて、初期体積ＩＶと交差する「切断面」ＣＳが、計算される。これが、点Ｐ１のケースについて、図６に表されている。切断面ＣＳは、点Ｐ１（一般に、断片ＲＳＢの関連する点）をそれの頂点として、また太陽軌道ＳＰをそれの底辺として有する、円錐面ＣＯＳと、二面角ＤＡとによって構成される。この二面角は、それらの交差が点Ｐ１を通過する垂直エッジＤＡＥを形成する、２つの垂直平面ＶＰ１およびＶＰ２によって形成される。平面は、地面上へのビルディングの頂部の投影である、点ＴＰの両側に対称的に配置される。円錐面ＣＯＳは、二面角ＤＡに対応して、中断される。非常に重要なのは、二面角の大きさは、太陽が日陰の最大許容時間に等しい時間、ギャップを運行するようなものであることである。

「切断面」ＣＳは、それの上方に延在する初期体積の部分が切り取られるという事実によって、その名称を取る。図７Ａ（斜視図）および図７Ｂ（上面図）に示されるように、点Ｐ１に関連付けられた切断面によって実行される第１の「切断」は、より低い「屋根」の上方に延在する一種の「塔」を有する、変更された体積を残す。構成によって、塔だけが、点Ｐ１を影で覆い、それは、許容される最大に正確に等しい持続時間の間、それを行う。

同様の「切断」は、関連する断片ＲＳＢ上において定義されたすべての離散点に対して実行される。これは、これらのすべての点について、日陰時間制約が満たされることを保証する。

例えば、図７Ｃは、境界ＰＲＢの関連する断片ＲＳＢである関連する断片に属する３つの点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３と、初期体積ＩＶからダイヤモンド形状の塔を刻み出す、対応する切断面の二面角ＤＡ、ＤＡ２、ＤＡ３とを示している。

残りの体積の境界面は、日陰時間制約に適合する最大の体積を有し、地面上へのそれの（通常は平らな）頂部の投影が点ＴＰを含むような、ビルディングエンベロープを構成する。

図８および図９は、点ＴＰの異なる位置について、本発明による方法によって計算された、２つのビルディングエンベロープＢＥおよびＢＥ’を示している。ＴＰの位置が、エンベロープの形状、およびそれの内部体積に大きく影響することが、容易に見て取れる。この理由で、ＴＰの複数の位置を考察し、それぞれのエンベロープを計算し、適切な基準に従って、「最良の」１つ、例えば、最も大きい体積を有する１つを保つことが、有利なことがある。

エンベロープＢＥおよびＢＥ’は、断片ＲＳＢの離散的サンプリング（サンプリングは図８に表されている）に起因する人為的結果である、特徴的な「階段状の」形状を有する。この人為的結果は、従来の技法を使用して実施される、平滑化操作によって抑制されることができる。

本発明の方法は、保護されたゾーンＰＲが２次元であり、それの境界ＰＲＢが線であることを仮定して、説明された。２次元の境界によって区切られた３次元の「保護された体積」のケースへの一般化は、簡単である。

同様に、ビルディングの周囲の地面は平らであることが、仮定されており、言い換えれば、日陰時間ゾーンおよび保護された領域も、同様にマップ上に描かれる。しかしながら、土地の隆起を考慮することは、簡単であり、それは、地面の平面表現の代わりに、それの３次元モデルを使用することを必要とするだけである。

図１０は、図５から図７Ｃを参照して上で説明された方法のフローチャートである。

ステップａ）は、必要とされる情報項目、すなわち、ビルディングが位置付けられる緯度、それの地面輪郭ＧＣ、日陰の最大許容時間がその上で定義された、ビルディングの近隣領域ＰＲの境界ＰＲＢ、最大許容時間、場合によっては、日付（デフォルトでは、冬至）、場合によっては、地面上へのビルディングの頂部の投影の位置ＴＰの入力に対応する。

ステップｂ）は、初期体積ＩＶの計算に対応する。

ステップｃ）は、切断面ＣＳの計算、および切断面による初期体積ＩＶの「切り取り」に対応する。

ステップｄ）において、ビルディングエンベロープＢＥが、切り取られた体積の境界面として決定される。

任意選択のステップｅ）は、エンベロープの平滑化である。

ステップｂ）からｄ）、またはステップｂ）からｅ）は、任意選択で、点ＴＰの複数の位置について、繰り返されることができる。例えば、これは、エンベロープＢＥ内に含まれる体積を最大化する位置を選択することを可能にする。

その後、建築家は、（おそらくは平滑化された）エンベロープ内部において、ビルディングを自由に設計する。

本発明の方法は、ハードディスク、ソリッドステートディスク、またはＣＤ－ＲＯＭなどのコンピュータ可読媒体上に不揮発性形式で適切なプログラムを記憶し、そのプログラムをそれのマイクロプロセッサおよびメモリを使用して実行する、適切にプログラムされた汎用コンピュータ、またはコンピュータネットワークを場合によっては含むコンピュータシステムによって実行されることができる。

本発明の例示的な実施形態に従った方法を実施するのに適したコンピュータ－より正確には、コンピュータ支援設計ステーション－が、図１１を参照して説明される。図１１においては、コンピュータは、上で説明されたプロセスを実行する中央処理ユニット（ＣＰＵ）Ｐを含む。プロセスは、実行可能プログラム、すなわち、コンピュータ可読命令のセットとして、ＲＡＭ Ｍ１もしくはＲＯＭ Ｍ２などのメモリ内に、もしくはハードディスクドライブ（ＨＤＤ）Ｍ３、ＤＶＤ／ＣＤドライブＭ４上に記憶されることができ、またはリモートに記憶されることができる。ビルディングがその上に建設される予定の地面のトポロジカルマップおよび／または３次元モデルも、メモリデバイスＭ１からＭ４のうちの１つまたは複数の上に、またはリモートに記憶される。

特許請求される本発明は、コンピュータ可読命令および／または地面のマップ／モデルが記憶されるコンピュータ可読媒体の形態によって限定されない。例えば、命令およびマップ／モデルは、ＣＤ、ＤＶＤ上に、フラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ハードディスク内に、またはサーバもしくはコンピュータなど、コンピュータ支援設計ステーションが通信する他の任意の情報処理デバイス内に記憶されることができる。プログラムおよびマップ／モデルは、同じメモリデバイス上に、または異なるメモリデバイス上に記憶されることができる。

さらに、本発明の方法を実施するのに適したコンピュータプログラムは、ＣＰＵ８００、ならびにＭｉｃｒｏｓｏｆｔ ＶＩＳＴＡ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓ ７、ＵＮＩＸ、Ｓｏｌａｒｉｓ、ＬＩＮＵＸ、Ａｐｐｌｅ ＭＡＣ－ＯＳ、および当業者に知られた他のシステムなどのオペレーティングシステムと連携して動作する、ユーティリティアプリケーション、バックグラウンドデーモン、もしくはオペレーティングシステムのコンポーネント、またはそれらの組み合わせとして提供されることができる。

ＣＰＵ Ｐは、米国のＩｎｔｅｌ製のＸｅｎｏｎプロセッサ、もしくは米国のＡＭＤ製のＯｐｔｅｒｏｎプロセッサとすることができ、または米国のＦｒｅｅｓｃａｌｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＦｒｅｅｓｃａｌｅ ＣｏｌｄＦｉｒｅ、ＩＭＸ、もしくはＡＲＭプロセッサなどの他のプロセッサタイプとすることができる。あるいは、ＣＰＵは、米国のＩｎｔｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＣｏｒｅ２ Ｄｕｏなどのプロセッサとすることができ、または当業者が認識するように、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ上に、もしくは個別論理回路を使用して実施されることができる。さらに、ＣＰＵは、上で説明された本発明のプロセスのコンピュータ可読命令を実行するために協力して働く、複数のプロセッサとして実施されることができる。

図１１におけるコンピュータ支援設計ステーションは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、およびインターネットなどのネットワークとインターフェースを取るための、米国のＩｎｔｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＩｎｔｅｌ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＰＲＯネットワークインターフェースカードなどのネットワークインターフェースＮＩも含む。コンピュータ支援設計ステーションは、Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ ＨＰＬ２４４５ｗ ＬＣＤモニタなどのディスプレイＤＹとインターフェースを取るための、米国のＮＶＩＤＩＡ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＮＶＩＤＩＡ ＧｅＦｏｒｃｅ ＧＴＸグラフィックスアダプタなどのディスプレイコントローラＤＣをさらに含む。汎用Ｉ／ＯインターフェースＩＦは、キーボードＫＢ、ならびにローラボール、マウス、およびタッチパッドなどのポインティングデバイスＰＤとインターフェースを取る。ディスプレイ、キーボード、およびポインティングデバイスは、ディスプレイコントローラおよびＩ／Ｏインターフェースと一緒に、グラフィカルユーザインターフェースを形成する。

ディスクコントローラＤＫＣは、ＨＤＤ Ｍ３およびＤＶＤ／ＣＤ Ｍ４を、通信バスＣＢＳと接続し、通信バスＣＢＳは、コンピュータ支援設計ステーションのコンポーネントのすべてを相互接続するための、ＩＳＡ、ＥＩＳＡ、ＶＥＳＡ、またはＰＣＩなどとすることができる。

ディスプレイ、キーボード、ポインティングデバイス、ならびにディスプレイコントローラ、ディスクコントローラ、ネットワークインターフェース、およびＩ／Ｏインターフェースの一般的な特徴および機能性についての説明は、これらの特徴は知られているので、簡潔にするために、本明細書においては省略される。

図１２は、本発明の異なる例示的な実施形態に従った方法を実施するのに適したコンピュータシステムのブロック図である。

図１２においては、実行可能プログラムＥＸＰは、地面のトポロジカルマップまたは３次元モデルと一緒に、サーバＳＣに接続されたメモリデバイス上に記憶される。メモリデバイス、およびサーバの全体的なアーキテクチャは、ディスプレイコントローラ、ディスプレイ、キーボード、および／またはポインティングデバイスが、サーバにはなくてよいことを除いて、図１１を参照して上で説明されたものと同じであってよい。

サーバＳＣは、その場合、ネットワークＮＷを介して、アドミニストレータシステムＡＤＳおよびエンドユーザコンピュータＥＵＣに接続される。

アドミニストレータシステムおよびエンドユーザコンピュータの全体的なアーキテクチャは、アドミニストレータシステムおよびエンドユーザコンピュータのメモリデバイスが、実行可能プログラムＥＸＰ、および／または地面のマップ／モデルを記憶しないことを除いて、図１１を参照して上で説明されたものと同じであってよい。しかしながら、エンドユーザコンピュータは、以下で説明されるように、サーバの実行可能プログラムと協力するように設計されたクライアントプログラムを記憶する。

理解されることができるように、ネットワークＮＷは、インターネットなどのパブリックネットワーク、またはＬＡＮもしくはＷＡＮネットワークなどのプライベートネットワーク、またはそれらの任意の組み合わせとすることができ、ＰＳＴＮまたはＩＳＤＮサブネットワークも含むことができる。ネットワークＮＷは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔネットワークなど、有線とすることもでき、またはＥＤＧＥ、３Ｇおよび４Ｇ無線セルラシステムを含むセルラネットワークなど、無線とすることができる。無線ネットワークは、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、または知られた他の任意の無線形態の通信とすることもできる。したがって、ネットワークＮＷは、例示的であるにすぎず、本発明の範囲を決して限定しない。

エンドユーザコンピュータのメモリデバイス内に記憶され、エンドユーザコンピュータのＣＰＵによって実行されるクライアントプログラムは、サーバＳＣによって記憶され、ユーザがビルディングの地面輪郭をその上に定義することができる地面、および日陰の最大許容時間がその上に課される近隣領域の境界のマップまたはモデルを格納した、データベースＭＤＢに、ネットワークＮＷを介してアクセスする。

ただ１つのアドミニストレーションシステムＡＤＳおよび１つのエンドユーザシステムＥＵＣしか示されていないが、システムは、制限なしに、任意の数のアドミニストレーションシステムおよび／またはエンドユーザシステムをサポートすることができる。同様に、本発明の範囲から逸脱することなく、複数のサーバ、マップ／モデルデータベースも、システム内において実施されることができる。

本明細書において説明されたいずれのプロセスも、プロセス内の特定の論理機能またはステップを実施するための１つまたは複数の実行可能命令を含む、モジュール、断片、またはコードの一部を表すと理解されるべきであり、代替的な実施は、本発明の例示的な実施形態の範囲内に含まれる。

Claims (10)

1. 設計されるビルディングについてのエンベロープ（ＢＥ）を計算するためのコンピュータ実施方法であって、
   － 前記ビルディングの初期体積（ＩＶ）を定義するステップと、
   － 前記ビルディングの近隣領域（ＰＲ）の境界（ＰＲＢ）の複数の点（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）のうちの各１つについて、切断面（ＣＳ）を計算し、前記切断面を超えて延在する部分を切り取ることによって前記初期体積を変更するステップと、
   ａ）入力として、
   － 前記ビルディングの緯度、
   － 前記ビルディングの地面輪郭（ＧＣ）、
   － 前記ビルディングの近隣領域（ＰＲ）の境界（ＰＲＢ）、および
   － 前記ビルディングからの前記近隣領域の日陰（ＳＷ）の最大許容時間
   を受け取るステップと、
   ｂ）前記ビルディングの前記地面輪郭を垂直に押し出すことによって、前記初期体積（ＩＶ）を計算するステップと、
   ｃ）前記ビルディングの前記地面輪郭に面する前記近隣領域の前記境界の部分（ＲＳＢ）の複数の点（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）のうちの各１つについて、
   － 前記点を通過する垂直エッジ（ＤＡＥ）を有する二面角（ＤＡ）を形成する２つの垂直平面（ＶＰ１、ＶＰ２）であって、前記２つの垂直平面（ＶＰ１、ＶＰ２）は、地面上への前記ビルディングの最高点の投影を構成する事前定義された地面点（ＴＰ）の両側に対称的に配置される、２つの垂直平面（ＶＰ１、ＶＰ２）、および
   － 前記点（Ｐ１）を頂点として、および事前定義された日付の前記ビルディングの前記緯度における太陽軌道（ＳＰ）を底辺として有する円錐面（ＣＯＳ）であって、前記円錐面は、前記二面角によって形成されるギャップによって中断される、円錐面
   によって定義される前記切断面（ＣＳ）を計算するステップであって、
   前記二面角は、太陽（Ｓ）が、日陰の前記最大許容時間に等しい時間において、前記ギャップを運行するような大きさを有し、前記初期体積の切り取る部分は、前記切断面を超えて延在している、ステップと、
   ｄ）前記切り取りの後に残った体積の境界面を決定するステップであって、前記境界面は、設計される前記ビルディングのエンベロープ（ＢＥ）を構成する、ステップと
   を備え、
   各切断面は、前記切断面を超えて延在する部分を切り取ることによって変更された前記初期体積が、持続時間が事前決定された値に等しい影（ＳＷ）を、前記境界の対応する点の上に投影するように定義され、
   前記エンベロープは、前記切り取りの後に残った体積の境界面によって定義される
   ことを特徴とする方法。
2. 前記事前定義された日付は、冬至であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. ステップａ）は、前記事前定義された日付を、入力として受け取るステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. ステップａ）は、前記地面上への前記ビルディングの最高点の前記投影を構成する前記事前定義された地面点（ＴＰ）の位置を、入力として受け取るステップをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
5. ステップｂ）からｄ）は、前記地面上への前記ビルディングの最高点の前記投影を構成する前記事前定義された地面点（ＴＰ）の異なる位置について、複数回、繰り返されて、設計される前記ビルディングの対応する複数のエンベロープを生成し、前記方法は、最も大きい体積を定義する前記エンベロープを選択するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
6. 設計される前記ビルディングのエンベロープを構成する前記境界面を平滑化するステップｅ）をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記近隣領域の前記境界は、前記近隣領域の平面表現を区切る輪郭線であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
8. コンピュータシステムに請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法を実施させるコンピュータ実行可能命令を含む、不揮発性コンピュータ可読データ記憶媒体（Ｍ１～Ｍ４）上に記憶されたことを特徴とするコンピュータプログラム。
9. コンピュータシステムに請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法を実施させるコンピュータ実行可能命令（ＥＸＰ）を含むことを特徴とする非一時的コンピュータ可読データ記憶媒体（Ｍ１～Ｍ４）。
10. メモリ（Ｍ１～Ｍ４）およびグラフィカルユーザインターフェース（ＫＢ、ＰＤ、ＤＣ、ＤＹ）に結合されたプロセッサ（Ｐ）を備えるコンピュータシステムであって、前記メモリは、前記コンピュータシステムに請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法を実施させるコンピュータ実行可能命令（ＥＸＰ）を記憶することを特徴とするコンピュータシステム。

Images