[論文レビュー] CityScopeAR: Urban Design and Crowdsourced Engagement Platform

Ariel Noyman, Yasushi Sakai+1 more|arXiv (Cornell University)|Jul 19, 2019

Augmented Reality Applications参考文献 4被引用数 10

ひとこと要約

CityScopeAR は、実物のユーザインターフェース（TUI）と拡張現実（AR）を統合したミックスドリアリティ都市計画プラットフォームであり、共同作業や地域社会主導の都市計画を可能にする。物理的モデルを分散ネットワーキングシステムを通じてリアルタイムのAR可視化と結びつけることで、分散型の公共参加を支援し、都市計画のシナリオにおいて実際の現場で成功裏に導入されたことを示している。

ABSTRACT

Processes of urban planning, urban design and architecture are inherently tangible, iterative and collaborative. Nevertheless, the majority of tools in these fields offer virtual environments and single user experience. This paper presents CityScopeAR: a computational-tangible mixed-reality platform designed for collaborative urban design processes. It portrays the evolution of the tool and presents an overview of the history and limitations of notable CAD and TUI platforms. As well, it depicts the development of a distributed networking system between TUIs and CityScopeAR, as a key in design collaboration. It shares the potential advantage of broad and decentralized community-engagement process using such tools. Finally, this paper demonstrates several real-world tests and deployments of CityScopeAR and proposes a path to future integration of AR/MR devices in urban design and public participation.

研究の動機と目的

• 従来の仮想のみの都市計画ツールの限界を解消するため、実物の操作性、共同作業性、没入感のあるプラットフォームを導入すること。
• 都市モデルとの物理的インタラクションを用いて、一般市民が容易に都市計画に参加できる仕組みを提供すること。
• 実物のユーザインターフェース（TUI）とAR可視化をリアルタイムで同期する分散ネットワーキングシステムを構築すること。
• プラットフォームの実地での有効性を、実際の都市計画の現場や公共参加の場面で評価すること。
• AR/MRデバイスを都市計画および市民参加のワークフローに統合する方法を検討すること。

提案手法

• プラットフォームは、モバイルまたはウェアラブルARデバイスを用いて、物理的でスケールモデルの都市環境とリアルタイムのARオーバーレイを統合する。
• 建物や道路などの実物の都市的要素はコンピュータビジョンで追跡され、AR内のデジタル表現にマッピングされる。
• 複数のユーザーが同じ物理的モデルと同期されたAR可視化を操作できる分散ネットワーキングアーキテクチャを採用する。
• システムはクライアント・サーバーモデルを用いて、複数デバイス間での状態更新を管理し、共同設計セッションにおける一貫性を保証する。
• シミュレーションデータのAR可視化を通じて、日照時間や歩行性といった都市指標のリアルタイムフィードバックを提供する。
• 都市シミュレーションエンジンと統合することで、設計会議中に動的でデータドリブンなインサイトを提供する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 実物のユーザインターフェース（TUI）をどのようにARと効果的に統合することで、共同都市計画を支援できるか？
• RQ2 ミックスドリアリティプラットフォームを用いた分散型の地域社会参加を実現するにあたり、技術的および社会的な課題は何か？
• RQ3 物理的モデルとARを統合することで、都市計画の提案の明確さとインパクトはどのように向上するか？
• RQ4 複数ユーザーが参加する都市計画のシナリオにおいて、分散型TUI-ARシステムのスケーラビリティとリアルタイムパフォーマンスはどの程度か？
• RQ5 このようなプラットフォームを実際の都市計画現場にどのように展開し、市民参加を促進できるか？

主な発見

• CityScopeAR は、実物のモデルとAR可視化を用いて、リアルタイムで複数ユーザーが共同で都市計画タスクに取り組めるようにした。
• 分散ネットワーキングシステムにより、複数デバイス間で物理的TUIとARディスプレイの間で低遅延の同期が保証された。
• 実地での導入事例から、地域住民が直感的な物理的インタラクションを用いて都市計画のコンセプトに効果的に参加できることが示された。
• 即時のARフィードバックにより、日当たりの状況や歩行者流入といった都市指標の理解が向上した。
• 物理的モデルとARを統合することで、完全にデジタルなツールに比べて、より包括的かつアクセスしやすい公共参加が実現した。
• フィールドテストにおいて、複数ユーザーが共有の都市モデルと同時に操作できるように、システムはスケーラブルで頑丈であることが実証された。