はじめに

エリジオンが提供する点群データ処理ソフトInfiPointsは、3Dレーザースキャナーで取得した大規模な点群データから、建物の躯体や配管、鋼材、ダクトなどを効率的にCADモデル化できるソフトウェアです。これにより、リニューアル工事における3D設計の作業負担を大幅に軽減できます。

既設の建物や構造物を効率よく3D モデル化することは、設計業務にとどまらず、解析業務の効率化や精度向上にも大きく寄与します。

本記事では、点群データやInfiPointsを活用することで、シミュレーション精度や作業効率をどのように向上させられるのかを、具体的な事例を交えて紹介します。

解析プロセスにおける課題

流体(CFD)解析、電波伝搬解析、構造解析などの従来の解析ワークフローでは、現場の図面や設計データが存在しない、あるいは古くなっている場合、CADソフトを用いてモデルを一から作る必要がありました。この作業には多大な時間と工数を要するだけでなく、CAEエンジニアが本来注力すべき解析業務のリソースを圧迫する要因にもなっています。

実物を3DスキャンしたデータをベースにしながらCADモデルを作成できれば、これらの課題を解消できます。煩雑な前処理や手作業によるモデリング工程を削減することで、エンジニアが解析や意思決定といった本質的な業務に集中できる環境が実現します。

InfiPointsの円柱・平面抽出とモデリング機能

エリジオンのInfiPointsは、数十億点にもおよぶ大規模な点群データの合成やノイズ除去といった基本処理に加え、壁や設備、配管、鋼材、ダクトなどのモデリングのベースとなる平面や円柱形状を自動で抽出する機能を備えています。

さらに抽出された形状をもとに、InfiPoints上で一定レベルのCADモデルを作成することも可能です。

InfiPointsの代表的なモデリング機能については、以下の動画をご覧ください。

配管モデリング

壁・床・天井の自動モデリング

鋼材モデリング

ダクトモデリング

InfiPointsで作成したCADモデルは、利用するCADソフトに対応した形式で出力できます。これにより、解析用データの作成にかかる手間や時間を大幅に削減できます。

続いて、具体的な事例をご紹介します。

導入事例

1．屋内空間における空調・気流解析

コロナ禍以降、快適性や健康面の観点から適切な空気循環の維持がこれまで以上に重要視されています。そこで、屋内空間を3Dスキャンして取得した点群データをもとに、InfiPointsを用いてCFD解析に対応したモデルを作成しました。

  • スキャン回数: 9回
  • スキャン時間: 約1.5時間
  • 点の総数: 約9,600万点
  • 点群データの前処理時間: 約1時間
  • モデリング時間: 約3～4時間
  • 使用したCAEツール: Altair Inspire 2024

点群データをもとに作成したモデルで空調解析(CFD)を行った例

2．屋内空間における電波伝搬解析

空調解析と同一の点群データを用いて、屋内環境における無線信号のシミュレーションを実施しました。無線ネットワーク設計やIoT機器の配置検討を想定した検証です。

  • スキャンおよび点群処理にかかった時間: 空調解析の事例と同一
  • 使用したCAEツール: Altair WinProp

点群データをもとに作成したモデルで電波伝搬解析を行った例

3．大規模な建築物の構造解析

続いて、点群データから建物の構造解析に必要なモデルを作成し、シミュレーションを行った例を紹介します。

  • スキャン回数: 6回
  • スキャン時間: 約1時間
  • 点の総数: 約2億5,000万点
  • 点群データの前処理時間: 約1時間
  • モデリング時間: 約0.5時間
  • 使用したCAEツール: Altair Inspire 2024

点群データをもとに作成したモデルで構造解析を行った例

人手に依存しない解析用モデル作成プロセスの確立を

3Dレーザースキャナーの普及により、オフィスや商業施設、大規模設備などの実環境を高精度に計測できるようになりました。現在では、多くの企業が手軽に高品質な点群データを取得できる環境が整っています。

3D計測と点群データ活用を取り入れた新しいワークフローにより、実際の環境を忠実に反映した高精度なモデル作成が可能になります。これに基づくシミュレーションは解析結果の信頼性を高め、より確かな意思決定を支援します。

さらに、モデル作成における前処理の時間を短縮できるため、限られた時間の中でも、より多くの現場に対してシミュレーションを実施できるようになります。

あらゆる分野で人手不足が進む中、デジタル空間での事前シミュレーションの重要性は、今後ますます高まっていくと考えられます。そのような状況において、限られたリソースでも効率的に解析を進められるプロセスの確立は、企業にとって重要な課題の一つです。

エリジオンでは、実際の現場でのサンプル計測からそのデータを用いたCADモデル作成のベンチマークまで、お客様とともに業務効率がどのように改善できるか検証を行っています。解析用モデルの作成に課題を感じられているお客様は、お気軽にお問い合わせください。

InfiPointsはアルテアでも

InfiPointsは、設計・シミュレーションプラットフォームを提供するアルテアのパートナー製品です。アルテアのユーザーは、既存ライセンスを使ってInfiPointsを利用できます。

新たな環境構築やコストを抑えつつ解析の効率化を実現したい方は、ぜひアルテアでのInfiPointsの活用もご検討ください。

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