マルセイユ都市計画プロジェクト

フランスの大手の建設および土木会社である Eiffage の都市計画プロジェクトである Phosphore 2 をデモするために、以下の制作要件を満たす魅力的なマスター プランおよび 3D ビジュアライゼーションを作成する必要がありました。

• 都市のマス プランと建築の類型的なモデリングは、関係者 (建築家、プロデューサー、および CGI アーティスト) の共同作業により繰り返し設計されるため、迅速に 3D で形式化する必要がありました。
• 最終的な計画は、採用された都市計画パターンの概念実証となり、後に地形や空間コンテキストが異なる他の都市にも容易に展開できる必要がありました。 このため、都市マス プランは、固定的または厳密に描画されたものではなく、一定の割合で異なる建物の類型など、ガイドラインや設計原則を通じて指定されました。
• 建物の設計は、建築家が設計した強力な概念的類型から導き出されました。 このコンテキストにより、建築家は 7 つの建物の類型を大まかにスケッチし、次のような複数の構造的かつプログラムによる原則に関連付けられました。
  • 類型フットプリントごとの基本形状ガイドライン: 三角形、マルチポリゴン、樹木状、ドミノ、または小さな四角形。
  • 樹木状の類型は、テレインの地形に合うように高さが支柱上に設定されています。
  • 各建物には、(フロア面積に応じて) 制限付きの居住可能係数が設定されます。
  • 道路や主軸への近接性とアクセス性は、距離および方向の制約の定義によって導き出されます。
  • 建物の各類型にはそれぞれ異なるファサードの設計が存在し、太陽の方向や近隣の建物との近接性といった設計規則および制約に適応する必要があります。

建築家が提供したガイドラインや制約をすべて考慮したうえで、標準的な CAD または DCC ツールを使用してこの 3D 都市環境全体を手作業でモデル化することは不可能であることは明らかでした。 設計ガイドラインや制約をルールおよびパラメトリック設計に変換するには、プロシージャル手法を適用する必要があります。 このため、最終的に CityEngine はこの都市環境を構築する際の最適な候補となりました。

「CityEngine は、高度に抽象化された CGA スクリプト言語を使用した専用の効率化ツールです。 CityEngine のすべてのツールは、都市や建築を対象としています。 ユーザーは、シンプルかつ強力なスクリプト演算子を使用して建築のコンセプトを操作します。CE では、ポリゴンや頂点などを扱うことなく (複雑な計算も不要)、パターン、リズム、シーケンス、および空間分割に着目します。 都市や建物のモデリング プロセスは、状況や場所に応じて自ら適応する建築の DNA を記載しているかのような、自然なデザイン思考プロセスになります。 CGA 形状の文法の強みは、そのシンプルさにあります。もし、ユーザーが自然に建物や都市をパターン、リズム、分割、および反復で表現できるならば、この特定の種類の建物をさまざまなバリエーションとともに拡大できる CGA ルールを書くことができます。」

Virtualization 社 Romain Janil 氏

この大規模な都市環境のプロシージャル モデリングでは、VFX スタジオ 3eme Oeil が Virtualization 社 の Romain Janil 氏に委託し、以下のワークフローを実施および適用しました。

1. 実世界のデータを作成し、既存の建物フットプリントをシェープファイルとしてエクスポートします。
2. CityEngine にインポートして起伏を制限したり、障害物または属性マップ (海、公園、橋など) を作成します。
3. 設計ガイドラインに沿った道路網のプロシージャルな拡大、特定のスポットの手作業による編集を行います。
4. 各建物エリアの面積の最小値や最大値などの設計ガイドラインに沿って、土地や区画をプロシージャルに細分化します。
5. 再帰的な CGA ルールを使用し、樹木状の建物の類型をプロシージャルに拡大します。
6. 確率論的または方向/面積ベースの導出規則により、他の類型をプロシージャルに拡大します。
7. 設計ガイドラインに沿った外観の類型をプロシージャルにスクリプト作成します。たとえば、南向きの外観には光を遮る鳥の巣を配置したり、北向きの外観にはバルコニーを配置したり、開けられた窓やカーテンなどを確率論的に分布させたりします。
8. 都市に設置されたベンチ、街灯、並木道、公園の木道などをプロシージャルに分布および生成します。

その後、CityEngine を使用して、対話形式で 3D ビューポート内のモデルに直接生成しました。 エリア全体の 1,400 万ポリゴンのモデルを生成しつつ、シーンの操作やパラメーターの変更なども実行できるようになっています。 モデル全体は構造化されたデータとして Collada® にエクスポートされた後 3eme Oeil に提供され、3eme Oeil が生成された 3D データを統合し、最終的なレンダリングとアニメーションを行いました。

• 使用したソフトウェア: Global Mapper®、CityEngine®、Maya®、Lightwave 3D®
  
• プロシージャル制作期間 (すべての作業を含む): 1.5 人月
• CityEngine での全エリアのプロシージャル生成時間: 約 5 分
• プロシージャルに生成された面積: 約 10 km2
• 最終的に生成されたプロシージャル ポリゴンの総数: 1,400 万個
• テレイン内の建物と独立したフィーチャ数: 約 15,000 個

• プロシージャル モデリング: Virtualization 社 Romain Janil 氏
• アーキテクト/都市計画: PGA architecture
• VFX 制作委託元: 3eme Oeil studio
• プロジェクト委託元: Eiffage