AR技術で木材製造の遠隔プロトタイピング

FabCafe TokyoとFabCafe Hidaは、2018、2019年の2年間にわたってニューヨーク州立大学バッファロー校のサマープログラムを企画・実施してきました。プログラムの目的は、建築の最新技術を学ぶ学生たちが、東京で最新のデザイントレンドをインプットし、さらに、飛騨独自の大工・工芸の歴史を学び、地元の木材製造業が現在直面している課題に対する建築的ソリューションをプロトタイプ化するというものでした。

3度目となる2022年のサマープログラムでは、コロナ禍の影響で学生たちは日本に行くことができませんでした。パンデミック発生以来、世界中の国際的なチームは、さまざまな渡航制限に遭遇し、遠隔でのコラボレーションは大学や企業にとって不可欠な手段となりました。

すでに多方面で変化が生まれているように、コロナ禍が落ち着いたとしても、この傾向はなくなるどころか、一般的な働き方になるでしょう。一方で、遠隔における共創には、必要な技術やシステムのさらなる発展が必要です。そこで、2022年のサマープログラムでは、別々の場所や時差を越えて、拡張現実（AR）や3Dを使ってグローバルなチームがどのように協働できるかを検証することに挑戦しました。

建築・計画学部のキャンパスで活動する建築学部の学生たち。

FabCafe Tokyo/Hidaチームは、日本の木材加工業とアメリカの建築家が遠隔でコラボレーションできる効率的なワークフローを提案しました。まず、学生たちが3Dモデルデータを飛騨の大工職人に共有。職人はHoloLens（ARヘッドセット）を用いて、切断や組み立ての段階で木製のブロックにデータを実際に投影して加工するというプロセスです。さらに、試行錯誤した結果はオーストラリアのソフトウェア開発者へフィードバックし、設計技術、施工技術、そしてソフトウェア開発の3点において、ARや3D技術を建築設計に活用する制作プロセスを検証。将来に向けてより標準化されるためのヒントを得ました。

プロジェクトのステークホルダーマップ。3拠点の関係者が遠隔でプロトタイプするためのプログラムを提案した。ARの可能性はエンターテインメント分野で広く追求されていますが、FabCafeとニューヨーク州立大学は、このプログラムを通じて、空間デザイン、プロダクトデザイン、エンジニアリング、製造などの分野で、AR技術を用いた共創プロセスの可能性に手応えを得ました。

AR（拡張現実）において本プロジェクトで検証した領域。多くの人にとって馴染みのあるエンターテイメント以外の領域において実践を行なった。

今回、FabCafe Hidaから提供されたLiDARデータをもとに、Fologramというプログラムで小さな構造物やパビリオン、家具、造形物などを3DとARでデザインしました。そして、そのモデルデータを飛騨の大工職人に送り、現場でHoloLensを装着してARモデルを版木に投影し、それに合わせて切断・組み立てを行いました。

その過程で、飛騨の職人たちが難点をフィードバックすることで、学生たちは設計を練り直し、データを改善していきました。このプロセスにより、机上の理論ではない、人と人との対話と共創を通した、活用可能な技術を身につけることができたのです。

コンセプト開発（Lisa Liang、Ryan Philips、Cam Zieglerによるバランスプロジェクト）

学生たちが作成した3Dデータ

大工職人からの要望で、チェーンソーの3DモデルをAR投影に取り入れた

試行錯誤の結果、操作のワークフローを改善し、より正確な結果を得ることができた

プログラムの最後には、学生たちがバッファロー大学でプレゼンテーションを行いました。Fologramのソフトウェア開発者は、この発表会にバーチャルで参加し、プロジェクトで自分たちの製品がどのように使われたか、フィードバックを得ました。

今回のプロジェクトでは、13時間の時差を活用したコミュニケーションフローを実施しました。たとえば、ニューヨークの大学生が作成したデータを、現地の夜（＝日本では朝）に日本のチームに共有し、学生たちが寝ている間に職人たちが検証。そのフィードバックを日本チームが夜（＝ニューヨークでは朝）にシェア、職人たちが寝ている間に学生たちがデータをブラッシュアップする、といった要領です。

結果的に、プログラム自体は24時間止まらず、実質6日分のプログラムを3日間で凝縮して実施することができました。

3日間のスケジュール。学生はデータを提供し、Zoomで大工からフィードバックを受け、データを更新するというサイクルを回しました。

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FabCafeでは、ARをはじめ、幅広いテクノロジーやクリエイターとの新たな共創プロセスを開発しています。以下のようなプログラムやテーマにご興味のある方はお気軽にご連絡ください。

• AR、3D、その他のソフトウェアのビジネスへの応用テスト
  
• プロトタイピングによる新しい製造プロセスの検証ハンズオン
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