建築DXにおける将来構想の検討に向けた取り組み
NTTPCのクラウド型GPUリソースを活用した技術検証事例
大成建設株式会社さま
- ＃事業開発
- ＃業務効率化
- ＃コスト削減
- ＃クラウド
オンプレミス環境などの他環境と比較しても、NTTPCの【GPUリソースを利用したクラウドサービス（仮）】は特にストレスもなく、不自由さも感じませんでした
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効果大容量3DデータとBIMを取り扱うIT基盤の将来構想に向けた知見を蓄積
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技術検証GPUリソースを利用したクラウドサービス（仮）
課題と成果
- お客さまの課題
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- 建築DXにおける点群データ（以下、大容量3Dデータ）処理およびBIMデータ処理の将来的な在り方としてクラウド化を構想
- 大容量3Dデータの変換をクラウド上で実行させて時間短縮の可能性を検討
- BIM関連ソフトウェアのクラウド上での動作を検証
- 成果
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- 大容量3Dデータの処理について、データ転送・処理・運用の観点で検討すべきポイント（論点）を整理
- 大容量3Dデータの変換処理がクラウド上で実行可能であることを確認
- BIM関連ソフトウェアがクラウド上で実務的に利用できることを確認
日本を代表するゼネコンの一社である大成建設は、「生産プロセスのDX」の一環として、3Dレーザースキャナー による既存建築物の3Dモデル化や、施工・管理の効率化を実現するBIMの活用に取り組んでいる。数百GBにも及ぶそれら大容量3Dデータを取り扱うIT基盤を検討するために、【GPUリソースを利用したクラウドサービス（仮）】をトライアル環境として技術検証を行った。
技術検証の背景
大容量3DデータとBIMデータ処理の効率化が課題に
建築総本部 DX統括推進部
部長（BIM担当）兼 BIM基盤技術室長
友近 利昭 氏
建築本部 デジタルプロダクトセンター
設備・リニューアルBIM室 課長
榊 友幸 氏
社長室
DX戦略部 DX推進室
野村 俊介 氏
大成建設は日本を代表するゼネコンの一社だ。「地図に残る仕事。®」というキャッチコピーでも知られており、トンネル、橋梁、ダムなどのインフラの建造、オフィスビルや商業施設の建設、歴史ある建築物の改修など、まさに地図に残るような大規模なプロジェクトをはじめ数え切れない施工実績を誇る。
同社は建築・土木分野など建設のデジタル化にも積極的に取り組んでいる。3Dレーザースキャナーによる建築物や建造物のモデル化や、BIMを活用した設計や施工管理はその一環である。
たとえば建物の改修や耐震補強を行う場合の手順は次のようになる（図1）。
最初に対象となる建物の内部や外観を3Dレーザースキャナーで計測、測量による現地座標取得も実施。モデル化に必要な大容量3Dデータを取得する（図2）。大容量3Dデータは、X/Y/Z座標、RGBの色情報などで構成され、ひとつの建物あたり数十GBからときには数百GBにもなる。
このような大容量3Dデータを現地で外付けSSDまたはタブレットに入れてハンドキャリーか宅配便で新宿の本社オフィスに持ち込み、図1の「点群共用機」（メニーコアCPUを搭載したワークステーション）のローカルストレージにコピーする。
「点群共用機」上で大容量3Dデータの座標付与・クリーニングを行ったのち、後段のBIMソフトウェアで処理できるように数種類の点群データ形式（LGSx、RCS、RCP、e57など）で出力する。それら出力処理された点群データを「点群標準機」（ワークステーション）に転送しそれぞれのプロジェクトに必要なBIMデータを作成する。最後にBIMデータを各プロジェクトの「BIM専用機」に展開し、作業を進めていく。
これらの手順のなかで、大容量3Dデータの転送、点群データ形式の変換と出力、およびBIMデータの作成が効率上の課題になっていると、大成建設 建築本部の榊 友幸氏は説明する。「計測現場（作業所）が遠方の場合、大容量3Dデータが本社オフィスに届くまでにどうしても1日から2日が掛かってしまいます。また、データサイズが数十～数百GBと大きいため、高性能なワークステーションを導入していますが 、データ変換やBIMデータ作成にそれぞれ半日程度が必要です。これらの工程を短縮したいと考えていました」。
技術検証の経緯
大容量3DデータとBIMデータ処理のクラウド化を構想
大成建設は、大容量3Dデータの取得からBIM活用までのワークフローを効率化するために、クラウドによるデータ処理を構想した。すなわち、現在ワークステーションで行っているデータ変換やBIMデータ作成などの処理をクラウド上で行う方法である。
現地から5Gなどの回線を使って大容量3Dデータをクラウドにアップロードすれば、データを持参もしくは配送する時間を短縮できる。また、クラウドならリモートでもアクセスできるため、本社オフィスでなくても遠隔地から作業ができる。さらに、大容量3Dデータのやりとりはすべてクラウド上で閉じるため、外付けSSDを準備する必要がなくなる。
「たとえば、3Dレーザースキャナーによる現場計測を終えて現地作業所から大容量3Dデータをクラウドにアップロードし、夜間にクラウド上で大容量3Dデータの変換処理を実行させれば、現状3日程度かかっている処理を一晩で終わらせることができます。そうした運用の実現性を検討したいと考えました」（榊氏）。
このような構想を同社が技術検証するために、NTTPCの【GPUリソースを利用したクラウドサービス(仮)】を利用した。BIMデータを活用する立場からサービス選定に関わった大成建設 DX統括推進部の友近 利昭氏は説明する。「x86 CPUが使えることはもちろん、NVIDIA® GPUが使えること、CPUコア数やストレージ容量を柔軟に増減設できること、リモートデスクトップの遅延が小さいこと、主要アプリケーションの動作が確認されていること、などを理由にトライアルでの利用を決めました」。
同社は、100GB前後の大容量3DデータのサンプルをNTTPCの【GPUリソースを利用したクラウドサービス（仮）】にアップロードしたのち、本サービス基盤上でデータの変換処理が正しく実行できることと、BIM関連の複数のソフトウェアを本クラウドサービス上にインストールし、BIM業務を滞りなく進められるかを確認した。
技術検証の効果
NTTPCの【GPUリソースを利用したクラウドサービス（仮）】で動作を検証
まず大容量3Dデータの処理に関しては、本クラウドサービス上に、ビューワであるライカジオシステムズの「Leica TruView」と、大容量3Dデータの処理機能を持つ同「Leica Cyclone REGISTER 360 PLUS」がインストールできること、および「点群共用機」と同様にデータ変換処理が可能なことを確認した。
次にBIM関連に関しては、本クラウドサービス上で主要アプリケーションが正しく動作することを確認した。また、クラウドの利用で課題になるリモート画面の遅延についても実用的に問題ないことを確認した。
BIMを担当する友近氏は、「本クラウドサービスが十分に活用できることが分かりました。数十GB以上の大容量データをどう効率的にアップロードするか、という課題は残っていますが、いずれ高速な通信技術が確立されれば解決されると考えています」と述べる。
また、大容量3Dデータを取り扱う榊氏は、「オンプレミス環境などの他環境と比較しても、NTTPCの【GPUリソースを利用したクラウドサービス（仮）】は特にストレスもなく、不自由さも感じませんでした」と評価している。
