MortensonがVRのパワーを活用してより良い病院をどのように設計したか

Mortenson：AEC (建築設計、エンジニアリング、建設) 向け Unity のケーススタディ

AEC(建築設計、エンジニアリング、建設)医療プロジェクトにおいて高いコストと莫大なリスクを下げるにはどうすればよいか？Mortenson がある方法を見つけました。インタラクティブな3D空間で新しい病院や手術室の設計を完全にシミュレートすることで、クライアントは重要な医療器具、作業領域、テクノロジーを完全に可視化して操作し、最適なレイアウトと人間工学を確保できます。これは、患者ケアの合理化、スタッフの効率性向上、コスト削減など、大きなメリットをもたらします。

インタラクティブ VR と 360 度動画で病院設計をレベルアップ

ミネソタ州ミネアポリスを本拠地とする Mortenson はアメリカに本社を置くトップ 20 の建設業者のひとつであり、エネルギー・エンジニア部門のデベロッパーやプロバイダーとしても活躍しています。同社は従業員 5,000 人、総収益 38 億ドルの株式非公開企業であり、米国全土にオフィスを構えています。商業ビル、グリーン/持続可能な建設、バーチャルデザイン & 建設（VDC）、建設の安全性などの分野で高い専門性が求められています。

数年前、Mortenson 社は、それまで提供してきた設計/顧客体験に視覚化技術を統合することに価値を認め、バーチャルインサイトチームを立ち上げました。以来チームは、建物の設計レビューやセールス・マーケティング戦略など、さまざまな顧客のニーズに合わせて、Unity を使ったインタラクティブなバーチャルリアリティ（VR）や 360 度動画などを提供してきました。

病院の建設に際して彼らの VR を利用した顧客にはワシントン大学メディカルセンターや Kaiser Permanente などがあります。

成果：

• リアルタイムの 3D 設計レビューによって顧客と開発者のコラボレーションを促進する
• 医療関係者が事前に新しい職場を体験して設計を大規模に調整できる
• Mortenson がさまざまなデバイスに VR や 360 度動画を簡単に出力できる
• 顧客が大量の物理的モックアップ（大きなプロジェクトでは膨大な数が必要）を作る手間をなくす
• 顧客がプロジェクトの人間工学的またはデザインの欠陥を早期に発見し、取り除くことができる

病院の設計に VR を活用する数多くのメリット

Mortensonは3DおよびVRイノベーションの可能性を感じていました。シアトル出身のWill Adams氏とMarc Kinsman氏（ともにMortensonの新興テクノロジー開発者）は、数年前、クライアントのプロジェクトにおいてVRと360度動画が大いに役立つのではないかと考えました。初期のOculusヘッドセットが発売されて間もなかった当時、Adams氏はVRにいち早く目をつけており、Unityがそのプラットフォームをサポートしていることも把握していました。

「私は Minnesota Vikings のスタジアム設計プロジェクトに参加していました。私の専門分野は主に建築と設計（そしてある程度のレンダリング）ですが、3D レンダリングエンジンを使って新しい空間をシミュレートするというアイデアを、プロジェクトチームにどうにか納得させることができたんです。当時、私はそのような経験がほとんどありませんでしたが、見栄えが良く、VRに出力しやすいことはわかっていました。」Adams氏の同僚であるMarc Kinsman氏も同乗していました。「Unityには大きなサポート コミュニティがあるので、簡単に習得できるはず」でした。

Adams氏、Kinsman氏、そしてVirtual Insightsチームの同僚たちがUnityのスピードを上げていくなか、彼らの最初のVR(バーチャルリアリティ)プロジェクトは新しい3D空間の基本をカバーしたものとなりましたが、まだまだ改善の余地がありました。「当初私たちは、クライアントが空間内を歩き回れる、シンプルなバーチャルプロジェクトをメインに考えていました。しかしここ数年間で、これらの環境にインタラクションをビルドすることが、ユーザーエンゲージメントを高めるうえで非常に重要だと気づいたんです。」

Unity による基盤の構築

VR プロジェクトを開始する際、バーチャルインサイトチームではたくさんのアーキテクチャアセットやその他のリソースを、必要に応じてアセットストアからダウンロードし、使用しています。また、3ds Max、SketchUp、Rhino など、その他のソフトウェアからもたくさんのモデルを取り込みます。また、チーム内ではたくさんの共同作業が発生するので、全員をUnityでネットワーク接続しています。その結果、開発や問題解決が迅速化しただけでなく、米国全土や欧州にいる顧客も、それらのカスタムVR空間でリアルタイムに共同作業できるようになっています。

クライアントに提供する成果物は多岐にわたるため、チームでは Unity のさまざまな機能を活用しています。C# API もその 1 つです。「API を使えば、目的のほとんどは達成できます。顧客に対する提案も、自信を持って行うことができます。経験のないことを要望された場合でも、API を利用すれば実現できるという確信が持てたからです」（Adams 氏）。

プロジェクトが完成に近づくと、20 以上ものプラットフォームにコンテンツを簡単に出力できることが、いかに便利かを実感すると Kinsman 氏は語っています。「Oculus Rift から Oculus Go へ、また HTC Vive から HoloLens へと切り替える必要がありますし、モバイルデバイス向けの作業も発生しましたが、Unity をベースにしたことで、プロジェクトにハードウェアを適合させる作業もスムーズに行えました。これは非常に大きなメリットだったと言えます。同じ開発プラットフォームから、プロジェクトに必要なあらゆるものを操作できますからね。新たな知識を学ぶ必要もなく、クライアントのハードウェアやプラットフォームに関するさまざまな要件に対応することができます。」

新しくプロジェクトを開始する際、このチームでは通常、Unityを新しいバージョンへとアップグレードします(現在の最新はUnity 2017.3)。また、継続的な R&D の一環としても、定期的に最新バージョンをインストールし、今後試したい新機能の知識を習得するようにしています（スクリプタブルレンダーパイプライン（SRP）など）。Unity 2018への移行も、間もなく実施される予定です。

病院のクライアントは VR と 360 度動画により優れた運用を実現

年間約20件ものUnityベースプロジェクトをこなすことで、このチームでは、数々の有名クライアントを相手に、VRや360度動画の経験を積むことができました。それらのクライアントには、米国3位の非営利医療団体である、Kaiser Permanenteも含まれています。

「多くの場合、医療分野のクライアントは、ある重要なユースケースのサポートを当社に依頼してきます。それは、3D 空間内に共同作業可能なバーチャルモックアップを構築することです」と Adams 氏は言います。病院のプロジェクトマネージャーが私たちによく訴えてくるのは、処置室の使い勝手を建築前に外科チームに確認してもらうのが、非常に難しいということです。プロジェクトマネージャーが外科チームをプロジェクトに参画させ、彼らを納得させることができなければ、それはチームにとって役に立たないということになるので、その病院は必然的に、モデルの変更を迫られることになります。」

例えば、Kaiser Permanente では、新しい放射線治療室を設計していた際、その設計が医療チームとって使いやすいものになっているかどうかを確認したいと考えていました。そこで Mortenson では、仕様に基づいて治療室全体をバーチャルに構築し、チームの全員が室内に入って設備を操作できるようにして、その後数年間にわたって使用することになる部屋の設計を仕上げていくことにしました。具体的には、指定された設備をすべて 3D で忠実に再現し、照明ブーム、テーブル、およびその他の一般的な設備を、外科チームが触って確認できるようにしました。この Kaiser の放射線室の動画でご確認いただけます。

他のプロジェクトでも、Mortenson の顧客が新しい処置センターや手術室を設計・建築する際、プロジェクトマネージャー、医師、看護師、技師などの関係者は通常、さまざまな要素を操作して、部屋の寸法、人間工学、美観、機能システム、およびワークフローの効率性を、プロジェクトの初期段階から決定したいと希望します。「VR によって、さまざまな問題を見つけ出し、話し合い、是正するための素晴らしい機会が得られます」（Kinsman 氏）。Mortenson がワシントン大学メディカルセンターの病院棟のために作成した共同作業環境をぜひご覧ください。

バーチャルプロジェクトから得られる、数多くのメリット

Mortenson の Virtual Insights チームは、ヘルスケア分野のクライアント向けのデザインレビュープロジェクトにおいて、大きな価値をもたらしました。インタラクティブなVR作品を丁寧に扱ったことで、クライアントは大幅な節約を実現し、コンクリートを流し込んだり、壁を作ったり、材料を注文したりする前に、物理的なモックアップに時間とコストをかけることなく、大きな欠陥やフラストレーションを回避できました。

例えば、ワシントン大学メディカル センターのキャピタル プロジェクト マネージャーであるBob Dillon氏は、「常にそこにあります。自分の決断をもう一度振り返ってみたり、変更がプロジェクトの他の部分にどのような影響を与えるかを確認したりすることができます」と述べています。Kinsman氏はこう付け加えています。「私たちのクライアントは常に、物理的なモックアップよりもVRモックアップを好みます。コスト パフォーマンスが高く、情報量も多いからです。」

Mortenson も Kaiser で多くの成功を収めました。「Unityで構築したインタラクティブで没入感のあるVR体験によって、プロジェクトチームは設計の欠陥を特定し、最も生産的で効率的なワークフローを確保することができました。結果、医療専門家から多大な賛同を得ています。」そして重要なこととして、これにより、物理的なモックアップに伴うコストやリードタイムをかけることなく、Kaiserはバジェットとスケジュールを守ることができました」と Adams 氏は締めくくっています。

最後に、Unityの柔軟性、幅広いプラットフォーム サポート、広範なエコシステム(サポート コミュニティやアセットストアなど)により、Mortensonが医療業界のクライアントに大きな価値と重要な設計検証プロセスをもたらすための主要プラットフォームになったことは驚くべきことではありません。