Civil 3Dの運用に適している企業とは？具体的な機能や運用方法についてご紹介

土木・建設業界はデジタルトランスフォーメーション(DX)が求められている分野の一つですが、業務効率化や生産性向上へ大いに貢献するとされているのが最新のCADソフトの導入です。

Autodeskが展開している土木むけCADソフトのCivil 3Dは、最新のCADソフトとして優れた機能性を発揮するだけでなく、CAD周辺の業務にも大いに貢献するとして、国内外を問わず多くの企業で採用されています。

今回は、そんなCivil 3Dの具体的な機能や運用方法について触れながら、Civil 3Dの導入効果が最も高い企業やユーザーについて、詳しくご紹介します。

目次：

1. Civil 3Dとは
2. 土木業界が抱えるデジタル課題とは
3. AutoCADとの違い
4. InfraWorksとの違い
5. Civil 3Dを運用するメリット
6. 主なCivil 3Dの役割
7. プロジェクトタイプ別に見るCivil 3Dの機能
8. Cvil 3Dで利用可能な拡張機能
9. Civil 3Dを必要とするユーザー・企業とは
10. Civil 3DがCAD初心者にもおすすめできる理由

Civil 3Dとは

Civil 3Dを一言で表すと、土木建設に特化したCADソフトです。CADソフトには主に2D CADと3D CADのに種類がありますが、Civil 3Dは2Dと3Dの両方に対応しているCADソフトです。x軸、y軸、z軸の概念をディスプレイ上で表現し、精巧な立体構造物の設計やモデリングを支援する製品です。

CADソフトにはいくつか種類があり、Autodesk社の製品をとっても複数のCADソフトのラインナップが存在します。Civil 3Dはそんな数あるラインナップのうちの一つで、土木に特化した機能を数多く搭載しています。具体的な機能や他の製品との違いについては、後ほどご紹介します。

Civil 3Dの価格

Civil 3Dは有料の製品であるため、導入に際しては利用料金を支払わなければなりません。最新版のCivil 3Dはサブスクリプションによるライセンス形式を採用しており、年間で40万8,100円の利用料金が発生します*1。

月額払いでの利用も可能ですが、こちらは月額5万600円と年額で考えると割高の料金設定となっています。そのため、中長期的な運用を検討している場合には、年間サブスクリプションプランでの利用がコスト面では有利に働きます。

また、最長で3年契約という料金プランも存在しておりこちらは一括払いで116万2,700円という料金設定です。本格的な運用を進める場合には、年額プランよりもお得なプランがあることも覚えておくと良いでしょう。

土木業界が抱えるデジタル課題とは

上でご紹介した通り、Civil 3Dの導入は決して安い買い物ではなく、高額な料金プランへの契約が必要なだけでなく、3D CADを満足に動かせるよう、ある程度のパフォーマンスが期待できるPCの導入も求められるため、初期費用は高額になります。

しかしそれでもCivil 3Dの導入が相次いで行われている理由として、国内の土木業界が以下のようなデジタル課題を抱えているためです。

IT活用の認知度が低い

1つ目の課題は、DXをはじめとするIT活用に関する認知が進んでいない点です。建設・土木分野はDXが喫緊の課題とされており、「i-Construction」と呼ばれる国を挙げてのデジタル活用も推進されてきました。

一連の取り組みの成果もあってか、DXやIT活用についての認知は以前よりも改善し、2021年の調査では36.9%の企業がデジタル化が進んでいると回答しています*2。

とはいえ、俯瞰的に見れば36.9%という数字は全体の6割以上が十分なデジタル化が行われていないと感じていることの裏返しであるとともに、特定の業務ではデジタル化が進んでいないというプロセス間でのギャップや、企業間でのギャップも大きいとされています。

特に大企業と中小企業でのDXに対する向き合い方には大きな違いがあり、中小企業ではそもそもデジタル活用の認知が進んでいない問題も抱えています。

国内の多様な業界の中小企業を対象とした調査によると、「DXを知らない」と回答した企業は74.1%にも達しており、深刻な情報格差が発生している可能性が懸念されます*3。

もちろん、この調査は建設土木業界以外の業種の企業も含めた回答結果であるとはいえ、具体的にデジタル化によって何ができるのか、何が変わるのかについての情報共有が満足に進んでいないことは留意しておくべき問題です。

初期費用がかかる

2つ目の問題は、初期費用がかかるということです。Civil 3Dもそうですが、多くのITツールやDXプロジェクトというものは、とにかく初期投資が必要になるため容易に導入ができないという問題を抱えています。

リソース面で大手企業に劣る中小企業にとっては深刻な問題で、DXの必要性やそこから得られるメリットについての十分な理解がなければ、DXに踏み切ることは難しいでしょう。

最近では土木向けのIT導入補助金なども充実が進んでいるため、初期費用負担などを小さく抑えられるサービスも登場しています。うまく制度や製品を活用し、経済的に施策を展開する必要があります。

学習に時間がかかる

3つ目の課題は、ITツールを満足に活用するための学習時間が足りないことです。人件費を削って事業を行っている企業においては余剰人材がおらず、常に全社員が激務の状態にあるケースも珍しくありません。

Civil 3DをはじめとするCADソフトの扱いにはある程度の習熟が求められるため、新たに人材を探すか、社員を教育することが不可欠です。ですがこのような余裕のない現場である場合、そのための学習時間や採用に割くリソースを捻出できず、いつまで経ってもシステムを活用できないスパイラルから抜け出せなくなります。

AutoCADとの違い

Civil 3Dとは別に、Autodeskは複数のCAD製品を販売しています。その中でも最もポピュラーなのがAutoCADで、多くのプロジェクトや企業に採用されている、信頼性の高いCADソフトです。

AutoCADは、いわゆる汎用CADとされる、オールラウンダーな2D・3D CAD製品です。土木はもちろんのこと、プロダクトデザインや建築設計に至るまで、多様なCAD業務に適用することのできるサービスです。

Civil 3DもAutoCADもCADソフトであることには違いありませんが、AutoCADの場合は汎用性を重視しているため、Civil 3Dのように土木に特化した機能を標準で備えていない点が相違点です。

とはいえAutoCADでは満足に土木業務へ適用することができないというわけではなく、こちらの製品でも基本的な設計作業は十分に行える点は覚えておきましょう。また、別売りのツールキットをAutoCADに導入することで、土木をはじめとする様々な専門領域での機能拡張を行うこともできます。

すでにAutoCADを所有している場合は、Civil 3Dの導入も良いですが、ツールキットの活用も視野に入れると良いでしょう。

InfraWorksとの違い

Autodesk社の土木向けCADソフトといえばCivil 3Dですが、もう一つ似たような役割を持っているソフトとして有名なのが、同じAutodesk社のInfraWorksです。

InfraWorksは、その名の通りインフラ工事に適用可能な3D CADソフトです。インフラ設計に関する大量のデータを一つのサービスに集約し、高度な情報を有したコンテキストモデルを仕上げられるのが特徴です。

ただデータを集約するだけでなく、優れたビジュアライゼーションによって関係者間の合意形成にも役立つため、技術者以外の人物とのコミュニケーションにも役立ちます。

Civil 3Dとの違いとしては、InfraWorksはインフラ設計に関する情報のモデル化や分析に長けている一方、Civil 3Dはより基本的な設計業務に適用できる点が挙げられます。

設計データ作成にCivil 3Dを利用し、InfraWorksを使って設計データのビジュアライズや分析を行うといった流れが主な使い方となるでしょう。どちらも同じ業界で利用されるソフトなので、併用のケースも珍しくありません。

Civil 3Dを運用するメリット

Civil 3Dを運用するメリットとしては、以下の3つの利点がポイントとなります。メリットに対する理解を深め、最大限活用できるよう備えましょう。

土木設計の作業効率が大幅に向上する

1つ目のメリットは、土木設計に関する作業効率を、軒並み大幅に向上できる点です。Civil 3Dを使った設計業務は、様々なツールを活用することで、単純に作業スピードを改善できるだけでなく、作業の自動化にもつながります。

設計作業だけでなく、その後の解析や最適化といったプロセスも効率よく進められるので、プロジェクトに遅れが発生することを防いだり、よりディテールにこだわった設計を実現できる機会が得られます。

また、これらの業務はいずれも3Dモデルベースで行えるため、感覚的な理解がしやすい詳細設計業務を遂行可能です。

平面図作成の自動化が進む

2つ目のメリットは、平面図作成の自動化が行える点です。平面図はプロジェクトの技術要件を簡潔にまとめ、伝えやすくするためには重要な意味を持つ図面です。施工現場においても平面図は重宝しているため、平面図なしにプロジェクトを進めるのは難しいでしょう。

ただ、3Dモデルの汎用性は非常に高く、平面図よりも使用機会の多いデータであることから、わざわざ平面図を作ることが煩わしいケースも出てくるものです。そんな時に活躍するのがCivil 3Dの平面図作成機能で、3D設計モデルから平面図モデルを出力することが可能です。

これまでの常識では、2Dの平面図モデルで要件を固めてから、精巧な3Dモデルを作るというのが一般的でしたが、3Dベースで作業を進められるCivil 3Dの場合、平面図に触れることなくモデリング作業に移行できます。

このようなプロセスであっても平面図が必要になるケースは決して少なくないため、平面図の自動出力機能を活用し、精巧な平面図を用意できます。

BIM運用を推進しワークフローを刷新できる

3つ目のメリットは、BIM運用を推進できるサービスである点です。BIMはBuilding Information Modelingの略称で、3Dモデルの中に詳細なデータを付与し、柔軟性と信頼性に優れる3Dデータ活用を推進するための技術です。

これまでの3Dモデルの場合、あくまで設計図の数値情報などは参考値として用いられてきたため、正確にその数値がモデルに反映されるケースはありませんでした。修正作業が発生した際も度々一からモデルが作り直しになったり、正しいシミュレーション結果を得ることが難しかったりしたものですが、BIMモデルであればこれらの問題を解決できます。

BIMソフトとの連携が可能なCivil 3Dを活用することで、3DモデルをBIM化し、素材や高さといったあらゆる詳細情報を全て3Dモデルに適用可能です。それによって、正確なシミュレーション結果の測定や、臨場感のある3Dモデルを使ったプレゼンなどを行い、優れたサービス開発の支援や合意形成の円滑化を促せます。

主なCivil 3Dの役割

Civil 3Dは多様な業務に適用できるCADソフトであるため、多くのプロセスに適用可能です。ここで、主なCivil 3Dの役割についてご紹介します。

3次元地形モデルの作成

Civil 3Dを使って最も利用することになるのは、3次元地形モデルの作成です。いわゆるサーフェスモデリングですが、Civil 3Dには数多くのモデリングツールが備わっているため、容易にディテールにこだわったモデリングが行えます。

TINやグリッド、クロップにコリドーといったモデリングツールを活用し、ポイントやブレークライン、境界、等高線から構成されるサーフェスを作成可能です*4。

ソリッド・メッシュモデルの作成

より実在のプロジェクトに近いディテールを持ったモデルを作りたい場合には、ソリッドモデルが有効です。Civil 3D上ではソリッドモデルの制作も行えるため、外側だけのモデリングでは不十分という際に、中身まで緻密に作り込むことができます。

逆により簡素な3Dデータが必要という際には、メッシュモデルが有効です。網目状のモデルを構築することで、軽量なデータでありながら形状の特徴を捉えたモデルを用意できるため、より手軽にモデルデータを扱えます。

また、レーザースキャナなどのキャプチャテクノロジーによって取得した大量の点群を活用し、実在の構造物の3Dモデル作成も容易に行えます。設計プロジェクトにおいて3Dモデルを生成でき、精巧なプロジェクト遂行を促します。

土量の計算

標準搭載の土量ダッシュボードを使用して、サーフェス上の土量計算もCivil 3Dでは行えます。切土と盛土の土量を計算し、土量の概要を図面に挿入したり、土量のレポートを作成できたりするのが特徴です*5。

縦断図の作成

作成しておいたサーフェスを編集することで、縦断図の作成も簡単に行えます。作成した平面線形に沿って、現況地形の縦断図を瞬時に作成可能です*6。加えて縦断作成ツールを利用することで、マウス操作だけで簡単に縦断曲線に対応した縦断線形を作成のうえ、好きな形状にパラメータ変更やマウス操作で編集できます。

他のAutodesk製品との連携

Civil 3Dは数あるAutodesk製品の1種類であるため、他の製品との連携機能にも優れます。InfraWorksを使ったモデリング解析や、AutoCADで作成したCADデータのインポート、Revitへデータを移行しBIMモデルを作成するなど、多様な運用方法が期待できます。

すでにAutodesk製品を導入している場合、ユーザーインターフェースの都合やソフトの互換性から、Civil 3DをはじめとするAutodesk製品との併用がおすすめです。

プロジェクトタイプ別に見るCivil 3Dの機能

Civil 3Dは土木関連プロジェクトへ広く対応しているソフトのため、各プロジェクトごとの活躍シーンに注目することで、具体的な機能に触れることができます。ここではプロジェクトタイプ別にCivil 3Dの機能をご紹介します。

道路・高速道路の設計

道路・高速道路の設計は、土木やインフラに携わる企業にとっては日常的なプロジェクトです。複雑な道路設計であっても、コリドーモデリング機能を使うことで精密な3Dモデルを作成可能です。

また、作成したコリドーはドライブシミュレーション機能を使うことにより、ドライバーの視野やその影響の解析を行い、評価できます。T字型や十字路の設計にも対応しており、大都市における複雑な道路設計計画の遂行に貢献します*7。

道路の新設はもちろん、道路修繕計画の設計も自動で生成を行い、最適な修繕プランの策定や、コストパフォーマンスに優れた無駄のない修繕の実行をサポートします。

用地の設計

道路工事や公共施設、その他建設プロジェクトと深く関わる用地設計において、Civil 3Dは多面的にパフォーマンスを発揮します。

指定の区画における精密な土地モデルを作成して、目的に応じた土地使用の実現可能性や、輸送システムの計画策定、水流のシミュレーションといったリサーチ業務をサポートします*8。

ビークルトラッキング機能を活用すれば、土地モデルに対して複数の角度からカメラで分析、及び2D・3Dでのアニメーションを作成し、安全基準に則った計画が実行可能かどうかを判定できます。

鉄道の設計

鉄道設計においても、鉄道網の計画から設計、乗り換え駅の設計、そして完工至るまでをワンストップでCivil 3Dが対応します。

プラットフォームのエッジ設計機能を使えば、単線または複線のプラットフォーム サブアセンブリを使用し、通常の電車はもちろん路面電車のプラットフォームのエッジ設計を、ダイナミックに実行可能です。

複雑なコーディングの必要のない、ビジュアルプログラミング機能を使用することで、架線や信号といった複雑かつ反復が必要な作業を、自動で実行可能です*9。

Cvil 3Dで利用可能な主な拡張機能

続いて、Civil 3Dで利用可能な機能拡張機能についても、主要なものをご紹介します。Civil 3Dの拡張機能を使い分けることで、より込み入った作業を実施できます。

Collaboration for Civil 3D

Collaboration for Civil 3Dは、チームで一つのプロジェクトを編集するための作業共有機能です。データを複数人で別個に使い回すのではなく、一つのデータに対して一度にアクセスし、作業を進められるため、進捗管理や作業そのものの効率化につながります。

Connector for ArcGIS

Connector for ArcGISは、地理情報システムの一種であるArcGISから取得した情報を参考にしながら、Civil 3Dを使って図形モデルに情報を落とし込む機能です。作成したCivil 3DデータはArcGISで利用ができるよう、データのパブリッシュや書き出しが可能です。

地質工学モデラー

地質工学モデラーは、数値情報である地質工学データのビジュアライズと解析に役立つ拡張機能です。解析したデータはCivil 3D上で直接利用することができます。AGSファイル、およびCSVファイルの両方に対応しています。

プロジェクト エクスプローラ

Civil 3Dを含め、RevitやInfraWorksなどが一体となったバンドルパックであるAEC　Collectionを購入することで、プロジェクトエクスプローラという専用の拡張機能が利用できます。

設計モデルのナビゲーションやビジュアライゼーションを担い、設計業務の更なる効率化に役立ちます。

Civil 3Dを必要とするユーザー・企業とは

Civil 3Dの多彩な機能を有効活用できるユーザーや企業としては、以下のようなものが挙げられます。

土木エンジニアや土木設計者

Civil 3Dが最も活躍する場としては、土木エンジニアや土木設計者が挙げられるでしょう。土木設計に関する多くの機能が実装されているため、設計や施工、そして維持管理に至るまで、あらゆるプロセスにCivil 3Dが役に立ちます。

インフラ関連企業・行政

Civil 3Dはインフラ業務に関わる民間企業はもちろん、行政においても重宝するサービスです。国内外の多くの組織で導入されているため信頼性が高く、頻繁なアップデートや機能追加によって、常に最新の機能を活用できる利便性を備えています。

CAD運用を検討しているその他の企業

本格的な3D　CAD運用をしている、あるいはこれから運用したいという企業にとっても、Civil 3Dは役に立ちます。土木関連に特化しているものの、地理情報の読み込みやシミュレーション機能に優れており、多くのシーンで活躍が期待できます。

Civil 3DがCAD初心者にもおすすめできる理由

Civil 3Dは高度なCADシステムですが、運用に当たっては初めてCADソフトを触るという人にとってもおすすめできます。最後に、Civil 3Dが初心者にもすすめられる理由についてご紹介します。

大手CADサービスなのでコラボレーションが容易なため

1つ目の理由は、世界で最もポピュラーなCADソフトの一種であるため、多くの組織で導入されており、コラボレーションが容易である点です。

知名度の低いCADソフトの場合、他のCADソフトを運用する組織やメンバーとのコラボレーションが必要となった際、データの互換性やツールの過不足から連携が難しくなる懸念があります。一方でCivil 3Dは、土木分野においては最もポピュラーなソフトであるため互換性の面でデメリットが生じるケースは少ないものです。

CADソフトを最大限有効活用するためにも、コラボレーションのしやすさは重要です。

学習用サービスが充実しているため

2つ目のメリットは、学習用サービスが充実している点です。Civil 3DはAutodeskが公式で提供しているチュートリアルやレファレンスが充実しているため、初心者のユーザーでもすぐにソフトを使いこなせるよう支援してくれます。

オンラインのコミュニティフォーラムなども充実しているため、わからないことがあったらすぐに調べられる利便性が強みです。

その他のCADソフトとの連携が容易なため

Civil 3Dは、数あるAutodeskのCADソフトの一種であるため、AutoCADやRevitなどのCAD/BIMソフトとの互換性にも優れています。

すでにAutodesk社のCADソフトを使ったことがある人や、これから別のAutodesk製品を導入する予定がある場合、Civil 3Dはそれらとのコラボレーションにも期待が持てます。

まとめ

本記事では、Civil 3Dの役割や具体的な機能について詳しくご紹介しました。土木むけCADソフトとしては無類の利便性とポテンシャルを備えており、技術を習得することで、高度なプロジェクトを遂行する強力なパートナーとなります。

Civil 3Dの基本機能はもちろんのこと、拡張機能を適宜使用したり、別のAutodesk製品と併用することによって、BIM運用や地理情報の読み込みなど、さらに便利な機能を使いこなすこともできます。他のCADソフトと比較しながら、最適なツール選びを実現しましょう。

参考：
*1 Autodesk「Civil 3D」
https://www.autodesk.co.jp/products/civil-3d/overview?term=1-YEAR&tab=subscription&plc=CIV3D
*2 PR Times「＜建設ＤＸ実態調査＞業界全体のデジタル化は進行しつつも、プロセス別では格差も」
https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000082.000019866.html
*3 PR Times「「DXを知らない」は74.1％。中小企業のDX推進には認知向上が不可欠」
https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000030.000050033.html
*4 Civil 3D「概要 – サーフェスを作成する」
https://knowledge.autodesk.com/ja/support/civil-3d/learn-explore/caas/CloudHelp/cloudhelp/2023/JPN/Civil3D-UserGuide/files/
*5 Civil 3D「概要 – [土量ダッシュボード]を使用して土量を計算する」
https://knowledge.autodesk.com/ja/support/civil-3d/learn-explore/caas/CloudHelp/cloudhelp/2022/JPN/Civil3D-UserGuide/files/
*6 BIM Design「Civil 3D 道路土工の設計 | Civil 3D 道路土工の設計」
https://bim-design.com/infra/product/demo/civil3d-road/#content01_02
*7 Civil 3D「Civil 3D での道路設計」
https://www.autodesk.co.jp/products/civil-3d/road-design
*8 Civil 3D「Civil 3D での用地設計」
https://www.autodesk.co.jp/products/civil-3d/site-design
*9 Civil 3D「Civil 3D での鉄道設計」
https://www.autodesk.co.jp/products/civil-3d/rail-design