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AIが描く未来!建設業界のBIM化を加速する画像生成ツールの全貌

近年、世界各国の建築業界でBIM(Building Information Modeling)を導入する取り組みが行われています。
日本でもBIMを導入する動きがありますが、まだ浸透していません。
この記事では、建設業界におけるBIMの現状とBIMとAIの組み合わせによる可能性について解説していきます。
建設業界の方に限らず、新しい技術の統合に関心を持つすべての読者にとって、有益な情報となることを目指しています。

この記事でわかること
・BIMの基本
・AIとは
・BIMとAIの組み合わせの可能性

BIM (Building Information Modeling) とは?

BIM(Building Information Modeling)は、建物やインフラの情報をデジタルで一元管理する技術です。これを使うことで、建物の設計から維持までのすべての情報が一か所に集められます。

BIMは時間、コスト、持続可能性、施設管理などの情報を統合する能力を持っています。これにより、建設プロジェクトはより正確なコスト予測、スケジュールの最適化、そして全体的な品質の向上を実現することが可能となっています。

最大の利点はリアルタイムでの共有と情報の更新が可能であることです。プロジェクト関係者全員が同じ情報をもとに効率的な意思決定を下すことができます。例えば、変更が発生した際、その影響がプロジェクト全体に及ぼす結果をリアルタイムでシミュレートし、最適な解決策を迅速に導き出すことができるのです。

このように、BIMは単なる技術やツールを超えた戦略的なアプローチとして、建設業界におけるプロジェクトの透明性、連携、そして効率性の向上に寄与しています。

日本のBIM導入状況

日本ではBIMの取り組みは令和元年に「建築BIMの将来像と工程表」(*1)の策定から始まり、現在までにガイドラインの作成や建築BIM活用プロジェクトの支援など多岐にわたり実施しています。

ただ、BIMの導入は思うように進んでいないのが現状です。国土交通省によると令和4年にBIMを導入している企業は全体の48.4%となっています。令和2年が46.6%だったので、2年で2%程しか進んでいないことが分かります(*2)。

以上のことから取り組みは進んでいるものの、不完全であると言えるでしょう。

AIとは

AI(人工知能: Artificial Intelligence)とは、人間の脳が持つ学習や判断、推理などの機能を、機械やソフトウェアで実現しようとする技術を指します。近年のデジタル変革の中心として注目されるAIですが、総務省の28年版情報通信白書(*3)によると、AI研究は実は1950年代後半〜1960年代にすでに第一次のブームを迎えており、この領域の研究は数十年前から行われてきた歴史があります。

2023年現在では、様々なメディアで取り上げられているAIチャットサービスのChatGPT(4)や画像生成AIのMidjourney(5)など、数多くのAIサービスが展開されています。

画像生成ツールの紹介

現在、多くのAIベースの画像生成ツールが市場に登場しています。特に注目されているのはMidjourney、Stable Diffusion(6)、およびDALL・E2(7)のようなツールです。ここでは、この3つのツールについて簡単に紹介します。

Midjourney

2022年7月にMax Planckチームによってオープンベータ版が公開されたMidjourneyは、AIによる画像生成ツールとして人気を集めています。13歳以上のユーザーは最低10ドルの料金で1か月に最大200枚のAI生成画像を得ることができます。操作は簡単で、Discordというチャットアプリを利用して、テキストやキーワードを入力するだけで関連する画像が生成されます。初めは無料プランも存在していましたが、不正利用や高いアクセス数などの問題により、2023年3月28日にサービスを終了しました。(有料版は利用可能)

Stable Diffusion

Stable Diffusionは、Stability AIという英国の企業が開発した、ユーザーが入力したテキストを基に画像を自動生成するAIモデルです。こちらもMidjourneyと同様、入力されたテキストを基に画像を生成します。学習済みのデータを使用するため精度の高い画像を生成できるのが特徴です。

DALL・E2

DALL・E2は、ユーザーが指定したテキストに基づいて画像やビジュアルを生成するAIツールとして機能します。このサービスはOpenAIから提供されており、テキスト1回の入力ごとに1クレジットが必要となります。このクレジットは有料で購入する形となり、115クレジットを15ドルで取得できます。また、2023年4月6日までにサービスに登録したユーザーへの特別なオファーとして、登録時に50クレジット、そして毎月15クレジットが無料で付与されます。

BIMと画像生成ツールの結びつき

BIMは、建物やインフラのデータを中心に据え、それらの情報を詳細なデジタルモデルとして捉える技術である一方、画像生成ツールは、AIの力を利用して様々な画像やビジュアルを生成する技術です。これら2つの技術が結びつくことで、建設業界は大きく変化すると考えられます。

まず、BIMデータをもとに、画像生成ツールがリアルタイムで高精細な3Dレンダリングやシミュレーションを生成することが可能となった場合です。建設前の段階での視覚化が向上し、クライアントや関係者とのコミュニケーションが効率的に行えるようになることや、具体的なデザイン変更や建物の配置、材料の選択など、様々なシミュレーションをリアルタイムで確認することが期待できます。

さらに、画像生成ツールは、既存のBIMデータをもとに新しいデザイン提案や変更案を自動的に生成することが可能になった場合、設計者は多くの選択肢の中から最適なものを選ぶ助けとなり、より緻密で効率的な設計作業を進めることができるでしょう。

また、建設現場における問題点や改善点をBIMデータとリンクさせ、これを基に画像生成ツールで視覚化することで、現場の課題解決も迅速に進行する可能性があります。例えば、構造上の問題や材料の不具合などをリアルタイムでキャッチし、それを基にした改善提案を自動で生成することも考えられます。

このように、BIMと画像生成ツールの結びつきは、建設業界におけるデザイン、計画、そして実施の各フェーズに変化をもたらすこととなります。

まとめ

BIMのデジタル技術は、建築とエンジニアリングの世界に透明性と効率性をもたらしており、AIの画像生成ツールとの結びつきによって、その可能性はさらに拡大していくことが考えられます。これにより、設計のプロセス、コミュニケーションの質、そして最終的な建物の品質において、従来とは比較にならないほどの向上が期待されます。

最後に、技術の進化はあくまで手段であり、その背後にあるのは人々の生活の質を向上させ、より持続可能な社会を構築するという目的です。BIMとAIの画像生成ツールが結びつくことで、私たちはその目的に一歩近づくことができるでしょう。

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■参考サイト

*1 国土交通省 「建築BIMの将来像と工程表」

https://www.mlit.go.jp/jutakukentiku/content/001351967.pdf

*2 国土交通省 建築分野におけるBIMの活用・普及 状況の実態調査<概要>(令和4年12月 国土交通省調べ)

https://www.mlit.go.jp/jutakukentiku/content/001597139.pdf

*3 総務省 政策白書 平成28年版 第1部 特集 IoT・ビッグデータ・AI~ネットワークとデータが創造する新たな価値~ 第2節 人工知能(AI)の現状と未来

https://www.soumu.go.jp/johotsusintokei/whitepaper/ja/h28/html/nc142120.html

*4 ChatGPT

https://openai.com/chatgpt

*5 Midjourney

https://www.midjourney.com/home/?callbackUrl=%2Fapp%2F

*6 Stable Diffusion

https://ja.stability.ai/stable-diffusion

*7 DALL・E2

https://openai.com/dall-e-2

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