1_12_10 地下深部の地質環境の可視化技術
達成目標

シミュレーション結果などを効率的に解釈することを可能にするとともに,科学技術コミュニケーションやアウトリーチの観点から,地下環境の状態やその変化を効果的に可視化するための表現手法や技術を整備し,それらを技術的ノウハウとして蓄積することを目標とします。

方法・ノウハウ

従来の地質環境の可視化技術は,数値モデルや数値解析結果を二次元もしくは二次元を組み合わせた擬似的な三次元として表現することが主流でした。近年の様々な分野における三次元可視化技術に対する需要の高まりやコンピュータによる計算コストの低下から,現在では高度な三次元可視化技術が一般的に利用できる環境が整いつつあります。また,ゲームや医療,スポーツをはじめとする様々な分野では,Virtual Reality (VR),Augmented Reality (AR),Mixed Reality (MR)などの技術を取り入れた可視化の技術開発が急速に進められています。

ここでは東濃地域を対象とした可視化技術の検討事例を参考として紹介しますが,可視化技術は多岐にわたり,かつその変化のスピードが非常に速いことに留意する必要があります。

東濃地域における実施例1)

東濃地域において,百万年前から現在にかけて生じた地形変化や気候変動による地表環境の変化と,それらに伴う地下水の流れの変化を対象に,その変遷を画像や動画で表現する可視化手法について検討しました。

テクスチャ座標を時間として適用し,その座標を変えることで時間に従って動くカラーカーブアニメーションとして流速を表現する。また,膨大な数の流線を洗浄かつ半透明のオブジェクトとして表現しする。この2つを組み合わせることで地下水の流れを可視化した。
図1 地下水の流れの可視化例
試行1回目はまばらな点が描かれている状態だが,試行を16回,255回と繰り返すことにより滑らかな流線を描くようなる。試行を繰り返して平均することで高品質化を図ることが可能(確率の評価はピクセルごとに実施)である。
図2 確率的透過法を用いた地下水の流れの表示例

(a)山間部の事例(4分26秒)[MP4: 317 MB]

(b)平野部の事例(5分5秒)[MP4: 359 MB]

図3 地質環境の長期変化に関する研究内容紹介の映像コンテンツ

3Dグラス対応の動画もご覧いただけます:山間部の事例 (4分26秒) [MP4: 320 MB],平野部の事例 (5分5秒) [MP4: 364 MB]

※本成果は,経済産業省資源エネルギー庁委託事業「高レベル放射性廃棄物等の地層処分に関する技術開発事業(地質環境長期安定性評価確証技術開発)」の成果の一部です。

参考文献
  1. 日本原子力研究開発機構 (2018): 平成29年度地層処分技術調査等事業地質環境長期安定性評価確証技術開発報告書,経済産業省資源エネルギー庁,206p.

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