早稲田大学大学院
創造理工学研究科
博 士 論 文 概 要
論 文 題 目
デジタルデザインのためのスクリプティングによる形態発想に関する研究
Shape Emergence with Scripting in Digital Design
申 請 者
木村
謙
Takeshi
KIMURA
本 論 は 、1 9 8 0 年 代 後 半 M I T M e d i a L a b .な ど を は じ め と し た デ ジ タ ル デ ザ イ ン 環 境 の 研 究 に 端 を 発 し 、C A D 5（ 大 阪 大 学 笹 田 、 京 都 工 業 繊 維 大 学 山 口 、 熊 本 大 学 両 角 、 東 京 大 学 山 田 、 早 稲 田 大 学 渡 辺 ） と 呼 ば れ る 国 内 の 先 端 的 取 組 、 及 び そ の 後 の 派 生 研 究 の 中 で 、 デ ジ タ ル 環 境 に お い て 形 態 を 発 想 す る た め の 新 し い 技 術 と し て の ス ク リ プ テ ィ ン グ の 可 能 性 を 明 ら か に す る も の で あ る 。 ま ず 始 め に 、 シ ス テ ム 論 的 ア プ ロ ー チ に よ り 、 デ ザ イ ン の コ ン セ プ ト が ど の よ う に 形 態 に 現 れ る か を 理 解 し 、 そ れ を 立 体 的 に 表 現 す る こ と 、 導 出 さ れ た 要 素 と 関 係 性 を 再 構 成 し 多 様 な 形 態 の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を 可 能 に し 、 豊 か な 発 想 を 導 く た め の デ ジ タ ル 技 術 に つ い て 提 案 す る 。 こ こ で 特 に 、 デ ザ イ ン の シ ス テ ム を 記 述 し 操 作 可 能 に す る 技 術 と し て ス ク リ プ テ ィ ン グ を 取 り 入 れ て い る 。ス ク リ プ テ ィ ン グ と は 、C A D な ど の ア プ リ ケ ー シ ョ ン ソ フ ト に 組 み 込 ま れ た 、 そ の ア プ リ ケ ー シ ョ ン 固 有 の プ ロ グ ラ ム 開 発 環 境 の こ と で あ る 。 よ り 汎 用 的 な プ ロ グ ラ ム 開 発 環 境 と 比 較 し て 、 具 体 的 な 操 作 の 手 順 の 記 述 が 容 易 で 、 例 え ば 、 四 角 形 を 描 く と い っ た 操 作 を 実 現 す る た め に 、 一 般 的 に は い く つ も の ス テ ッ プ を 記 述 す る 必 要 が あ る が 、 ス ク リ プ テ ィ ン グ に お い て は 、 一 文 の 記 述 で 実 現 で き る 。 こ の た め 、 利 用 者 は 余 分 な プ ロ グ ラ ミ ン グ の 知 識 を 必 要 と せ ず 、 形 態 の 操 作 に 専 念 す る こ と が 出 来 る 。 シ ス テ ム 論 を 取 り 入 れ た デ ジ タ ル デ ザ イ ン へ の ア プ ロ ー チ は 、1 9 6 0 年 代 よ り 継 続 し て い る 早 稲 田 大 学 で の デ ジ タ ル デ ザ イ ン の 試 み の 集 大 成 で あ り 、本 研 究 で は 、 こ の シ ス テ ム 論 と ス ク リ プ テ ィ ン グ を 取 り 入 れ た 一 連 の 手 法 の 検 証 を 、5 年 間 に わ た る 授 業 の 中 で 行 い 、 さ ら に 、 そ の 結 果 を 発 展 さ せ る 開 発 型 の 研 究 と し て 、 エ ス キ ス 支 援 の た め の ソ フ ト ウ ェ ア の 開 発 、 検 証 を 3 年 間 継 続 し た 。 そ の 結 果 、 エ ス キ ス 段 階 に お い て 、 シ ス テ ム 論 的 な 方 法 論 を 理 解 し て 、 思 い が け な い 形 の 創 発 を 促 し 、 発 想 の 幅 を 広 げ る こ と が 可 能 で あ る こ と 、 ま た シ ス テ ム 論 の 発 想 方 法 が ス ク リ プ テ ィ ン グ と 親 和 性 が 高 い こ と も 明 ら か と な っ た 。 さ ら に 、 適 切 な 例 示 や 誘 導 が 必 要 で は あ る が 、 発 想 を 触 発 す る 道 具 と し て デ ジ タ ル 技 術 を 適 用 し た ス ク リ プ テ ィ ン グ を 活 用 す る こ と が 可 能 で あ り 、 有 効 で あ る こ と も 示 さ れ た 。 こ れ ら の 結 果 を 基 盤 に し て 、 ス ク リ プ テ ィ ン グ を 取 り 入 れ た 発 想 方 法 の 独 習 を 可 能 に す る シ ス テ ム を 開 発 し 、そ の 技 術 的 可 能 性 を 明 ら か に し た 。ま た 、同 時 に 、 本 シ ス テ ム を 公 開 し 、 他 大 学 や 一 般 の 設 計 者 を 対 象 に 、 利 用 実 験 を 重 ね 、 そ の 有 効 性 を 確 認 し た 。 以 上 、 本 論 文 で は 、 学 習 者 が デ ザ イ ン を 発 想 す る と い う こ と を 意 識 し 、 多 様 な デ ザ イ ン 案 を 生 み 出 す こ と を 助 け る た め に 、 ス ク リ プ テ ィ ン グ が 持 つ 可 能 性 を 明 ら か に し 、 そ れ を 生 か す た め に 必 要 な 環 境 を 検 証 し 、 学 習 者 が 自 ら 豊 か な 発 想 を 広 げ 、 デ ザ イ ン の エ ス キ ス を 進 め る こ と を 学 ぶ た め の 、 デ ジ タ ル デ ザ イ ン 環 境 に お け る 、 新 し い ア プ ロ ー チ を 提 示 し た 。
本 論 文 は 、 序 論 1 章 、 本 論 4 章 、 結 論 を 含 ん だ 6 章 構 成 と な っ て い る 。 1 章 で は 、 序 論 と し て 、 本 論 文 の 目 的 と 、 デ ザ イ ン 教 育 と デ ジ タ ル 技 術 の 関 係 に つ い て 、 既 往 研 究 や 、 最 新 の 取 組 を 参 照 し な が ら 考 察 し 、 デ ジ タ ル デ ザ イ ン 教 育 の 現 状 に つ い て 言 及 し て い る 。 そ の 中 で 、 デ ジ タ ル 技 術 が デ ザ イ ン に 少 な か ら ず 影 響 を 及 ぼ し て い る こ と 、 デ ジ タ ル 技 術 と い う 道 具 を 意 識 し て デ ザ イ ン す る こ と で 、 新 し い 可 能 性 が 開 け る こ と を 示 し た 。 ま た 、 デ ザ イ ン の 学 習 の 過 程 が 構 築 主 義 的 で あ る と 捉 え 、 そ の 文 脈 で の デ ジ タ ル 技 術 の 応 用 可 能 性 に つ い て 論 じ た 。 2 章 で は 、 教 育 機 関 に お け る デ ジ タ ル デ ザ イ ン の 現 状 に つ い て 示 し 、 未 だ に デ ジ タ ル 技 術 の 導 入 の 是 非 が 問 わ れ て い る 状 況 が あ る こ と を 明 ら か と し た 。一 方 で 、 先 端 的 な 取 り 組 み と し て 、 渡 辺 研 究 室 で こ れ ま で 研 究 を 続 け て き た デ ジ タ ル デ ザ イ ン の ア プ ロ ー チ に つ い て 、 特 に 本 論 文 の 対 象 期 間 直 近 5 年 間 ほ ど の 取 組 を 中 心 に 考 察 し て い る 。 そ の 中 で 、 デ ジ タ ル 技 術 に よ り 、 立 体 で も の を と ら え る 能 力 の 向 上 や 、 コ ミ ュ ニ ケ ー シ ョ ン の 活 性 化 な ど 、 デ ザ イ ン 理 解 に 大 き な 影 響 が あ る こ と が 明 ら か と な っ た 。 ま た 、 プ ロ グ ラ ミ ン グ 環 境 を 取 り 入 れ た 設 計 演 習 に つ い て 論 じ た M e g a n Ya k e l e y（M I T）の 論 文 に 対 し て 考 察 を 加 え 、デ ザ イ ン 学 習 に お い て は 構 築 主 義 的 学 習 態 度 を 想 定 す る こ と が 適 切 で あ る こ と 、 特 に 対 象 と な る 図 形 を 試 行 錯 誤 し な が ら 操 作 で き る こ と が 重 要 で あ る こ と を 明 ら か と し た 。 こ の よ う な 背 景 か ら 、 本 論 文 で 言 及 す る 一 連 の 新 し い 授 業 の 計 画 へ と 至 っ た こ と と 、 そ の 意 義 に つ い て 述 べ 、 以 降 の 章 で 展 開 す る 、 シ ス テ ム 論 的 授 業 、 ス ク リ プ テ ィ ン グ 授 業 の 概 要 を 述 べ た 。 3 章 で は 、 一 つ 目 の 新 し い ア プ ロ ー チ で あ る 、 シ ス テ ム 論 的 ア プ ロ ー チ に つ い て 、 そ の 内 容 と 、 実 施 結 果 に つ い て 述 べ 、 考 察 し て い る 。 こ こ で は 、 そ れ ま で 立 体 表 現 を 通 し た 空 間 の 把 握 能 力 を 身 に つ け る 技 術 と し て デ ジ タ ル 技 術 を 学 ん だ 学 生 が 、 建 築 家 の 作 品 解 析 を 通 し て 、 設 計 コ ン セ プ ト を シ ス テ ム 論 的 に 理 解 す る こ と 、 そ の 内 容 を 再 構 成 し 新 た な ア イ デ ィ ア へ と 結 び つ け る こ と 、 さ ら に そ れ ら を 立 体 と し て 表 現 す る こ と が 可 能 で あ る こ と を 示 し た 。 こ れ ら の こ と か ら 、 シ ス テ ム 論 的 作 品 解 析 が 学 生 の 発 想 の 発 展 に 有 効 で あ り 、 そ の 過 程 に お い て デ ジ タ ル ツ ー ル の 利 用 が 有 効 で あ る こ と が 明 ら か に な っ た 。 ま た 、 同 授 業 を 受 講 し た 学 生 の 中 で 、 そ の 後 引 き 続 き 卒 業 論 文 や 、 修 士 論 文 の テ ー マ と し て 、 シ ス テ ム 論 を 基 盤 に し た 発 想 支 援 を 取 り 上 げ た 者 が 複 数 名 い た こ と か ら も 、 学 生 へ の よ い 刺 激 を 与 え る も の と な っ た と い え る 。 4 章 で は 、 ス ク リ プ テ ィ ン グ に つ い て 考 察 し 、 も う 一 方 の 新 し い ア プ ロ ー チ で あ る 、 ス ク リ プ テ ィ ン グ を 取 り 入 れ た ア プ ロ ー チ に つ い て 、 そ の 内 容 と 、 実 施 結 果 に つ い て 述 べ 、 考 察 し た 。 ス ク リ プ テ ィ ン グ に つ い て は 、 デ ジ タ ル ア ー ト の 分 野 で 、M I T や 多 摩 美 術 大 学
に お け る 研 究 、 ア ル ゴ リ ズ ミ ッ ク ア ー ト の 取 り 組 み 、 あ る い は カ ー ネ ギ ー メ ロ ン 大 学 に お け る 情 報 教 育 の 事 例 な ど を 考 察 し 、 木 割 か ら 始 ま る パ ラ メ ト リ ッ ク デ ザ イ ン と の 差 を 明 ら か に し そ の 定 義 を 明 確 に し た 。 そ の 中 で 、 デ ザ イ ン の 学 習 に お い て は 、 形 態 の 操 作 を プ ロ グ ラ ム 任 せ に す る の で は な く 、 非 決 定 論 的 に 学 習 者 が 自 分 で 試 行 錯 誤 す る こ と （Ti n k e r i n g） が 重 要 で あ り 、 ス ク リ プ テ ィ ン グ が そ れ に 適 し て い る こ と を 明 ら か に し た 。 ま た 、 デ ザ イ ン に お け る 思 考 プ ロ セ ス を 明 示 的 に 学 ぶ こ と が で き る こ と も 示 し て い る 。 授 業 の 結 果 と し て は 、 学 生 が 、3 章 で み た シ ス テ ム 論 的 な ア イ デ ィ ア の 再 構 成 を 、 ス ク リ プ テ ィ ン グ を 通 し て 行 い 、 多 様 な バ リ エ ー シ ョ ン 検 討 を 行 う こ と が 可 能 で あ る こ と を 示 し た 。 特 に パ ラ メ ト リ ッ ク デ ザ イ ン に よ る 導 入 が 理 解 の 助 け と な り 、 比 較 的 短 期 間 で ス ク リ プ テ ィ ン グ の 概 念 を 理 解 で き る こ と が 明 ら か と な っ た 。 一 方 で 、 学 生 の 作 品 の 善 し 悪 し が 、 教 員 の 例 示 に 強 く 依 存 す る な ど 、 既 存 の C A D ソ フ ト の ス ク リ プ テ ィ ン グ 機 能 の み を 利 用 す る こ と に よ る 限 界 が あ る こ と も 明 ら か に し た 。 5 章 で は 、 こ の 限 界 を 乗 り 越 え 、 学 習 者 自 ら 意 外 性 が あ り 多 様 な 案 を 検 討 す る た め の 方 策 と し て 、G r o w i n g O b j e c t シ ス テ ム を 提 案 し 、短 時 間 で 多 様 な 形 態 構 成 の 試 行 錯 誤 が 行 え る 一 方 、 習 熟 の 進 ん だ 学 習 者 は よ り 具 体 的 な 建 築 的 提 案 を す る な ど 、 ワ ー ク シ ョ ッ プ や 大 学 で の 授 業 で の 利 用 を 通 し て そ の 有 効 性 を 明 ら か に し た 。 ま た 、 建 設 会 社 と の 共 同 研 究 を 通 し て 、 建 設 業 に お い て は 本 シ ス テ ム の 導 入 に よ り 新 し い 設 計 手 法 の 展 開 が 期 待 さ れ る こ と も 示 し た 。 そ の 中 で 、 植 物 的 ア ナ ロ ジ ー を 用 い た 概 念 の 説 明 や 、 ユ ー ザ ー イ ン タ フ ェ ー ス の 実 装 が シ ス テ ム 論 的 試 行 錯 誤 の 手 法 の 理 解 を 助 け る こ と も 明 ら か に な っ た 。 ま た 、 形 態 生 成 の 計 算 過 程 を 表 示 し 、 途 中 で 介 入 す る 形 の イ ン タ ラ ク シ ョ ン を 導 入 し た こ と に よ り 、 非 決 定 論 的 自 由 度 が 生 ま れ 、 よ り 柔 軟 な シ ス テ ム が 実 現 で き る こ と を 明 ら か に し た 。 結 論 で は 、 本 論 文 の ま と め と し て 、 各 章 で の 考 察 を 要 約 し 、 以 下 の 展 望 を 示 し た 。 ス ク リ プ テ ィ ン グ を 用 い て 形 態 を 発 想 す る と い う こ と は 、 発 想 の 段 階 で 、 様 々 な デ ジ タ ル 技 術 を さ ら に 利 用 す る こ と へ つ な げ ら れ 、 た と え ば 設 計 者 同 士 で 発 想 の 過 程 を 直 接 的 に 共 有 す る と い う こ と が 可 能 と な る 。 あ る い は 、 構 造 解 析 や 環 境 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン な ど 、 様 々 な 技 術 的 制 約 を 解 く プ ロ グ ラ ム と の 連 携 に よ り 、 よ り 確 度 の 高 い 案 を 初 期 段 階 か ら 検 討 す る こ と が で き る よ う に も な る 。 ま た 、 近 年 コ ン ピ ュ ー タ プ ロ グ ラ ム を 使 っ て 形 態 を 発 想 す る ア ル ゴ リ ズ ミ ッ ク デ ザ イ ン が 再 び 注 目 さ れ て い る こ と か ら も 、 ス ク リ プ テ ィ ン グ や そ の 背 景 に あ る シ ス テ ム 論 的 デ ザ イ ン の 検 討 を 試 み る 機 会 が 増 え る と 考 え ら れ る な ど 、こ れ ま で 夢 見 ら れ て い た 、 設 計 者 の パ ー ト ナ ー と な る 知 的 C A D の 実 現 に つ な が る も の で あ る 。
Ｎｏ.
1早稲田大学 博士（建築学） 学位申請 研究業績書
氏 名 木村 謙 印
（２０１１年 ７月 現在）
種 類 別 題名、 発表・発行掲載誌名、 発表・発行年月、 連名者（申請者含む） 論文 総説 著書○Tomohiko Yamanashi、Takeshi Kimura、Tatsuya Hatori, Norihisa Kawashima：Design by Human Behavior、International Symposium on Algorithmic Design for Architecture and Urban Design, E-4、2011 年 3 月
○木村 謙、佐野友紀、林田和人、竹市尚広、峯岸良和、吉田克之、渡辺仁史：マルチエ ージェントモデルによる群集歩行性状の表現 – 歩行者シミュレーションシステム SimTreadの構築 -,日本建築学会計画系論文集, pp.371-377, 2009 年 02 月 佐野 友紀、竹市 尚広、木村 謙、大宮 喜文、吉田 克之、渡辺 仁史：高層建築物避難 を 想 定 し た 階 段 室 に お け る 在 館 者 群 集 の 合 流 特 性 、 日 本 建 築 学 会 環 境 系 論 文 集 , pp.51-56, 2005 年 12 月 長沢 夏子、横田 善夫、木村 謙, 他 4 名: 腰部負荷からみた手をつく立ち上がり動作 : 加齢対応住宅における腰部負担軽減を目的とした動作寸法体系の研究 その 1,日本建築 学会計画系論文集, pp.51-56, 2004 年 12 月 ○木村 謙, 渡辺 仁史: スクリプティングによるデザイン教育,日本建築学会計画系論文 集, pp.65-71, 2004 年 06 月 ○木村 謙, 渡辺 仁史: WWW上の利用者評価を導入した建材データベース検索語の分析, 日本建築学会環境系論文集, pp.67-72, 2003 年 07 月 ○木村 謙, 渡辺 仁史: スクリプティングを取り入れたデジタルデザイン教育,日本建築 学会技術報告集, pp.379-384, 2003 年 06 月
○Takeshi Kimura、Kiichirou Komatsu、Hitoshi Watanabe：Spatial Configuration Data Model for Inter-Applicational Collaborative Design Proceedings of CAAD Futures 95 1995 年 9 月 木村 謙, 瀧澤 重志: かんがえる : 建築情報教育の試み(ネットワークを利用した新し い建築教育(2)),建築雑誌, 117, pp.38-39, 2002 年 02 月 アルゴリズミック・デザイン―建築・都市の新しい設計手法 共著 2009年３月鹿島出版会 ハンディブック建築改訂 2 版「12 章 デジタルデザイン」担当 2002 年 9 月 オーム社 建築デザインのデジタル・エスキス 「スクリプトによって“かたち”をつくる」担当 2000 年 10 月彰国社 やさしい CAD 入門 「情報ネットワーク」、「デジタルデザインの未来」担当 1998 年 1 月 日本実業出版社
Ｎｏ.
2早稲田大学 博士（建築学） 学位申請 研究業績書
種 類 別 題名、 発表・発行掲載誌名、 発表・発行年月、 連名者（申請者含む） その他 ○柳澤 健人, 池田 靖史, 木村 謙, 笠 寛子: アルゴリズミックデザインのCADツール化 を目的としたインターフェイスの研究 : テストユーザー評価の分析と考察,学術講演梗 概集. A-2, 2007, pp.413-414, 20070731 ○木村 謙, 笠 寛子, 石澤 宰, 池田 靖史: デジタルエスキスツール Growing Object : デジタルエスキスツールに関する研究 その 2,学術講演梗概集. 2006, pp.437-438, 2006 年 07 月 ○石澤 宰, 笠 寛子, 木村 謙, 池田 靖史: 建築デザインにおけるアルゴリズミックデ ザインの必要性と可能性 : デジタルエスキスツールに関する研究 その 1,学術講演梗概 集. 2006, pp.435-436, 2006 年 07 月 ○笠 寛子, 石澤 宰, 木村 謙, 池田 靖史: 既存汎用CADへの生成的なデザイン手法の導 入 : デジタルエスキスツールに関する研究 その 3,学術講演梗概集. 2006, pp.439-440, 2006 年 07 月 齊藤 裕介, 渡辺 仁史, 木村 謙, 樫村 奈美, 大場 契沖, 藍 耕平: 建築内部空間の連 結関係を考慮した、空間生成支援ツールに関する研究,学術講演梗概集. 計画系, 2002, pp.485-486, 2002 年 06 月 藍 耕平, 木村 謙, 渡辺 仁史: 空間生成支援ツールに関しての研究,学術講演梗概集. E-1, 2001, pp.557-558, 2001 年 07 月 木村 謙, 渡辺 仁史: WWWデータベースのログ解析によるシソーラス構築に関する一考 察,学術講演梗概集. E-1, 2001, pp.577-578, 2001 年 07 月 大場 契沖, 高柳 英明, 木村 謙, 渡辺 仁史: Webコミュニティを利用したコーポラティ ブハウス企画に関する研究 : コーポラティブハウスにおけるネットワーク技術の可能性 その 2,学術講演梗概集. E-1, 2001, pp.551-552, 2001 年 07 月 伊藤 あかね, 木村 謙, 長澤 夏子, 渡辺 仁史: インターネットによる協働住宅づくり に関する調査研究 : コーポラティブハウス企画におけるネットワーク技術の可能性 そ の 1,学術講演梗概集. E-1, 2001, pp.549-550, 2001 年 07 月 木村 謙, 長澤 夏子, 渡辺 仁史: スクリプティングをとりいれたデジタルデザイン授業, 学術講演梗概集. E-1, 2000, pp.579-580, 2000 年 07 月 濱野 隆満, 木村 謙, 渡辺 仁史, Bence, K.: 設計状況に則した画像検索ネットワーク システムの提案 : Wired CAAD,学術講演梗概集. A-2, 1999, pp.433-434, 1999 年 07 月 ○木村 謙、酒井 隆満、山本 陽一、林田 和人、渡辺 仁史：デザインエレメント／ プログラム理解におけるデジタル環境の役割 日本建築学会 21 回情報システム利用技術 シンポジウム梗概集 1998 年 12 月 木村 謙、小松 喜一郎、渡辺 仁史：協調設計におけるアプリケーション間空間構成モ デル 日本建築学会 18 回情報システム利用技術シンポジウム 1995 年 12 月 酒井 隆満, 木村 謙, 曹 波, 中村 良三, 渡辺 仁史, 坂本 照次郎: 情報ネットワーク を利用した「学生相互啓発」建築学習支援システムに向けて,学術講演梗概集. E-1, 1998, pp.695-696, 1998 年 07 月 木村 謙、渡辺 仁史：WWW上での建築情報データベースの構築 日本建築学会 20 回情報 システム利用技術シンポジウム梗概集 1997 年 12 月
