社説：建設におけるデジタルトランスフォーメーション：メタバース、デジタルツイン、BIMの統合

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides a comprehensive overview of current research trends in construction digitalization and its link to sustainability, useful for identifying research gaps.

🏢実務担当者:Highlights practical applications of BIM, digital twins, and metaverse for improving safety, efficiency, and carbon management in construction projects.

🏛政策担当者:Shows how digital transformation can support regulatory digitalization and carbon reduction in the construction sector, informing policy for smart and sustainable infrastructure.

研究トピック「建設におけるデジタルトランスフォーメーション：メタバース、デジタルツイン、BIMの統合」は、データリッチでモデルベースの没入型技術がどのように建築環境を再形成しているかに関する学術研究を結集するものである。その目的は、BIM、デジタルツイン、メタバース関連技術が、建設およびインフラにおける持続可能性、レジリエンス、安全性、生産性、ライフサイクル意思決定をどのように改善できるかを検討することである。この焦点は時宜を得ている。なぜなら、建築環境向け没入型技術は、世界経済フォーラムの2024年の主要新興技術に選定され（World Economic Forum, 2024）、一方で、建物と建設は最近の世界報告において世界の排出量の約37%を占めているからである（UNEP and GlobalABC, 2025）。 本研究トピックの論文は、孤立したデジタルツールから、接続されたサイバーフィジカルおよび社会技術的エコシステムへと進むことで、この分野を前進させている。BIMは構造化されたオブジェクト、プロセス、資産情報を提供し、デジタルツインはセンシング、フィードバック、シミュレーション、ライフサイクル更新を通じてこの情報を拡張し、メタバース環境は可視化、トレーニング、調整、意思決定支援のための没入型スペースを提供する。この進展は、デジタルツインを物理システムとその仮想表現の間の橋渡しとして位置づけ（Kritzinger et al., 2018）、セマンティック建設デジタルツインの必要性を強調し（Boje et al., 2020）、AEC-FM産業におけるBIMからデジタルツインへの進化をマッピングした（Deng et al., 2021）先行研究と一致する。本研究トピックは、しばしば別々に検討されてきた研究の流れ、すなわちBIMベースの情報管理、AI対応分析、センシングとリアリティキャプチャ、デジタルツインワークフロー、没入型可視化、持続可能性のためのデジタルトランスフォーメーションを結びつけることで知識に貢献する。論文はプロジェクト、資産、企業、セクター規模にわたって展開され、安全コミュニケーション、検査、図面のデジタル化、遺産 documentation、道路モデル、調達、炭素削減、循環性、規制のデジタル化に対処している。これらを合わせると、デジタルトランスフォーメーションは単一の技術シフトではなく、データ、ワークフロー、スキル、ガバナンス、人間の相互作用における協調的な変化であることが示される。 このコレクションのより広い貢献は、実装への強調である。論文は、BIM、デジタルツイン、メタバース技術に対する概念的な熱意を超えて、これらのツールがパイロット研究、計算モデル、系統的レビュー、ケーススタディ、方法論ペーパーを通じてどのように評価できるかを示している。また、相互運用性、セマンティックエンリッチメント、サイバーセキュリティ、データガバナンス、倫理的利用、労働力導入、現場検証を含む、持続的な研究ニーズも特定している。これにより、コレクションは、より知的で、レジリエントで、持続可能で、包括的な建築環境のための応用研究アジェンダを定義するのに役立っている。図1は、本研究トピックの包括的テーマを要約し、BIM、デジタルツイン、没入型技術、データ駆動型インテリジェンスがどのように集合的に建築環境におけるデジタルトランスフォーメーションを支援するかを示している。発表された貢献は、原著研究、系統的レビュー、レビュー、方法、意見の5つの論文タイプカテゴリに整理できる。原著研究論文は、デジタル安全、構造工学、デジタルツイン、遺産 documentation、道路モデリング、炭素削減、循環材料追跡に関する実証的、計算的、ケースベースのエビデンスを提供する。系統的レビューおよびレビュー論文は、没入型技術、エンジニアリング調達、橋梁維持管理、エネルギーおよび室内環境品質のためのデジタルツインに関するエビデンスを統合する。方法および意見論文は、規制文書のデジタル化と、BIMからデジタルツインおよびメタバースへの概念的な移行に対処する。 原著研究カテゴリは、安全性、AI、建設インテリジェンスに焦点を当てた研究から始まる。Baikati et al. (2026) は「建設における安全コミュニケーションとトレーニング強化のためのBIMとVRの統合」において、多言語建設環境向けのBIM対応VR安全トレーニングを開発する。Ying et al. (2026) は「工学図面におけるテキスト検出と認識のための効率的な深層学習フレームワーク」において、複雑な図面から鉄筋注釈を抽出するための深層学習を提案する。Kookalani et al. (2026) は「二面せん断ボルト接合の支圧耐力予測のための解釈可能な機械学習」において、予測モデリングと解釈可能性を組み合わせてデータ駆動型鋼構造設計を支援する。Prabhu et al. (2026) は「LiDARセンシングを用いた足場のAI駆動型安全評価」において、自動化された足場検査のためのクラウドベースのワークフローを提示する。 第二のグループは、デジタルツイン、リアリティキャプチャ、遺産、インフラストラクチャセマンティクス、企業変革、循環性に対処する。Ramón-Constantí et al. (2026) は「熱点群のBIM-GIS環境への統合」において、多層熱デジタルツインのためのBIM-GISワークフローを提案する。Li and Willkens (2026) は「マルチデバイスHBIMワークフローによるデジタルトランスフォーメーション」において、アトランタのオッドフェローズビルの適応的再利用のためのスキャンからHBIMへのワークフローを提示する。Crampen and Blankenbach (2025) は「幾何学的・意味的道路モデル生成のための点群セマンティックセグメンテーションのデータエンリッチメント」において、道路モデリングのための点群セグメンテーションをセマンティック情報で強化する。Zhao et al. (2025) は「建設企業のデジタルトランスフォーメーションと炭素排出削減」において、デジタルトランスフォーメーションと炭素削減に関する上場企業のエビデンスを提供する。Shehu et al. (2025) は「スウェーデンのプレキャストコンクリート部門におけるデジタル追跡技術の機会」において、プレキャストコンクリートにおける循環経済実践のためのデジタル追跡技術を検討する。 系統的レビューカテゴリは、Sornoza-Parrales et al. (2025) によって代表される。その論文「建築、工学、建設産業のための仮想現実および拡張現実技術の進化と研究動向」は、系統的レビューとサイエンスマッピング手法を用いて、AECにおけるARおよびVR研究の発展を明らかにする。この論文は、没入型技術を、デジタルツイン、メタバースアプリケーション、プロジェクトライフサイクル統合を含むより広い動向の中に位置づけるのに役立つ。 レビューカテゴリは、コレクションを没入型環境から調達、インフラ維持管理、建物性能へと拡張する。Awodele et al. (2026) は「エンジニアリング調達におけるデジタル技術の役割」において、AI、ブロックチェーン、IoT、BIM、ロボティックプロセスオートメーション、電子調達に関する文献を統合し、エンジニアリング調達がどのように戦略的でデータ駆動型の能力になりつつあるかを示す。Medrano-Sanchez and Martos (2025) は「BIMを用いた橋梁維持管理の戦略」において、BIMベースの橋梁維持管理方法とツールをレビューし、相互運用性とスキルのギャップを特定し、予防的でデータ駆動型の資産管理の重要性を強調する。Venkateswarlu and Sathiyamoorthy (2025) は「デジタルツイン技術における持続可能なイノベーション」において、エネルギー効率と室内環境品質に関連するデジタルツイン研究をレビューし、デジタルツインがどのように持続可能な建物運用と居住者のウェルビーイングを支援できるかを示す。 方法カテゴリは、Kabzhan et al. (2025) によって代表される。その論文「建設産業デジタル化のための規制文書のセマンティックおよびオントロジーベース分析」は、オントロジーモデリングと自然言語処理を用いて建設規制文書を分析する自動化アプローチを開発する。この貢献は、デジタルトランスフォーメーションへの中心的な障壁、すなわち複雑で変化し続けるテキスト中心の規制要件を、デジタルワークフローを支援できる構造化知識に変換することに対処する。意見カテゴリは、Noroozinejad Farsangi et al. (2024) の「BIMからデジタルツイン、メタバースへの移行」によって代表される。これは、静的情報モデルから動的デジタルツイン、そして没入型で相互接続されたメタバース環境への移行のための概念的枠組みを提供する。この意見論文は、多くの実証的およびレビュー貢献を結びつける概念的道筋を明確にすることで、コレクションの基盤を固めるのに役立つ。 集合的に、本研究トピックの論文は、建設におけるデジタルトランスフォーメーションが、より統合的でエビデンスベースの段階に入っていることを示している。この分野は、スタンドアロンのBIMモデルと孤立した可視化ツールから、相互運用可能なデジタルツイン、インテリジェントセンシング、AI対応分析、セマンティック情報構造、没入型インターフェース、デジタル支援による持続可能性戦略へと移行している。コレクションは、技術革新を安全性、インフラ管理、遺産保存、調達、炭素削減、循環性、規制近代化における実際の問題と結びつけることで、知識を前進させる。 将来の研究は、この議論を生成AI、安全で倫理的なデジタルツイン、メタバース対応コラボレーション、デジタルプロダクトパスポート、サイバーフィジカル現場、人間中心の導入へと拡張する可能性がある。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

The Research Topic "Digital Transformation in Construction: Integrating Metaverse, Digital Twin, and BIM" brings together scholarship on how data-rich, model-based, and immersive technologies are reshaping the built environment. Its aim is to examine how BIM, digital twins, and metaverse-related technologies can improve sustainability, resilience, safety, productivity, and lifecycle decision-making in construction and infrastructure. This focus is timely because immersive technology for the built world was identified among the World Economic Forum top emerging technologies of 2024 (World Economic Forum, 2024), while buildings and construction account for about 37% of global emissions in recent global reporting (UNEP and GlobalABC, 2025).The articles in this Research Topic advance the field by moving beyond isolated digital tools toward connected cyber-physical and socio-technical ecosystems. BIM provides structured object, process, and asset information; digital twins extend this information through sensing, feedback, simulation, and lifecycle updating; and metaverse environments offer immersive spaces for visualization, training, coordination, and decision support. This progression is consistent with earlier research that framed the digital twin as a bridge between physical systems and their virtual representations (Kritzinger et al., 2018), emphasized the need for semantic construction digital twins (Boje et al., 2020), and mapped the evolution from BIM to digital twins in the AEC-FM industry (Deng et al., 2021). This Research Topic contributes to knowledge by connecting research streams that are often examined separately: BIM-based information management, AI-enabled analytics, sensing and reality capture, digital twin workflows, immersive visualization, and digital transformation for sustainability. The papers operate across project, asset, enterprise, and sector scales, addressing safety communication, inspection, drawing digitization, heritage documentation, road models, procurement, carbon reduction, circularity, and regulatory digitalization. Together, they show that digital transformation is not a single technology shift, but a coordinated change in data, workflows, skills, governance, and human interaction.The broader contribution of the collection is its emphasis on implementation. The papers move beyond conceptual enthusiasm for BIM, digital twins, and metaverse technologies by showing how these tools can be evaluated through pilot studies, computational models, systematic reviews, case studies, and methods papers. They also identify persistent research needs, including interoperability, semantic enrichment, cybersecurity, data governance, ethical use, workforce adoption, and field validation. In doing so, the collection helps define an applied research agenda for a built environment that is more intelligent, resilient, sustainable, and inclusive. Figure 1 summarizes the overarching themes of this Research Topic and shows how BIM, digital twins, immersive technologies, and data-driven intelligence collectively support digital transformation in the built environment. The published contributions can be organized into five article-type categories: Original Research, Systematic Review, Review, Methods, and Opinion. The Original Research papers provide empirical, computational, and casebased evidence on digital safety, structural engineering, digital twins, heritage documentation, road modeling, carbon reduction, and circular material tracking. The Systematic Review and Review papers consolidate evidence on immersive technologies, engineering procurement, bridge maintenance, and digital twins for energy and indoor environmental quality. The Methods and Opinion papers address regulatory document digitalization and the conceptual transition from BIM to digital twins and the metaverse.The Original Research category begins with studies focused on safety, AI, and construction intelligence. Baikati et al. (2026), in "Integrating BIM and VR for enhanced safety communication and training in construction," develop BIM-enabled VR safety training for multilingual construction environments. Ying et al. (2026), in "An Efficient Deep Learning Framework for Text Detection and Recognition in Engineering Drawings," propose deep learning for extracting rebar annotations from complex drawings. Kookalani et al. (2026), in "Interpretable machine learning for predicting the bearing capacity of double shear-bolted connections," combine predictive modeling with interpretability to support data-driven steel design. Prabhu et al. (2026), in "Artificial intelligence-driven safety assessment of scaffolding using LiDAR sensing," present a cloud-based workflow for automated scaffolding inspection.A second group addresses digital twins, reality capture, heritage, infrastructure semantics, enterprise transformation, and circularity. Ramón-Constantí et al. (2026), in "Integrating thermal point clouds into BIM-GIS environments," propose a BIM-GIS workflow for multi-layer thermal digital twins. Li and Willkens (2026), in "Digital transformation through multi-device HBIM workflow," present a scan-to-HBIM workflow for adaptive reuse of the Odd Fellows Building in Atlanta. Crampen and Blankenbach (2025), in "Data enrichment for semantic segmentation of point clouds for the generation of geometric-semantic road models," enrich point-cloud segmentation with semantic information for road modeling. Zhao et al. (2025), in "Digital transformation of construction enterprises and carbon emission reduction," provide listed-company evidence on digital transformation and carbon reduction. Shehu et al. (2025), in "Opportunities for digital tracking technologies in the precast concrete sector in Sweden," examine digital tracking technologies for circular economy practices in precast concrete.The Systematic Review category is represented by Sornoza-Parrales et al. (2025), whose paper, "Evolution and research trends in virtual reality and augmented reality technologies for the architecture, engineering, and construction industry," uses systematic review and science mapping methods to clarify the development of AR and VR research in AEC. The paper helps situate immersive technologies within broader trends involving digital twins, metaverse applications, and project lifecycle integration.The Review category expands the collection from immersive environments to procurement, infrastructure maintenance, and building performance. Awodele et al. (2026), in "The Role of Digital Technologies in Engineering Procurement," synthesize literature on AI, blockchain, IoT, BIM, robotic process automation, and eprocurement, showing how engineering procurement is becoming a strategic, data-driven capability. Medrano-Sanchez and Martos (2025), in "Strategies for bridge maintenance using BIM," review BIM-based bridge maintenance methods and tools, identify gaps in interoperability and skills, and highlight the importance of preventive and data-driven asset management. Venkateswarlu and Sathiyamoorthy (2025), in "Sustainable innovations in digital twin technology," review digital twin research related to energy efficiency and indoor environmental quality, showing how digital twins can support sustainable building operation and occupant wellbeing.The Methods category is represented by Kabzhan et al. (2025), whose paper, "Semantic and ontology-based analysis of regulatory documents for construction industry digitalization," develops an automated approach for analyzing construction regulatory documents using ontology modeling and natural language processing. This contribution addresses a central barrier to digital transformation: the conversion of complex, changing, and textheavy regulatory requirements into structured knowledge that can support digital workflows. The Opinion category is represented by Noroozinejad Farsangi et al. (2024), "Transitioning from BIM to Digital Twin to Metaverse," which provides a conceptual framing for the movement from static information models to dynamic digital twins and then to immersive, interconnected metaverse environments. This opinion paper helps anchor the collection by clarifying the conceptual pathway that links many of the empirical and review contributions.Collectively, the papers in this Research Topic show that digital transformation in construction is entering a more integrated and evidence-based phase. The field is moving from stand-alone BIM models and isolated visualization tools toward interoperable digital twins, intelligent sensing, AI-enabled analytics, semantic information structures, immersive interfaces, and digitally supported sustainability strategies. The collection advances knowledge by connecting technical innovation with real problems in safety, infrastructure management, heritage conservation, procurement, carbon reduction, circularity, and regulatory modernization.Future work may extend this discussion toward generative AI, secure and ethical digital twins, metaverse-enabled collaboration, digital product passports, cyber-physical jobsites, and human-centered adoption.

• openalex https://doi.org/10.3389/fbuil.2026.1905914first seen 2026-08-02 16:43:45