The 2015 Digital Fabrication Lab project, TOCA (Tool Operated Choreographed Architecture) explored the potentials of human-machine collaboration in a manner that expanded on the knowledge acquired in the 2014 STIK Pavilion project. The research and development of the TOCA project sought to utilize the adaptability and creativity of humans, and combine it with the precision and efficiency of machinery. The resulting pavilion utilized a scanning and guiding system to support human users on-site, a material used to extrude components (foam), a handheld “smart” tool to dispense the material, and a geometric form which iteratively optimized through use of a feedback system that integrated human error. The pavilion project, which began with a digitally-defined target model, was constructed on-site by teams of users, who sprayed components by hand. The results of the work were scanned and analyzed, and an updated digital model was defined and indicated to users for the next layer of the project. In this manner, any “errors” introduced throughout the spraying process were integrated into subsequent construction steps. The final pavilion represents the accumulation and integration of these errors. The project was made possible through cross-disciplinary collaboration; structural engineering, architecture, and computer science laboratories contributed to realizing the technologies and the final output.

Project Credits

University of Tokyo Staff

Yusuke Obuchi (Associate Professor), Department of Architecture

Jun Sato (Professor), Department of Frontier Sciences

Takeo Igarashi (Professor), Department of Computer Science

Kaz Yoneda (Research Assistant), Department of Architecture

Kosuke Nagata (Technical Advisor), Computer Science

Kensuke Hotta (Course Assistant), Department of Architecture

Mika Araki (Researcher), Department of Frontier Sciences

Yosuke Takami (Technical Assistant), Department of Computer Science



Gilang Arenza

Hadin Charbel

Ann-Kristin Crusius

Jiang Lai

Samuel Eugene Lalo

Deborah Lopez Lobato

Yuanfang Lu

Ratnar Sam

Pitchawut Virutamawongse

Ying Xu

Jan Vranovsky

Akane Imai

Pan Kalin

Yi Dong Alric Lee

Ittidej Lirapirom

Kenneth Larssen Lonning

Luca Maruli

Moritz Munzenmaier

Masatoshi Nishizato

Victor Hugo Wido

Christopher Wilkens

Li Xu

Isaac Sekjoon Yoo

Yihan Zhang





Jan Vranovsky



The University of Tokyo Digital Fabrication Lab Pavilion 2015 TOCA (Tool Operated Choreographed Architecture)


|パビリオン展示| 日時:12月1日(火)〜12月14日(月) 10:00 – 17:00 場所:東京大学本郷キャンパス工学部1号館前広場

|パネル・模型展示| 日時:11月24日(火)〜12月14日(月) 7:00 – 18:00(平日のみ) 場所:東京大学本郷キャンパス工学部11号館1階展示スペース

|シンポジウム| 機械・人間・建築 Ⅱ Architecture in the Age of Cyborgs Ⅱ 日時:12月5日(土)13:00 – 18:00(開場12:30) 場所:東京大学工学部1号館15号講義室(定員100名先着順 入場無料) 趣旨:3Dプリンタやレーザーカッターなどのデジタル・ファブリケーション機器は、建築の生産と私たちの生活をどう変えるのか——  DFL(Digital Fabrication Lab)は毎年、建設会社と共同で、デジタル・ファブリケーションを応用した実験的パビリオンの建設を行っています。本年、竹中工務店と共同で行っているTOCA(Tool Operated Choreographed Architecture)プロジェクト(進行中)は、昨年に引き続き「人と機械の恊働」をテーマとし、「人が地面から建築を描き上げる3Dペン」による建築に挑みます。 昨年取り組んだ STIK(Smart Tool Integrated Konstruction)プロジェクトでは、あらかじめ決めた目標形状に向けて、デジタルの施工情報をプロジェクション・マッピングで作業者に伝えるシステムと、割り箸のような棒材を接着剤とともに送り出す手持ち工具を組み合わせ、「人と機械が融合した3Dプリンタ」による新しい建築表現を実現しました。今年のTOCAプロジェクトでは、目標形状を作業者に伝えることに加えて、人の作業による誤差をデジタル化して構造最適化をくり返すことで、目標形状自体を徐々に変化させることを試みます。これは、人と機械が恊働することにより、あらかじめ形状がデザインされていながら、人間的なゆらぎを柔軟に取り込み、実際の施工によってはじめてユニークに形状が確定する建設システムです。 シンポジウムでは、第一部で、DFLと共同研究した構造の佐藤淳研究室、コンピューター・サイエンスの五十嵐健夫研究室、そして竹中工務店とともにパビリオンTOCAの成果を報告します。第二部では、デジタル機械の建築への応用研究を推進しているスイス連邦工科大学チューリッヒ校(ETH-Z)教授のマティアス・コーラー氏を招き、国内で先進的な研究を行っている研究者の方々とともに、私たちがこれから考えるべき機械・人間・建築について議論を行います。 第一部(13:00 -): 小渕祐介(東京大学准教授)、米田カズ(東京大学小渕研究室)、五十嵐健夫(東京大学教授・コンピュータ科学専攻)、荒木美香(東京大学佐藤淳研究室・構造担当)、竹中工務店プロジェクトチーム 第二部(15:30 -): マティアス・コーラー(スイス連邦工科大学チューリッヒ校教授)、金田充弘(東京藝術大学准教授)、池田靖史(慶應義塾大学大学教授)、小林博人(慶應義塾大学教授) オープニングレセプション(18:00 – 19:00)参加無料


主催 東京大学建築学専攻 Advanced Design Studies(T_ADS) 企画 東京大学建築学専攻 Digital Fabrication Lab(DFL) 共同研究 株式会社竹中工務店 東京大学大学院情報理工学系研究科コンピュータ科学専攻 五十嵐健夫研究室 東京大学工学系研究科建築学専攻 佐藤淳研究室 研究協力 株式会社エービーシー商会 太陽金網株式会社 マーキュリー・サプライ・システムス株式会社 デミレックジャパン株式会社 圓井繊維機械株式会社 サンエム工業株式会社 (順不同)

Display of the Pavilion In Front of Faculty of Engineering Building 1, Hongo Campus 2015/12/1 — 2015/12/14 10:00 – 17:00

Panel and Process Exhibition Faculty of Engineering Building 11 Atrium Exhibition Space 2015/11/24 — 2015/12/14 7:00 – 19:00 (Weekdays)

Symposium :  Architecture in the Age of Cyborgs Ⅱ Faculty of Engineering Building 1 Lecture Hall 15 2015/12/5 13:00 — 18:00 (Opens from 12:30) Session 1 (13:00 – ) – Yusuke Obuchi (The University of Tokyo) – Kaz Yoneda (The University of Tokyo) – Takeo Igarashi (The University of Tokyo, Computer Science) – Mika Araki (The University of Tokyo, Structure Engineering) – TAKENAKA Project Team Session 2 (15:30 – ) – Matthias Kohler (ETH-Z) – Mitsuhiro Kanada (Tokyo University of the Arts) – Yasushi Ikeda (Keio University) – Hiroto Kobayashi (Keio University) Opening Reception   18:00 – 19:00