点群を使った3Dモデリングについて

こんにちは！クモノスコーポレーション株式会社空間情報事業部の都出、中村、前田です。今回は、空間情報事業部の主な業務である3Dモデリングについて紹介したいと思います。

点群を使った3Dモデリングは、どういった手順で行うのか？

以前（2018年10月）のブログに書かれている通り、3Dモデルは「メッシュ」と「ソリッド」で作成します。メッシュは点を頂点とする三角形の面の集合体のモデル、ソリッドは四角形などの多面体の面を用いて表現するモデルです。

メッシュモデルを作る際は、点一つ一つが頂点となるため、対象物以外の点(ノイズと呼ぶもの)の有無が、作成されるモデルの形状に大きな影響を与えてきます。そのためメッシュモデルを作成する際は、対象物以外の点を徹底的に取り除きます。

一方ソリッドモデルを作成する場合は、点群を元に図面を描き、図面から面を作成し三次元的な物体を作成していきます。

点群を元に作るモデルは、計測時の現況をそのままモデルとして作り出すので、ゆがみやたわみなどの表現も可能です。次では3Dモデルがどのようなものか、いくつか具体例を挙げて紹介します。

こちらはとある橋の欄干なのですが、手すりや装飾などの直径や傾き、凹み具合などを点群に合わせられるので、現在の構造物の状況を忠実に再現することが可能となり、設計図では分からないような細かな箇所、また設計図がなくても3Dモデルを作成できます。

3Dモデルは新設する機材の搬入や設置時に、他の設備と当たらないかどうかを確認することにも使われます。これは主に「干渉チェック」と言われています。

上図の赤丸の中にある赤い点は、新設する予定の配管等が現状の設備と干渉している箇所で、ソフト上で解析することが出来ます。

また、3Dモデルを用いたシミュレーションを行うことで、機材や設備の動きを確認しながら干渉チェックを行うことができます。このように、点群と3Dモデルは様々な用途に活用できます。

今回は3Dモデルについて紹介しましたが、少しでも点群やモデリングに興味を持っていただければ幸いです。