点群とは？基礎知識と活用方法について
こんにちは。
第10回は、「点群とは？基礎知識と活用方法について」です。
点群というキーワードを聞いたことはあるが、
どのような活用方法があるのか分からない..
そんな方向けに基礎知識と活用方法をお伝えいたします。
実は、気軽にデータを取得と活用できることが
少しでも伝わると嬉しいです。
| Agenda １． 点群とは ２． 点群データの取得方法 ３． 点群データの活用事例 ４． まとめ |
１．点群とは
点群データは、建設業界や製造業界など様々な業界で
活用されています。そもそも点群データとは何かご説明いたします。
点群データは、その名の通り「複数の点の集合」を表すデータ形式です。
通常、各点の座標（x、y、z）と追加の属性情報（色、法線、強度など）
を含み、物体表面の形状だけでなく、表面の色や反射特性などの
追加情報を捉えることができます。
データの形式は複数あり、フォーマットによって異なりますが、
一般的な拡張子は以下の通りです。
- .XYZ: 座標のみを含むシンプルな形式。
- .PCD: Point Cloud Dataの略で、PCL（Point Cloud Library）でよく使用されるフォーマット。
- .LAS: Lidar Data Exchange Formatの略で、LIDARからのデータを保存するためのフォーマット。
- .PLY: Polygon File Formatの略で、3Dモデルや点群データを保存するためのフォーマット。
- .XYZRGB: 座標とRGB色情報を含む点群データの拡張子。
- .PTS: 座標データを含む他の属性を持つ点群データの拡張子。
２．点群データの取得方法
点群データを取得する方法は、主に次のようなものがあります。
■レーザースキャナー
対象にレーザーを放射状に照射することで、点群データを取得します。
対象に向けて距離を計測し、その位置の点を生成します。
これにより、物体の表面の3次元座標を得ることができます。
■3Dカメラ
3Dカメラを使用して対象を撮影することで、
深度情報を利用して点群データを生成します。
■ドローンやロボット
ドローンやロボットに搭載されたセンサー
（例：LIDAR、RGB-Dカメラなど）を使用して、
物体や地形の点群データを取得します。
■画像処理
複数の画像から立体視法や構造光法を使用して、
物体や環境の深度情報を推定し、
点群データに変換することもあります。
現在では、iPhoneで点群データの取得ができたり、
安価なカメラも販売されていることから
気軽にデータを取得することが可能です。
また、直ぐに点群データに変換できるメリットもあります。
様々な商品があるため、どの商品を選べば良いか
悩まれる方も多いかと思いますが、
環境や予算に合わせて選択することをお勧めいたします。
３．点群データの活用事例
点群データはどんなことに活用できるのでしょうか。
下記、活用事例となります。
・BIMモデル作成やデジタルツイン環境を作成
・工場設備などの配置・設計、作業計画の検討や
保守メンテナンス
・高速道路、トンネル、橋梁等のインフラ構造物の点検
・災害時の被害確認
BIMモデル作成に関しては、既存建物のBIMモデルを現地調査や
過去図面から手作業で作成すると、労力と時間が必要となります。
点群データがあれば、従来の手作業に比べて大幅に効率が向上します。
また、危険な場所やアクセス困難な場所でも、
ドローンや3Dスキャンカメラでデータ収集が可能なため、
作業者の安全が確保されます。
建設・土木や都市計画・スマートシティは勿論、
文化財の保存・修復まで幅広く点群データを活用することが可能です。
４．まとめ
点群データは、様々な場面で活用ができ、特に建設・土木において、
活用すべきデータではないでしょうか。
作業の効率化、コスト削減、安全性の向上など
たくさんメリットのある点群データをまずは、
活用してみるのも良いかと思います。
点群データからBIMモデル作成に興味がある方は
是非お問い合わせください。
それでは次回のブログでお会いしましょう。
株式会社エヌ・アンド・アイ・システムズの営業女子。前職は金融機関に勤めており、IT業界へ転職。建設業界や製造業界を中心にDXを浸透させるため毎日奮闘中。
