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シン・iPhone3Dスキャン パーフェクトガイド (考古学Edition)by iwama(@iwamah1)
自己紹介 あいうえおabcde12345有胃兎絵御
本日のプログラム 1章:3Dスキャンってどんな技術？ 2章:iPhone3Dスキャンって何？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 3章:3Dスキャン前の準備 4章:フォトグラメトリのコツ 5章:LiDARスキャンのコツ 6章:アプリ紹介 7章:Q＆A
1章:3Dスキャンって何？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 3Dスキャンって何？ 1-1
1章:3Dスキャンって何？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 1-2
1章:3Dスキャンって何？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 1-3
1章:3Dスキャンって何？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 現実にある物体や空間を 3Dデータ化する技術 1-4
1章:3Dスキャン技術の分類(一部) 1-5 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 フォトグラメトリ LiDARスキャン
1章:フォトグラメトとは？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 様々な角度から撮影した 写真を元に3Dモデルを作成する技術 1-6
1章:LiDARスキャンとは？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 レーザーを照射して 3Dモデルを生成する技術 1-7
1章:3Dスキャンの使用用途一例 ❖ 1-8 建設業での現地測量(計測) →主にUAVフォトグラメトリやLiDAR測量で地形を計測 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 ❖ 考古学分野における文化財の保存 ❖ ゲームや映画等のCGモデルとして FF15内の料理はフォトグラメトリデータを元に作成されている ❖ 建物等のデジタルツイン・アーカイブとして
1章:従来3Dスキャンの問題点 1 2 3 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 機材の用意が大変 3DスキャナーやカメラハイスペPC、 ソフトなど用意するものが多い 1-9
1章:従来3Dスキャンの問題点 1 2 3 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 機材の高額 フォトグラメトリでも数十万、 LiDARスキャナーは数百〜1千万円 の初期投資が必要に... 1-10
1章:従来3Dスキャンの問題点 1 2 3 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 ノウハウ作りが大変 3Dスキャンの仕方だけでなく ソフトの使い方も覚える必要があり 初心者には難易度が高い 1-11
1章:従来3Dスキャンの問題点 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 1-12 今までは3Dスキャンを行う為 のハードルが高かった...
本日のプログラム 1章:3Dスキャンってどんな技術？ 2章:iPhone3Dスキャンって何？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 3章:3Dスキャン前の準備 4章:フォトグラメトリのコツ 5章:LiDARスキャンのコツ 6章:アプリ紹介 7章:Q＆A
2章:iPhoneという名の3Dスキャナー あいうえおabcde12345有胃兎絵御 ※PDF時用動画QR GoogleDriveに 飛びます 2-1
2章:iPhoneだけで色々な3Dスキャンが ❖ 2-2 iPhone12/13/14Proシリーズに LiDARスキャンが可能に あいうえおabcde12345有胃兎絵御 ❖ iPad Pro(2020)以上でも使える ❖ 顔認証に使うTrueDepthセンサー でも3Dスキャン可 ❖ リアカメラを使えばフォトグラメ トリも
2章:iPhone3Dスキャンのメリット 1 2 3 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 iPhoneであること ❖ 3Dスキャン以外の機能が豊富 ❖ アプリが豊富なので様々なシーン に対応できる 2-3
2章:iPhone3Dスキャンのメリット 1 2 3 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 超軽量、超小型 ❖ 200g程度と他3Dスキャナーと比 べても超軽量 ❖ ポケットに収まるのでどこにでも 持ち運び可能 2-4
2章:iPhone3Dスキャンのメリット 1 2 3 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 コストが安い ❖ iPhoneSE3が6万円 ❖ iPhone14Proが15万円 ❖ アプリも無料や年5000円程度 2-5
2章:iPhoneLiDARスキャンの特徴 ❖ 2-6 レーザーを使って3Dスキャン あいうえおabcde12345有胃兎絵御 ❖ iPhone12,13,14Proシリーズ、 iPad Pro(2020↑)のみ使用可能 ❖ スキャンレンジは5mまで ❖ 空間や大型の物体が得意 ❖ 反面小さいモノは不得意
2章:iPhoneフォトグラメトリの特徴 ❖ 2-7 複数角度、複数枚の写真から 3Dモデルを作成 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 ❖ 最新バージョンならほぼ全ての iPhone,iPadで使用可能 ❖ 小さいモノでも3Dモデル化可能 ❖ ただ空間の3Dモデル化は難しい ❖ LiDARより難易度は高め
本日のプログラム 1章:3Dスキャンってどんな技術？ 2章:iPhone3Dスキャンって何？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 3章:3Dスキャン前の準備 4章:フォトグラメトリのコツ 5章:LiDARスキャンのコツ 6章:アプリ紹介 7章:Q＆A
3章:3Dスキャンにむいていないモノ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 3-1
3章:iPhone3Dスキャン前の準備 1 2 3 3-2 ４ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 スキャン対象を観察 ❖ スキャン対象の材質を確認 ❖ そこが丸いモノはストッパーを設置 ❖ 単色等のモノはマスクキングテープを 貼り付けるのがオススメ
3章:iPhone3Dスキャン前の準備 1 2 3 3-3 ４ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 周りの整理整頓 ❖ スキャン時にスムーズな移動が出来るよ う周辺を整理整頓する ❖ 特に段差や滑りやすい場所が無いかは しっかりと確認を
3章:iPhone3Dスキャン前の準備 1 2 3 3-4 ４ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 十分な明るさを確保 ❖ ３Dスキャンする範囲は十分な明るさ を確保する ❖ ３Dスキャン中の影はそのままテクスチャ に反映されるので注意が必要
3章:iPhone3Dスキャン前の準備 1 2 3 3-5 ４ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 レンズの清掃 ❖ レンズについてる汚れを清掃する ❖ ティッシュやハンカチ等で清掃すると 更に汚れが悪化する場合も ❖ 専用のクリーナーを用意しよう
3章:安全第一！ヨシ！！！ 3-6 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 スリップ 転倒 衝突
3章:安全第一！ヨシ！！！ ❖ ❖ スキャン前に周囲の確認をしよう！ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 →危ない場所、人が立ち入らないかを確認！ スキャン中は画面を注視しない！ →画面を確認したい気持ちをグッと抑えて前を見る！ ❖ 画面の確認は立ち止まってから！ 3-7
本日のプログラム 1章:3Dスキャンってどんな技術？ 2章:iPhone3Dスキャンって何？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 3章:3Dスキャン前の準備 4章:フォトグラメトリのコツ 5章:LiDARスキャンのコツ 6章:アプリ紹介 7章:Q＆A
4章:どうして写真から3Dモデルが？ 4-1 Ｃ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 A-B間の距離とA-C,B-C間の角度が 分かればＣの位置を計算可能 →三角測量 角度 やっている事は人間の目が モノを立体的に見ることと同じ 距離 Ａ Ｂ
4章:視差間の距離は長い方が良い あいうえおabcde12345有胃兎絵御 視差間の距離が長いと 結果も正確になる 視差間の距離が短いと 結果も不正確になる 4-2
4章:特徴点って何？ 4-3 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 特徴点あり 特徴点なし
4章:特徴点って何？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 WAKARU 4-4
4章:特徴点って何？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 DOKO?？？ 4-5
4章:特徴点とは 3Dモデル化する物体の模様の内 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 他の部分とは異なる模様のこと イメージとしてはその物体でパズルが 出来るか出来ないか 4-6
4章:特徴点はどうして重要なの？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 様々な角度から撮影 4-7
4章:特徴点はどうして重要なの？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 特徴点があればどこから何を撮影したか分かる 4-8
4章:特徴点はどうして重要なの？ 4-9 ??? あいうえおabcde12345有胃兎絵御 ??? ??? 特徴点が無いとどこで何を撮影したか特定できない
4章:オーバーラップを意識しよう 4-10 70%以上同じ場所を撮影 3枚以上の写真を 撮影するのが理想 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 2枚以上の写真が無い部分 はモデル化されない
4章:カメラの位置を変えて撮影しよう 4-11 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 位置を変えながら撮影する 同じ位置から角度を変えて 撮影するのはNG
4章:カメラの位置を変えて撮影しよう あいうえおabcde12345有胃兎絵御 建物 角は多めに撮影をする 4-12 建物 同じ位置から角度を変えて 撮影するのはNG
4章:物の撮影はドーム状を意識しよう 4-13 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 高さと角度を変えながら撮影 高さを変えずに角度を変えて 撮影するのはNG
4章:最初は写真を多めに撮影しよう 4-14 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 70％のオーバーラップ を確保出来ていない 撮影が失敗した場合の 対策がされていない 撮影が失敗した場合の 対策がされている
4章:不要な写真を削除しよう あいうえおabcde12345有胃兎絵御 4-15
本日のプログラム 1章:3Dスキャンってどんな技術？ 2章:iPhone3Dスキャンって何？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 3章:3Dスキャン前の準備 4章:フォトグラメトリのコツ 5章:LiDARスキャンのコツ 6章:アプリ紹介 7章:Q＆A
5章:LiDARスキャンの仕組み 5-1 N あいうえおabcde12345有胃兎絵御 対象物 距離＝ N=4,E=4 光速×レーザーが戻ってくるまでの時間/2 距離と原点からの角度 (例の場合は北を0度に設定)が分かると レーザーを飛ばした部分の座標が分かる 角度 レーザー E スキャナー N=0,E=0
5章:iPhoneLiDARスキャンの性能 1 2 3 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 レーザーの照射密度 ❖ 一度に照射する点数は576点 ❖ 点密度は2.5mで1m2=150点 ❖ 点同士の間隔は11cm(人の拳) 5-2
5章:iPhoneLiDARスキャンの性能 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 5-3
5章:iPhoneLiDARスキャンの性能 1 2 3 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 レーザーの距離精度 ❖ 1mの距離で±1~2cmの誤差 ❖ 照射距離の1~2%の誤差が発生 ❖ ５mでは最大10cm程度の誤差に 5-4
5章:iPhoneLiDARスキャンの性能 1 2 3 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 VIOがキーワード ❖ ❖ ❖ 3Dマッピングと自己位置推定の2つをリア ルタイムで行う 映像とIMUの情報から自己位置推定を行う LiDARスキャンの精度が悪い ＝VIOが上手くいっていない 5-5
5章:自己位置推定とは何か？ 5-6 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 目隠しされた状態だと 自分の位置や向きが 分からない 目隠しが無ければ (知っている場所の場合) 自分の位置が分かる
5章:自己位置推定が駄目だと何が起こる？ 5-7 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 自己位置推定が出来ていると 3Dスキャンの結果も正確になる 自己位置推定が駄目だと 3Dスキャンの結果が不正確になる
5章:カメラ映像からの自己位置推定 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 5-8
5章:IMUの情報から自己位置推定 ジャイロセンサー 5-9 加速度計 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 カメラの傾きを検知 カメラの移動量を計測
5章:なぜLiDARが搭載されたのか？ 5-10 iPhoneにLiDARセンサーが搭載 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 されたのはAR機能の強化が目的 LiDARスキャンはおまけ機能 最初から高精度なスキャンは 意識されていない
5章:LiDARスキャンのコツ 1 2 3 5-11 4 5 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 スマホカバーを外す ❖ LiDARスキャン中は爆熱になる ❖ 熱暴走が発生すると処理性能がダウン ❖ 熱が籠りやすいスマホカバーを外して スキャンするのがマスト 6
5章:熱暴走対策のすゝめ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 熱暴走対策にスマホクーラーや日傘もオススメ 5-12
5章:LiDARスキャンのコツ 1 2 3 5-13 4 5 6 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 広い範囲をスキャンしない 広い範囲をスキャンすると処理落ちが 発生しやすくなる ❖ 計測精度も格段に低下 ❖ ❖ 状況次第だが10m×10m程度が丁度良い
5章:広い範囲だと何故精度が悪化するの？ スキャン時間が増えれば増えるほど IMU等の自己位置推定に誤差が蓄積する あいうえおabcde12345有胃兎絵御 結果自己位置推定がおかしくなり 精度が悪化する 5-14
5章:マーカーを使って繋ぎ合わせろ！ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 5-15
5章:LiDARスキャンのコツ 1 2 3 5-16 4 5 6 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 手ブレを起こさない ❖ 手ブレはテクスチャの品質に悪影響を及ぼす ❖ iPhoneは両手でしっかりと保持 ❖ iPhoneは横向きにしてもＯＫ ❖ ゆっくり動くと手ブレも軽減できる
5章:玄人にはスタビライザー あいうえおabcde12345有胃兎絵御 慣れている人はスタビライザーの使用も効果的...かも 5-17
5章:LiDARスキャンのコツ 1 2 3 5-18 4 5 6 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 スキャン対象との距離は3m以内 ❖ 最大照射距離の5mでスキャンすると品質が 悪くなりやすい ❖ 基本的にはスキャン対象との距離を3m以内 (50cm未満)にすることを推奨
5章:LiDARスキャンのコツ 1 2 3 5-19 4 5 6 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 同じ場所を2度以上スキャンしない ❖ 同じ場所を2度以上スキャンするとゴースト と呼ばれる2重メッシュが生成されやすい ❖ 特に時間が空けば空くほどゴーストが発生し やすくなる
5章:ゴーストの例 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 5-20
5章:LiDARスキャンのコツ 1 2 3 5-21 4 5 6 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 スキャン中はゆっくり動く ❖ SLAMの処理が間に合うようにゆっくり動く ❖ 大体通常の徒歩速度の半分程度が目安 ❖ 視点移動もゆっくりと！
本日のプログラム 1章:3Dスキャンってどんな技術？ 2章:iPhone3Dスキャンって何？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 3章:3Dスキャン前の準備 4章:フォトグラメトリのコツ 5章:LiDARスキャンのコツ 6章:アプリ紹介 7章:Q＆A
6章:メッシュ？点群？ 6-1 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 ポリゴン/メッシュ 点群
6章:たくさんある3Dスキャンアプリ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 6-2
6章:Scaniverse ❖ 6-3 無料で利用可能なスキャンアプリ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 ❖ iPhoneⅩR以降の全てのiPhoneで利 用可能に！(iPadシリーズも！) ❖ スキャン対象に応じて推奨のスキャ ン距離を選択可能 ❖ iPhoneでローカル処理可能なフォ トグラメトリモードが搭載
6章:Scaniverse あいうえおabcde12345有胃兎絵御 6-4
6章:Scaniverse あいうえおabcde12345有胃兎絵御 6-5
6章:Scaniverse あいうえおabcde12345有胃兎絵御 6-6
6章:Scaniverse あいうえおabcde12345有胃兎絵御 6-7
6章:Metascan 6-8 ❖ 年5500円のLiDAR・フォトグラ ❖ 1度に撮影できる枚数が300枚 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 ❖ 上空ビューが屋外スキャン時に 使いやすい ❖ LiDARスキャン中の表示は全アプリ中 トップクラスに分かりやすい ❖ 簡単にVR化が可能
6章:Metascan あいうえおabcde12345有胃兎絵御 6-9
6章:Metascan あいうえおabcde12345有胃兎絵御 6-10
6章:Polycam 6-11 ❖ 年6600円のLiDAR・フォトグラ ❖ フォトグラのみだがandroid版あり あいうえおabcde12345有胃兎絵御 ❖ Webブラウザで一眼レフやドローンで 撮影した写真をフォトグラ可能 ❖ 色々と独自の機能が多め ❖ 室内スキャンが得意
6章:Polycam あいうえおabcde12345有胃兎絵御 6-12
6章:Polycam あいうえおabcde12345有胃兎絵御 6-13
6章:3dScannerApp ❖ 6-14 無料で利用可能なスキャンアプリ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 ❖ 一つのアプリでメッシュ/点群 /TrueDepthスキャンに対応 ❖ 計測機能がスキャンアプリ中最優秀 ❖ スキャンアプリでは唯一 体積の計測が行える
6章:3dScannerApp あいうえおabcde12345有胃兎絵御 6-15
6章:3dScannerApp あいうえおabcde12345有胃兎絵御 6-16
6章:TrnioPlus 6-17 ❖ 年8700円のフォトグラ(+LiDAR) ❖ LiDARスキャンしたデータを あいうえおabcde12345有胃兎絵御 クラウドサーバーでフォトグラ処理 ❖ LiDARスキャン時に品質が分かる ❖ 動画を撮影する感じでフォトグラ可能 ❖ カメラロールにある写真も フォトグラ可能
6章:TrnioPlus あいうえおabcde12345有胃兎絵御 6-18
6章:TrnioPlus あいうえおabcde12345有胃兎絵御 6-19
6章:TrnioPlus あいうえおabcde12345有胃兎絵御 6-20
6章:TrnioPlus あいうえおabcde12345有胃兎絵御 6-21
本日のプログラム 1章:3Dスキャンってどんな技術？ 2章:iPhone3Dスキャンって何？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 3章:3Dスキャン前の準備 4章:フォトグラメトリのコツ 5章:LiDARスキャンのコツ 6章:アプリ紹介 7章:Q＆A
7章:iPhone3Dスキャンの精度 Q.iPhone3Dスキャンの精度はどのくらい？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 A. そこまで高く無い →条件次第だが大体実測の1~2%程度の誤差 ※精度が要求される3Dスキャンは専門家に！ 7-1
7章:iPhone or iPad? Q.iPhoneとiPadならどちらがオススメ？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 A. 正直どちらでもOK →iPhoneは携帯性やオプションパーツが、iPad は排熱性や他の人に見せるのが得意 7-2
7章:androidでも3Dスキャンしたい Q.androidでも3Dスキャン可能ですか？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 A. フォトグラメトリなら出来ます →Polycam、WIDARはフォトグラメトリのみで すがandroidに対応しています 7-3
7章:iPhone14Pro or ProMax? Q.iPhone14ProとProMaxではどちらがオススメですか？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 A. どちらでもOKですが14Proの方が楽 →14Proと14ProMaxもバッテリー容量とサイズ以外の差 は存在していません 7-4
7章:iPhone14Pro or ProMax? Q.iPhone14ProとProMaxではどちらがオススメですか？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 A. どちらでもOKですが14Proの方が楽 →14Proと14ProMaxもバッテリー容量とサイズ以外の差 は存在していません 7-5
7章:オススメのストレージサイズ Q.オススメのストレージサイズはありますか？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 A. 128GB以上ならどれでもＯＫ →RAWデータを小まめに削除すると1モデル10~30MB程 度なので、そこまで大きくしなくてもＯＫ 7-6
7章:オススメのオプションアイテムは？ Q.オススメのオプションアイテムはありますか？ あいうえおabcde12345有胃兎絵御 A. ポータブルバッテリーはマスト →iPhone3Dスキャンはバッテリーの消費が激しいので ポータブルバッテリーは必須アイテムです 7-7
さいごに 今回の内容はnoteでも解説しています あいうえおabcde12345有胃兎絵御 【初心者向け】iPhone3Dスキャン 徹底解説！iPhone3Dスキャンの パーフェクトガイド 撮り方全て教えます