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April 22, 23
スライド概要
2023年4月22日のiPhone3Dスキャン1h初心者向けスターターセット in Clusterで使用した資料です
iPhone3Dスキャン 1hスターターセット by iwama(@iwamah1) 2023/04/22(Sat) Cluster 20:00~
自己紹介 あいうえおabcde12345有胃兎絵御
イベントのあれこれ 20時まで少々お待ちください あいうえおabcde12345有胃兎絵御 ❖ 一応1時間程度で終了予定 ❖ スクショOK ❖ SNSへの投稿大歓迎 ❖ #は#iPhone3Dスキャン ❖ 動画撮影したい人がいればOK
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スキャンのキーワード 4章:3Dスキャン前の準備 5章:フォトグラメトリのコツ 6章:LiDARスキャンのコツ 7章:アプリ紹介
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 現実にある物体や空間を 3Dデータ化する技術 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 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
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スキャンのキーワード 4章:3Dスキャン前の準備 5章:フォトグラメトリのコツ 6章:LiDARスキャンのコツ 7章:アプリ紹介
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 ❖ フォトグラメトリは (ほぼ)全てのiPhoneで使用可能
2章:iPhoneLiDARスキャンの特徴 ❖ 2-3 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 ❖ 2-4 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スキャンのキーワード 4章:3Dスキャン前の準備 5章:フォトグラメトリのコツ 6章:LiDARスキャンのコツ 7章:アプリ紹介
3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 3-1
3章:特徴点のありなし 3-2 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 特徴点あり 特徴点なし
3章:特徴点って何? あいうえおabcde12345有胃兎絵御 WAKARU 3-3
3章:特徴点って何? あいうえおabcde12345有胃兎絵御 DOKO??? 3-4
3章:特徴点はなぜ重要なの? あいうえおabcde12345有胃兎絵御 様々な角度から撮影 3-5
3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 3-6
3章:特徴点はどうして重要なの? 3-7 ??? 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
3章:自己位置推定というキーワード あいうえおabcde12345有胃兎絵御 ※PDF時用動画QR GoogleDriveに 飛びます 3-8
3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 3-9
3章:IMUの情報から自己位置推定 ジャイロセンサー 3-10 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
3章:自己位置推定とは何か? 3-11 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
3章:自己位置推定が駄目だと何が起こる? 3-12 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
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スキャンのキーワード 4章:3Dスキャン前の準備 5章:フォトグラメトリのコツ 6章:LiDARスキャンのコツ 7章:アプリ紹介
4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
4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
4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
4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
4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
4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
4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スキャンのキーワード 4章:3Dスキャン前の準備 5章:フォトグラメトリのコツ 6章:LiDARスキャンのコツ 7章:アプリ紹介
5章:どうして写真から3Dモデルが? 5-1 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
5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 5-2
5章:オーバーラップを意識しよう 70%以上同じ場所を撮影 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 5-3
5章:カメラの位置を変えて撮影しよう 5-4 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
5章:角は多めに撮影しよう 建物 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 角は多めに撮影をする 5-5
5章:物の撮影はドーム状を意識しよう あいうえおabcde12345有胃兎絵御 高さと角度を変えながら撮影 5-6
5章:最初は写真を多めに撮影しよう 5-7 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
5章:不要な写真を削除しよう あいうえおabcde12345有胃兎絵御 5-8
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スキャンのキーワード 4章:3Dスキャン前の準備 5章:フォトグラメトリのコツ 6章:LiDARスキャンのコツ 7章:アプリ紹介
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) 6-1
5章:iPhoneLiDARスキャンの性能 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 6-2
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 6-3
5章:iPhoneLiDARスキャンの性能 1 2 3 あいうえおabcde12345有胃兎絵御 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 6-4
5章:なぜLiDARが搭載されたのか? 6-5 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 6-6 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:LiDARスキャンのコツ 1 2 3 6-7 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 ❖ スキャン精度も格段に低下 ❖ ❖ 状況次第だが10m×10m程度が丁度良い
5章:LiDARスキャンのコツ 1 2 3 6-8 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:LiDARスキャンのコツ 1 2 3 6-9 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 6-10 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 6-11
5章:LiDARスキャンのコツ 1 2 3 6-12 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 ❖ iPhone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スキャンのキーワード 4章:3Dスキャン前の準備 5章:フォトグラメトリのコツ 6章:LiDARスキャンのコツ 7章:アプリ紹介
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5,500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 ※PDF時用動画QR GoogleDriveに 飛びます 6-9
6章:Metascan あいうえおabcde12345有胃兎絵御 ※PDF時用動画QR GoogleDriveに 飛びます 6-10
6章:Polycam 6-11 ❖ 年12,000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
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