3Dデータを取得するには様々な手法がありますが、近年活躍の場が広がりつつあるのが点群データ(ポイントクラウド)です。点群データはUnityとの連携でも話題となっていますが、どのようにデータを活用するのか、そしてUnityでの運用方法について、ご紹介していきます。
建設業界を中心に普及が進んでいる点群データですが、通常の3Dモデルや写真などとは違った特徴が重宝され、その運用方法に注目が集まっています。
点群データ（ポイントクラウド）とは？Unityで取り込み活用する方法
点群データ(ポイントクラウド)とは
そもそも点群データというのは、その名の通り点が集められて一つのグラフィックを形成しているデータのことを指しています。
無数の点で構築された3Dモデル
点群データが構築するのは、奥行きのある3Dモデルです。多くのデータは遠目で見ると画質の荒い3D写真のように見えるのですが、実際に近づいてみると、写真の要素一つ一つが小さな球で構成されていることがわかります。
それぞれの点は他の点と一定の感覚で配置されており、違いに離れ離れになっています。この隙間が遠目には画像の荒さとして認知されやすいため、よくみないとその違いには気づきません。
等間隔で並べられた点を編集することで、これまでにない3Dモデルの運用方法ができるようになりました。
点群データの取得方法
点群データの取得は、3Dレーザースキャナーを使って行います。このスキャナーは、計測したいオブジェクトやエリアに向けてレーザーを照射し、その反射の速度を計算することで計測物の3Dデータを割り出していくというものです。
3Dレーザースキャナーはいくつかの方向からオブジェクトを照射することで、正しく3Dデータ化を行うことができます。数回に分けて、照射位置を変更しながら使用すれば、まるで本物と瓜二つの点群データを取得することが可能です。
点群データの活用方法
スキャンして生成した点群データは、主に土木や建築関連のプロジェクトにおける活躍が期待できます。
建築・土木ICTの推進
建築および土木業界は、人手不足からもICTの活用による生産性向上が喫緊の課題となっていますが、点群データ活用はその鍵を握る技術です。
スキャナーの積極活用によって建物や地形のデータを取得し、数値化された正確な状況把握を迅速に行い、情報共有や意思決定の高速化につなげることができます。
また、情報を全て3D化することによって、AIやロボットにデータを読み込ませ、効率的な作業や点検が行える無人ロボットの導入にもつなげることができるでしょう。
現実世界のVR化も行える点群データ
また、現実に正確な3D空間を点群で表現することにより、VRで現実世界に瓜二つの空間を楽しむことができます。
単なる写真背景にとどまらず、点群データは地形の凹凸や奥行きなどを正確に3Dで再現します。そのため、現実空間をそのまま仮想世界に構築するというようなプロジェクトにも応用可能です。
Point Cloud Viewer Tools – Source: Forum Unity
そして、このような企画はUnityで行うことができるため、実はスキャナーさえあれば容易に実行できるというのも大きなポイントです。
3D Point Cloud Navigator – Source: Forum Unity
Unityへ点群データを取り込む方法
そんな大きな可能性を秘めている点群データですが、実際にUnityで活用するにあたり、どのような手順で取り込みを進めていくかについて見ていきましょう。
点群データ取り込みの前準備
Unityで点群データを読み込む場合、Unityのアセットストアより「Point Cloud Free Viewer」というアセットをダウンロードします。
公式サイト：https://assetstore.unity.com/packages/tools/utilities/point-cloud-free-viewer-19811
こちらはUnityで点群データを正常に開くためのアセットで、誰でも無料で扱えるのがポイントです。
読み込みに対応しているファイル形式はoffだけですが、データの拡張子の変更はMeshLabを利用することで行えます。
対応していない形式のファイルを運用する場合には、あらかじめ準備しておきましょう。
点群データを無料で手に入れる方法
試しに点群データを扱ってみたい場合、Unityの前に点群データを入手するところから始めなくてはなりません。
Unityにおける点群データの読み込みは無料ですが点群データの入手には費用がかかります。
基本的に3Dスキャナーは一台数万円もの価格となっていることが一般的で、気軽に買うにしては少し高額です。
しかし、静岡県のICT推進プロジェクトでは無料で静岡の点群データを詳細に公開しており、誰でも自由にこれらを活用することができます。
以下の公式サイトから好きなスポットを選択し、ダウンロードしてみることをお勧めします。
Shizuoka Point Cloud：https://pointcloud.pref.shizuoka.jp/
おわりに
点群データの活用は、3Dモデル運用の中でも非常に複雑なプロジェクトを実現してくれる技術の一つであるため、多くの業界から注目されています。
一方で、個人でも扱えるほど運用難易度は低いとも言え、実際に触れてみることでその進化を実感することもできるでしょう。
