ドローン・空間情報事業

こちらは、株式会社スカイトーンのドローン・空間情報事業について、特に「3DGS推し」のページです。

現実世界を「3D」で伝える ― 写真ベースの3D化技術

フォトグラメトリーと3D Gaussian Splatting(3DGS)という写真から高精度で魅力的な3Dデータを構築する2つの技術。
高価なレーザースキャナは使わず、手軽に・スピーディに十分な品質を実現できるのが私たちの強みです。

フォトグラメトリー ― 写真から精緻な3Dモデルを構築

写真を数百枚(多い時は数千枚)、少しずつ重なる状態で(オーバーラップさせて)撮影し、「両眼視差」に基づく原理で立体的な情報を計算します。
人間の目が左右のわずかな視差から奥行きを感じ取るのと同じように、コンピュータが写真同士の特徴点を照合し、三次元の位置関係を割り出します。
この工程により、

  • 各写真の位置や角度(カメラの姿勢)が推定される
  • 対応点を結ぶことで「点群データ」が生成される
  • さらに点群を繋ぎ合わせて「メッシュ(3D形状)」を構築し、表面に写真の色を投影する

ことで、現実そっくりの3Dモデルが出来上がります。

つまり、フォトグラメトリーとは 「写真を使って立体を測る技術」 であり、測量や文化財保存のように正確さが求められる分野でも使われています。
(ただし、1ミリの誤差も許されない世界や、職人による”曖昧さ”が求められる世界では、未だ受け入れられない現実もあります。。)

新しい3D表現 ― Gaussian Splatting

「3D Gaussian Splatting(ガウシアン スプラッティング、以下3DGS)」は、2023年に論文が発表され、最先端の技術者がより使いやすく一般的なサービスを提供しつつある、最新の3D技術のひとつです。
たくさんの写真や動画をもとに、建物や風景を立体的に再現でき、従来の3Dモデルよりもなめらかでリアルな映像をつくり出せます。

例えば以下は、GoPro12で1秒間に2枚ずつ、3分ちょっとで撮影した400枚弱の写真で3DGS処理をすることで作り出したものです。

まるで大阪万博でドローンを飛ばしたのか?と誤解しそうなアニメーションですが、現実世界を写した写真から作っています。


3DGSの特長

  • リアルで自然な見た目:光の反射や質感をきれいに再現
  • データが軽い:従来の3Dモデルより容量を抑えやすい
  • 活用しやすい:インターネットで簡単に公開でき、パソコンやスマホから閲覧可能
  • 幅広い用途:文化財保存、観光PR、災害対策、教育など多方面で利用可能

活用事例

  • 文化財や歴史建築の保存
    • 文化財を3DGSで記録しておけば、現地に行かなくても立体的に体験できます。教育や観光の場でも効果的です。
  • 広報・プロモーション
    • イベントや施設を3DGSで紹介することで、写真や動画以上にわかりやすく、インパクトのあるPRが可能です。
  • インフラ・都市の点検概要把握
    • 橋や道路、港湾施設などを3DGSで可視化し、関係者間で共有することで、点検・維持管理の状況把握がスムーズになります。

処理の流れ(基本的なワークフロー)

  1. 撮影(ドローンやアクションカメラ、360°カメラなどで対象を記録)
  2. データ処理(数100枚〜数1,000枚の「オーバーラップした」写真を準備)
  3. 3DGS処理・トレーニング(専用ソフトやPythonプログラムで3Dの空間を構築)
  4. アニメーション作成・動画編集(カメラの視点を定義してアニメーションを作成・伝えるための動画に編集)
  5. 公開・共有(3DGSデータを専用WebサイトやVRで体験可能に)

まとめ

3D Gaussian Splattingは、写真や動画のように「見る」だけでなく、まるでその場にいるかのように「体験できる」新しい3D技術です。
スカイトーンは、この技術を使って地域の文化財の保存インフラ点検の効率化観光・教育の新しい形を手軽に実現できるようサポートしていきます。

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