フォト グラ メトリ。 フォトグラメトリーとは

【World MR News】フォトグラメトリで誰でも3次元空間が再現できる【Photogrammetry Meetup vol.1】③

フォト グラ メトリ

DoMCNは、8月10日にPsychic VR Lab:Mixed Reality Salon「TIMEMACHINE」で「Photogrammetry Meetup vol. 1 at TIMEMACHINE」を開催した。 本稿ではその中から、Voxel Kei氏とyuma氏によるセッションと「Photogrammetry Awards 2019」授賞式の模様を紹介する。 これまでは、立体空間を作るために3Dモデリングのスキルが必要だった。 しかし、フォトグラメトリの場合はそうしたスキルがなくても、素材さえ撮れば誰でも作ることができる。 また、写真から作るため、良くも悪くも作り手のフィルターが掛かりにくいとVoxel kei氏はいう。 つまり、写真と同様に何をどう切り取っていくかというところが重要となるのだ。 立体的な景観データとしては、Google Earthなどが有名だ。 そうしたものとは異なり、その時その場所にいった空間を取り込むことで、パーソナルな思い出とリンクしたものにすることができるのも、フォトグラメトリの素晴らしいところである。 Voxel kei氏は、旅先などで撮影したものを立体化して友人たちと共有したいときに、いかに手間無くできるかを模索している。 そこで、360カメラを使用している。 フォトグラメトリは、なんといっても素材が重要だ。 直射日光がない方が良く、明るい薄曇りのときに撮影するのがベストだ。 しかし、光りも影もそのまま記録してあとで見るという意味では、そこでまで気にする必要はないかもしれない。 それよりも大敵になるのは、ブレやピンボケ、白飛び、黒つぶれなど画質に影響する部分である。 360カメラで撮影する場合、ピントに関してはさほど気にする必要はない。 それよりも、ブレが一番の問題となる。 それを抑えるために、撮影するときはブレないようにゆっくり動き、自撮り棒の持ち方なども工夫をしたほうがよい。 また、白飛びや黒つぶれについては、カメラの「HDRモード」を使うことで軽減することができる。 Voxelkei氏がYouTubeの生配信で素材からフォトグラメトリをして、VRChatのワールドとして中に入るまでを実演した動画が公開されている。 上記の動画で紹介している内容は、360カメラで動画撮影をして、各方向の静止画を切り出してツールでフォトグラメトリを作成している。 使用したカメラは、『Insta360 one X』でツールは『Reality Capture』、動画から静止画を書き出すときに『Premiere Pro』を使用している。 このとき『Insta360 plugin』を使うことで、直接『Insta360 one X』の動画を扱えるようになる。 また、『GoPro VR Reframe』を使用することで、どの方向を書き出すかを『Premiere Pro』で指定することができる。 撮影は、360カメラを自撮り棒または一脚に取り付けて、自分が映り込む面積が少なくなるように掲げて行っている。 次に360カメラで撮影した素材から、静止画を書き出していく。 『Premiere Pro』で、前後左右の4方向を1秒または2秒に1枚の静止画として出力する。 ちなみにこれが10分の動画の場合は、合計2400枚になる計算だ。 あとは、その素材をツールに読み込ませることで、ほぼ一発で完成する。 こうした作った素材に、おきゅたんbot氏の配信で遊びに来てもらった動画もYouTubeで公開されている。 こちらでは、現地にこんなお店があるという感じで、まさにリアルな場所案内するかのごとく歩くことができたそうだ。 この場所をフォトグラメトリ化したいというときなど、対象物がはっきりしているときや、詳細にデータ化したいときは、高解像で撮影できるカメラが圧倒的におすすめだとVoxel kei氏はいう。 また、Voxel kei氏は「Scenerium(シーナリウム)」と名付けて、景観をガラス玉に入れて愛でるという作品も作っている。 こちらはいわゆる、ジオラマのようにコレクションしていくといった感じのものだ。 スペイン マルヨカ島は、古くから歴史のある島だ。 先史時代の紀元前4000年頃に、人類が住んでいた痕跡が見つかっている。 今回発掘を行ったのは、1800年代の古代ローマ船だ。 こちらは、商船などものを運んでいた船である。 遺構の場所は、海水浴者もいるようなビーチから2~30メートルほどの場所だ。 推進も4メートルほどで、浅い場所にある。 この周辺では、皿などがかなり綺麗な状態で発掘されている。 発掘作業では、足場となるグリッドの構築を作って行われた。 これはフォトグラメトリを作るためのものだ。 実際の作業では、ドレッジと呼ばれる水の流れで砂を除去するホースのような機材を使って行われた。 水中撮影用機材は、GoPro Hero 6を6台(5台+予備1台)という構成で、動画から静止画を切り出している。 解像度は4:3の4Kで撮影。 できるだけ綺麗に撮りたいということで、コーデックは高効率圧縮のHEVCを使用している。 ちなみにGoProの現行機種はHero 7だが、HEVC撮影に関しては旧機種と変わらなかったため、コスト面から旧機種を採用している。 水中フォトグラメトリのワークフローは、自分の体やフォレッジホースなどが映り込んでしまうため、それらを除去するためにマスキングをしている。 500枚ほどの画像があったか、それら手動で修正している。 動画から静止画への切り出しには、『FFmpeg』を使用して、コマンドラインから数値を指定して行っている。 『Adobe Media Encoder』も使おうとしたが、固定値しかプリセットで指定できなかったため断念したそうだ。 最終的に、動画から0. 5fpsで4000枚ほどの画像を切り出している。 この枚数を通常のPCで処理するのは重かったため、クラウドサーバーをレンタルして行っている。 Porto Cristo, Mallorca Shipwreck 2019 — Download Free 3D model by yuma. これは、「フォトグラメトリが創り出すアート」をテーマに作品を募集したミニコンテンストで、審査員は、龍 Lilea氏、Looking Glass Factory、谷口暁彦氏と豪華な面々が名を連ねている。 今回は31作品の中から審査員による賞を決定。 その受賞者が本イベントで発表された。 こちらは街のフォトグラメトリだが、白線の部分だけモデルが作られており、白線部分だけ崖のように浮き上がって見えるようになっている。 もうひとつのSTYLY賞は、ノーベルチョコ氏の「A day in Basilica Salute」だ。 こちらはその完成度の高さから選ばれている。 STYLY賞として、クロマパーカーが贈られた。 同氏には、Looking Glassのスタンダード版が贈呈された。 会場にakaninn0722氏は不在だったが、Looking Glass Factory社からは、「単に現実をスキャンしてそのまま乗せるのではなく、表現を加えることで本人の記憶と結びつけているところを評価した」というコメントが寄せられていた。 審査員の谷口暁彦氏からは、「フォトグラメトリに命が宿るのを見た。 フォトグラメトリアワード作品であることを知らずに体験した方は、これがフォトグラメトリである事は気付かないのではないだろうか」とコメントを寄せていた。

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フォトグラメトリの仕組み

フォト グラ メトリ

PhotoModeler Technologies 社のソフトウェアを最も喜んでくださるお客さまは、フォトグラメトリの分野をよりよく理解している方々であると感じています。 これは、フォトグラメトリの基礎知識を持つ人々が、さらに深い質問を投げかけ、最終的に PhotoModeler ソフトウェアをマスターするのに最も適した立場にあることを考えると、非常に理にかなった見解ではあります。 PhotoModeler Technologies 社のコア製品であるフォトグラメトリ ソフトウェアでは、手持ちのカメラで撮影した写真から正確でクオリティの高い 2D や 3D モデルが作成できます。 フォトグラメトリは、単なる素晴らしい技術概念ではなく、製造、測量、法医学、公共安全、研究、ドローン撮影、映画のエフェクト、ビデオ ゲーム制作など、実世界での実用的なアプリケーションも多数あります。 したがって、この記事では、フォトグラメトリのために写真をキャプチャする方法を説明し、「フォトグラメトリの仕組み」の解明を試みます。 長年の PhotoModeler ユーザーにとっては、フォトグラメトリとそのアプリケーション、および PhotoModeler 製品がフォトグラメトリ分野でどのように役立つかについて、より多くのバックグラウンドと学習資料を提供する、新しい記事シリーズのはじまりとなります。 これらの記事では、特に製品自体やその機能については説明しませんが、一般的なフォトグラメトリのリソースとして役立つことを願っています。 それでは、フォトグラメトリというエキサイティングな分野について学んでいきましょう! 目次• まとめると、フォトグラメトリとは「写真を使用して測定すること」という最も基本的な定義に落ち着きます。 たとえば、フォトグラメトリを使って山岳地帯の一部を図表化したい人がいるとしたら、山並み上を飛行し、数メートルごとに写真を撮ります。 フォトグラメトリ ソフトウェアでは、撮影したすべてのポイントを三角法で測り、ポイント間の距離をスケールとして定義して、山岳地帯の正確な 2D または 3D マップを作成します。 この説明だけでも、フォトグラメトリの多くの用途が明らかになってきます。 フォトグラメトリの歴史 フォトグラメトリが、写真撮影やコンピューターが普及した現代の産物だろうと想定している読者は、それが正解でもあり、ハズレでもあると知って驚くかもしれません。 デジタル フォトグラメトリが始まったのは 1980 年代の話ですが、著名なイタリアン ルネッサンスの芸術家であり、発明家でもあったレオナルド ダ ヴィンチは、1480 年に、視点をイラストに組み込む方法、つまり、消失点を小さくし、見た目にはより近くにあるオブジェクトは大きくするという独自の理論を記録しています。 1850 年代には、フランスの科学者エメ ロスダー氏が写真からのマッピングの可能性を指摘し、今日ではしばしば「フォトグラメトリの父」とみなされています。 ほどなくして世界中のコミュニティがフォトグラメトリの実用的な活用方法に注目し始め、第 1 次世界大戦と第 2 次世界大戦中にそのテクノロジを実験的に使用するようになりました。 その他のより現代的な取り組みは、20 世紀を通して行われました。 コンピューターを使って複雑な数学を解く解析フォトグラメトリは、1950 年代にウキ へラヴァ氏によって広められました。 1990 年初期にデジタル カメラが出現してからは、フォトグラメトリが現代化し、画像処理と計算の両方がデジタル化しました。 今日では、誰もが PhotoModeler のようなフォトグラメトリ ソフトウェアを入手して個人的な目的に使用できるようになりました。 フォトグラメトリのロケーション フォトグラトリに必要な写真は、異なるロケーションで撮影できます。 従来は空上からの撮影が主でしたが、飛行機やドローンが必要なわけではありません。 フォトグラメトリは実世界において幅広い用途があるため、いくつかの異なる種類の写真撮影が可能です。 カメラは、飛行機が移動するたびに地面の各エリアを重複しながら複数の写真を撮影します。 これらの画像が、のちにフォトグラメトリ ソフトウェアでマッピングのモデルを作成する際のベースとなります。 地上測量 フォトグラメトリに使用する写真は、地上で直接撮影することも、歩行移動する人物や建物に取り付けたカメラなど、固定の地上位置から撮影することもできます。 衛星測量 3 つ目の主要なフォトグラメトリの方法では、衛星から軌道上で撮影された写真を使用します。 これは、一般の人々が容易にアクセスできる方法ではありませんが、たとえば政府は衛星から撮影した写真やスキャンを使って地球上の大部分のポイントを三角測量できます。 Google Earth や Google Maps などはこの種のデータソースをフォトグラメトリに使っています。 写真撮影の要点 フォトグラメトリの性質上、写真撮影は、工程初期に最高の品質で行う必要があります。 フォトグラメトリに使用する写真には、次の 3 つの主要な要素があります。 画質 写真からクオリティの高いデータを抽出するには、写真そのものが高品質であるべきなのは明らかです。 高品質の写真とは、十分な照明があり、ぼやけがほとんど、またはまったくといっていいほどなく ピントおよび手ブレ 、適切な被写界深度を持ち、高解像度であることなどが特長として挙げられます。 位置と角度 フォトグラメトリを使った測定では、適切な制約事項を備えていれば単一の写真でも実行可能な場合がありますが、たいていのプロジェクトでは、複数の重複した写真を使用します。 ソフトウェアのアルゴリズムがジオメトリを再構築するには、位置と、場合によっては角度が分離している必要があります。 90 度までの角度はあり得ます。 PhotoModeler の SmartMatch 機能のように マッチングが自動化されている場合には、写真間により小さい角度が求められますが、それでも異なる位置から撮影するようにします。 十分な視野と重複 フォトグラメトリ プロジェクトでは、カメラに適切な視野があることが重要です。 被写体をカバーするのと同時に、解像度もできる限り高くします。 これらは相反する要件ですが、写真を重複させることによってそれを克服できます。 各写真では、オブジェクトやシーンの一部をカバーしていますが、異なる位置や角度で撮影した他の写真と重複するようにします。 フォトグラメトリの用途 これらを踏まえた上で、PhotoModeler をどのように活用できるでしょうか。 関連する業界のニーズに合わせて、自然の風景から犯罪現場、ボートのカバーにいたるまで、正確で高解像度のさまざまなモデルを作成できます。 採掘、測量、法医学、製造業など、フォトグラメトリ ソフトウェアはあらゆる業界で有効利用されています。 3D モデルが完成したら、撮影したエリアのシーンをスケール付きで詳細にわたって適切な角度から観察できます。 このように、コンピューターを使ってシーンやモデルを文字通りあらゆる角度から観察できることを想像してみてください。 フォトグラメトリでは、それが実現できるのです。 フォトグラメトリは実際にどのような仕組みになっているのでしょうか? とはいえ、フォトグラメトリとは実際にはいったいどのような仕組みになっているのでしょうか。 ソフトウェアがどのようにして写真から 2D や 3D モデルを抽出できるのでしょう。 端的にいえば、フォトグラメトリは 3D ジオメトリを使用している、ということなのですが、それが何を意味するのかここで少し考えてみましょう。 フォトグラメトリに使用する目的で撮影した写真を見てみましょう。 写真上の各ポイントは、カメラから始まり、実際のポイントまで伸びる 3D 空間での光線を定義しています。 ただし、フォトグラメトリ ソフトウェアを活用するには、各写真を撮影したカメラの位置と角度、そして焦点距離、ピクセル サイズ、レンズの歪み等のカメラ特性など、写真に関する追加の情報が必要です。 これらの情報と、2、3 枚の写真上で特定できるポイントを使って、ソフトウェアは光線の幾何学的な交差点を見つけ出し、3D 空間においてそのポイントがどこに位置するかを判断します。 写真上で同一の 3D ロケーションを指すポイントを複数見つけ出すことを「ポイント マッチング」といい、ポイント マッチングは手動または自動で行うことができます。 光線が集結することを「光線交差」と呼びます。 複数の写真を使ってポイントを解く方法を、「三角測量 トライアンギュレーション 」といいます。 PhotoModeler は、「バンドル調整」と「カメラの自動キャリブレーション」と呼ばれる 2 つのアルゴリズムで、わずかなポイントのマッチングを使用してカメラの位置、角度、およびカメラの特性を割り出します。 その結果、3D ポイントの位置を取得し、ライン、サーフェス、テクスチャ マップ、そして完全な 3D モデルが作成されるというわけです。 必要に応じて、単一の写真でもフォトグラメトリの機能が使える場合があります。 たとえば、現場に関するほかのデータがあれば、防犯カメラの単一フレームから強盗犯の身長を見極めることができます。 フォトグラメトリには、想像以上にたくさんの用途があるのです。 この記事では、フォトグラメトリの概要と、PhotoModeler がどのように役立てるかをお伝えしました。 PhotoModeler の製品概要、価格、およびライセンス体系などについては、を参照してください。 30 日間の評価版ライセンスをご希望の方は、お気軽にください。 つぶやき XLsoft アーカイブ• 2 投稿者•

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フォトグラメトリ用スマホアプリ「samsungpaybirthday.dja.com」の使い方解説

フォト グラ メトリ

フォトグラメトリーといえば、一般的には 高解像度のカメラで写真を撮っていくもの、というイメージが強いかと思います。 例えば、「ぬいぐるみのデータを3Dモデルを作ってみたい!」など、ブツ撮りしたい時は問題なさそうですが、河原や公園など、空間の3Dモデルを作成したい場合には、写真をどの視点でどの方向に撮るのか、高さは?間隔は?…などなど、考えることがとても多く、ハードルが高いというのが正直なところだと思います。 ハードルが高いと思われがちが空間の3Dモデル化ですが、実は、RICOH THETAやInsta360,Qoocamなどの360度カメラで撮った動画から前後左右の画像を切り出すことで、(機材を揃えさえすれば) 誰でも手軽に空間のフォトグラメトリーを行うことができます! そこで、今回は「3DF Zepher」を使い、360度動画からフォトグラメトリーを行う方法について、解説していきます。 今回は、「作成編」「公開編」の2編に分けてお届けします! 360度動画でフォトグラメトリー まず、大まかな手順は以下のとおりです。 それでは、早速いってみましょう! 1)360度動画の撮影 今回の使用機材は「Insta360 ONE X」です。 画質は5. 7K、フレームレートは30FPSの設定で360度動画を撮影しました。 撮影では、以下に気をつけて撮影しました。 今回は高解像度を優先し、5. 7K画質で動画撮影をしましたが、実はこのカメラ、4Kに画質を落とすと50FPS(1秒間あたり50コマ)で撮影できるのです! 高画質とコマ数、どちらを優先させるべきかもそのうち検証できればと思っています。 2)元となる360度動画の作成 Insta360の場合、 撮影データは. insvという拡張子で保存されますので、これをMP4データとして保存します。 MP4データにするには、データをPCにコピーし、専用アプリ(Insta360 Studio 2019 )で読み込み、適宜トリミングをし、MP4で保存します。 今回試した方法は2通りあります。 それぞれの手順について、簡単に解説していきます。 1)「ワークフロー>新規プロジェクト」をクリック 2)プロジェクトウィザード画面でオプションを生成/オプションの追加 の4つのすべてのチェックをONにして次へをクリックする。 3)プロジェクトウィザード画面で「ビデオから写真を入力」をクリック 4)ビデオファイルからフレームを抽出画面で、パラメータをいじる。 50fpsとすることで、約90秒の尺から146枚のパノラマ画像を生成されたので、そこから125枚のパノラマ画像を選抜しました。 5)一旦、プロジェクトウィザード上に追加されたパノラマ画像を全削除し、「パノラマ画像からの入力」をクリックします。 7)プロジェクトウィザードに生成された画像が追加されていることを確認し、このまま次へをクリックします。 9)カメラ較正ページで、項目「較正」の内容がSpherical Image(球状イメージ)となっていることを確認し、問題なければ次へをクリックします。 10)各種プリセットを適宜変更し、モデル化開始を実行します。 フリーソフトAviUtlの設定方法について解説します。 10にしないと、360度動画を読み込み時に十分なメモリが確保できず AviUtlが動作しないので注意してください。 AviUtlのお部屋() AviUtl — version1. AviUtlのお部屋() 出力Plugin — 連番BMP出力 version0. auo」を、AviUtlフォルダ配下の「Plugins」フォルダの中に格納します。 *AviUtlでの操作手順 1)ファイルを読み込めるように環境設定を行います。 今回は5. *編集しやすいように以下のチェックもいれておきましょう。 「ファイル>環境設定>システムの設定」 ・「再生ウィンドウの動画再生をメインウィンドウに表示する」にチェック ・「編集ファイルが閉じられる時に確認ダイアログを表示する」にチェック 「表示>拡大表示>WindowSize」を選択 「設定>拡張編集の設定」をクリック(拡張編集ウィンドウが開きます) 2)360度動画ファイル mp4 を読み込みます。 「拡張編集」ウィンドウに読み込みたい動画をドラッグ&ドロップします。 3)画像切り出し用に動画を編集します。 目安としては、60秒前後の動画からの切り出しで試してみると良いと思います。 (もしくは、撮影時にゆっくり歩いて60秒程度を目安に撮影を区切ると良いと思います。 ) 4)「ファイル>プラグイン出力>連番BMP出力」をクリックし、出力先を指定して連番の画像ファイルを切り出します。 まず、エクセルに上記のようなコマンド一覧を作成します。 まとめ いかがでしたか? 今回は、360度動画の撮影、編集、画像切り出し、フォトグラメトリー実行までの流れを解説しました。 3DF Zepherの標準機能での取り込みが手っ取り早いですが、余裕のある方はぜひ、AviUtlからの画像切り出しにも挑戦してみていただければと思います! 次回は、「手軽で簡単!360度動画からフォトグラメトリーで3Dモデル作成!(公開編)」として、 4)データの整形 5)3Dモデルのエクスポート 6)3Dモデルのアップロード をお送りします!3Dモデルが出来上がってからが本番! 公開時、ちょっとした苦労がありました。。 笑 それでは、次回をお楽しみに!.

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