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PointCloud

ものづくりに関すること。3Dプリンター、レーザーカッター、3Dスキャナー、3DCAD、RaspberryPi、Arudionoとか。

3Dスキャン


3Dスキャナーについて


Makersブームで4種の神器といわれているもののうち、3Dスキャナーは3Dプリンターに比べてまだまだ情報が少ないですね。
3Dプリンター(RepRap)のようにオープンになって誰でも使えるようになればいいのに。
ところで、3Dスキャンって何なんだ?そもそも安価にできるものなのか?

ということでなんとか高い装置を買わないでも3Dスキャンを実現できないかなと思っていろいろと試しているわけです。


「3Dスキャンの種類」
個人が3Dスキャンを実現させるための手段としては、レーザースキャナー、kinectSfMなどがありますが、前2つは、レーザーや赤外線の点パターンを照射するためのプロジェクタ、赤外線カメラなど、ハードウェア的にめんどくさいです。しかし、その分点群(point cloud)得るのはリアルタイムに近いそうです。
一方、SfMデジタルカメラ(と、当然パソコン)があればよいので、ハードウェアのハードルは低いですね。ただ、カメラ画像からpoint cloudを得るには手間と時間がかかります。

「スキャン対象」
いずれの手段でも静止していものがスキャン対象となるのは変わらなさそうです。
いまだに動いているものをスキャンできるというのは、完全業務用でおよそ個人が手を出せるレベルではなさそうでうす。

「スキャンサイズ」
スキャンできるサイズは、レーザースキャナーは小物から地形まで対象サイズによってラインナップがありそうです。
kinectはあのサイズなのでせいぜい、人、車、部屋程度でしょうか。
SfMでは、景観からお人形さんまでカメラ1台でいけます。

個人的には、今後人が身につけるデバイスが発展していくときにカメラは必ず搭載(Googleグラスのように)されると思うけどレーザーや赤外線カメラなどが搭載されるかというとそんなことはないと思うのです。
その他にも
 ・処理時間がかかるのは時が経つことで解決してくれるはず。
 ・SfMなどの技術分野(ComputerVision)は同じ画像処理技術分野のComputerGraphicに比べて研究者が少ないので、まだ研究の余地がありそう。
 といった理由からやはりSfMがもっと発展して3Dスキャンのスタンダードになるのだろうと勝手に推測して、この方法で試してます。

すでに123D Catchなど、デジカメ画像から3D形状を復元するサービスは提供され始めていますが、これらがどのような技術を使っているのかはよくわかりません。ただ、方向性としてこのようなサービスが広がっていき、個人がローカルでも同じようなことができるようになるのを望みます。
私ももっとデキる人だったら、ちゃっちゃとオープンソースなプログラム作って公開できるんですがね。

これまでいくつかSfMによるスキャンを試しましたが、その結果をみるとやはり将来性を感じますね。勝手にワクワクしてます。
将来的には、メガネに仕込んだカメラで1日の視点映像を記録しておけば、その後いつでもその映像(から切り出した画像)を元に、あの日、あの時、あの場所で見たものを3Dデータとして復元できるようになる日がくるのでは・・・。