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UC-win/Road 点群モデリング  New
点群データのインポートと3Dモデリング

Advanced標準機能 ●最新版製品価格 ●リリース 2011年3月
シミュレーション

 はじめに
点群モデリングプラグインは3Dレーザスキャナで採取した何万点もの情報をUC-win/Roadで活用するためのプラグインです。構造物モデリング、道路作成、地形や建物の計測・測量などさまざまな活用範囲が考えられます。ここでは、このプラグインを利用した道路作成の流れとユーザインタフェースについて紹介します。


■図1 メイン画面

 道路作成の流れ
UC-win/Roadで道路を作成するには道路線形・道路断面が必須となります。点群を用いて道路作成の作業を自動化すれば、高精度のモデリングが可能になると同時に、時間的なコスト削減にもつながります。
これに適した点群計測の方法として、Mobile Mapping System(以下MMS)があります。本プログラムはMMS点群から中心線点列を抽出して、道路線形を生成し、任意箇所の道路断面を抽出・編集することでて簡単に道路が作成できます。
中心線点列の抽出アルゴリズムは、MMS点群をスキャン面群に整列させてスキャン面の任意点とその法線によって次の点を検索する「法線検索」を採用しました。
しかし、最適な中心線点列を得られない場合もあります。たとえば、開始位置は中心ですが、徐々に路肩に片寄ってきているなどの現象です。これに対応するため、点列補正機能(図2・3)を実装しました。これは任意の2点を指定して法線検索を行い、得られた2本の点列をリニアに合成することで中心線点列を求める機能です。これによって思い通りの中心線点列が得られ、少ない入力で道路生成ができます。

■図2 点列補正機能の概要 ■図3 点列補正機能の効果
(赤線: 適用前、緑線: 適用後)

 ユーザインタフェース
入力・編集に必要な機能に素早くアクセスできるよう、ユーザインタフェースはプラグインのメイン画面(図1)に集約しました。
読み込んだ点群は表入力形式にしています。表の列には表示スイッチがあり、[View]のチェックボックスのON/OFFで点群の表示状態を変更できます。複数の点群ファイルを読み込んで、描画パフォーマンスが低下した場合など、任意の点群を非表示にすることで描画速度が向上できます。中心位置の列については、値を変更して点群の平行移動ができます。
UC-win/Roadメイン画面では、中心線点列の編集がマウス操作で行えます。マウスポインタの移動に追従して選択可能な点がハイライトされるので分かりやすく、選択ミスを防止します(図4)。
点群描画オプションについてもプラグインのメイン画面から行えます。変更内容が即座に反映されるので作業がスムーズになり、編集操作に集中できます。

■図4 UC-win/Roadメイン画面 中心線点列の編集 
緑の点をクリックしてスキャン面を選択後、
中心線位置にしたい点を指定する。選択候補
にマウスカーソルを近づけると紫色にハイライトされる。

 将来とサービス
地形や構造物を3次元でスキャンして活用する技術は比較的新しく、現在もさまざまな研究がされています。研究成果をフィードバックしつつ、本プログラムでは以下の活用方法を計画しています。

 ・構造物モデリング
 ・地形メッシュの生成とエクスポート
 ・現実とVRモデルとの比較検討
 ・計測・測量

また、当社では3Dスキャン・モデリングサービスを提供しています。本プログラムと併用してさまざまな活用が可能となりますので、ぜひご利用ください。

 最後に
今回は道路作成機能に重点をおいて紹介しましたが、他にも移動・回転・スケールなどの編集機能を実装しています。今後もユーザの皆様からのご要望を取り入れ改善に努めてまいります。どうぞご期待ください。
(Up&Coming '11 新春掲載)
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