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3D測量とは？
非接触の３Ｄ測量を挙げても、さまざまな計測手法（機器）が存在しています（下図参照）。
日本での３Ｄ計測（測量）は、2000年頃を皮切りにまずは工業分野が主となって活用が始まり、続いて文化遺産や土木分野にも広まりました。当社は2005年より３Ｄレーザースキャナの業務をスタートさせ、2006年にデジタイザ、2012年にＵＡＶ(ドローン）、2016年にレーザースキャナ搭載のＵＡＶ（通称ＵＡＶレーザー）の業務をおこなってきました。2016年に国土交通省がi-Construction（アイ・コンストラクション）をスタートさせたことを起因として、近年ＵＡＶや３Ｄレーザースキャナの保有会社が一気に増えています。
そういったなかで、３Ｄ測量の老舗（パイオニア）として、全国から依頼を請け、３Ｄ測量の実施、データ処理（モデリング）、レプリカの作成、技術指導（トラブルシューティング含む）、講演・勉強会の実施などをおこなっています。なかでも対象（目的）とワークサイズ（測量範囲）の関係における適切な手法・機器の提案（コンサルティング）には、大変ご好評いただいております。
現在までの３Ｄ測量における主な業務内容
| 土 木 | 道路、法面、河川、海岸、ダム、構造物、建築物･･･ |
| 文化遺産 | 遺跡、古墳、史跡、出土物、記念物･･･ |
| 工 業 | 工場施設、金属部品、医療部品･･･ |
| その他 | モデリング、レプリカ作成、シミュレーション、ＡＲ・ＶＲ・MR･･･ |
３Dデジタイザ
３Ｄデジタイザは、主に三角測量法、モアレ法（下図）の２種類の原理を用いた測定機器の呼称です。
３Ｄレーザースキャナは数百ⅿ離れた対象を計測出来るのに対し、デジタイザは１～２ⅿの距離しか計測できません。ただし、分解能はミクロン～0.1mm単位となっており、主に工業製品の精密測定に用いられてきました。それらは文化遺産にも応用され、出土物や遺物の、加工痕や紋様などのディテールを捉えて、立面図やレプリカ作成に、実物により近く反映させています。
近年では、写真測量を用いた詳細な解析もおこなわれていますが、カメラ撮影に一定程度の技術が必要なこことや、撮影後の３Ｄ化工程に時間がかかることなどから、即時性や精度・確度保証がある３Ｄデジタイザは、工業・文化財分野で、必要不可欠なアイテムとなっています。
３角測量法
※3D Laser Scanning for Heritageより抜粋
モアレ法
当社使用の３Ｄデジタイザ
| 製品名 | VIVID9i | RANGE7 | SmartScan(※1) |
| メーカー | KONICA MINOLTA | KONICA MINOLTA | HEXAGON |
| 機器画像 |  |  |  |
| 使 用 |  | |  |
※1 業務提携により使用可能
3Dレーザースキャナ
３Ｄレーザースキャナ（ＴＬＳ）は、タイム・オブ・フライト（TOF法)、又は位相差法の原理を用いた測量機器です（下図）。またはレーザープロファイラーと呼ばれることもあります。
３Ｄレーザースキャナは三脚に固定した、短・中距離（半径100～400m）、長距離（半径1000～4000ｍ）のタイプがあり、本体が水平回転、ミラーが鉛直回転することにより、ほぼ球状に計測が出来ます。トータルステーションと同時に作業することが多いため、土木分野では観測距離が近い短・中距離のタイプが好まれる傾向にあります。発売当初15～20kgあった本体も、現在ではワイヤレスで5kg近くまで軽量・コンパクト化されて、可搬性や機動力が大幅にアップしました。
2016年に国土交通省のi-Construction（アイ・コンストラクション）が始まった以降は、測量機器として一般化しつつあります。また最新のトレンドとしては、三脚レスのハンディタイプが登場してきました。
TOF法
3D Laser Scanning for Heritageより抜粋
位相差法
当社使用の３Ｄレーザースキャナ
| 製品名 | Focus3D X330 | VZ400(※1) | Trimble TX8 (※1) |
| メーカー | FARO | RIEGL | NIKON-TRIMBLE |
| 機器画像 |  |  |  |
| 仕 様 | | | |
※1 業務提携により使用可能
UAV（ドローン）写真測量
ＵＡＶとは無人航空機（Unmanned aerial vehicle）の呼称です。UAS (Unmanned Aircraft Systems) や、一般では短くドローン（drone）と呼ばれることもあります。
国土交通省のi-Construction（アイ・コンストラクション）ではＵＡＶを名称として採用したことから、土木関係者間ではＵＡＶが一般的です。
i-Constructionでの活用法は、自律飛行による写真測量用の空撮が主体となっており、その背景には、SfM（Structure from Motion）自動解析ソフトが普及したことがあります。現在市販のソフトではバンドル調整法（下図）を基本としたものが大半であり、それらソフトの大量演算の高速処理を可能にした、近年のＰＣスペックの貢献度も高いと思われます。
バンドル調整法
当社使用のＵＡＶ
| 製品名 | SPARK | DJI MAVIC 2 PRO | SPIDER UD8（※1） |
| メーカー | ＤＪＩ | ＤＪＩ | ルーチェサーチ |
| 機器画像 |  |  |  |
| 仕 様 | | | |
※1 カメラジンバル用三脚装備時
当社使用のＳfＭソフト
| メーカー | ソフトウェア名 | 備 考 |
| Agisoft | PhotoScan | |
| Pix4D | Pix4Dmapper | |
| Bentley | Context Capture | 業務提携により使用可能 |
UAVレーザー
ＵＡＶレーザーとは、小型のレーザースキャナとGNSS/IMUを搭載した、UAVの呼称です。規制が厳しくなることより、離陸重量25kg以下の機体が多いですが、市販ＵＡＶと比較するとかなり大型です。
通常のUAV写真測量との違いは、植生域の取得データの差にあります。写真測量では樹木や草などの植生域では葉や枝の表面のみを解析し、３Ｄ化しています（下図参照）。一方ＵＡＶレーザー測量では、葉などの植生（ファーストパルス）と地表面（ラストパルス）の、それぞれの高さを検出可能になります。
林野庁の統計によると、日本の森林率は67%であることから、ＵＡＶレーザーを必要とする範囲は非常に大きいと考えられます。また、水中を計測できるグリーンレーザーの開発も進んできました。
最近は高額なGNSS/IMUではなく、車の自動運転技術にも採用されている、光学系・レーザー系センサー等のSLAM（Simultaneous Localization and Mapping）をＵＡＶに応用し、GPSが入らない場所や、室内閉鎖空間などの自律飛行も可能になってきています。
写真測量の問題点
当社使用のＵＡＶレーザー
| 250製品名 | SPIDER UD8 | SPIDER LX8（※1) 水中：グリーンレーザー搭載 |
| メーカー | ルーチェサーチ | ルーチェサーチ |
| 機器画像 |  |  |
| 仕 様 | | |
※1 業務提携により使用可能
レプリカ制作
３Ｄ計測が行われる以前は、文化遺産のレプリカ作成は実物による型取りが主体でした。職人技による精密な型取りが可能でしたが、脆弱な対象物などは常に破損のリスクが伴っていました。３Ｄデジタイザ等が普及すると非接触の３Ｄデータ取得が可能になり、破損のリスクは軽減されました。ただしデータを制作する機器はＮＣ切削機が主体であり、複雑な構造の造形には不向きでした。
３Ｄプリンター元年と呼ばれた2013年以降には、積層や光造形など、材料を含め多彩な造形が可能な機器が次々と登場し、一般ユーザーにも手が届く価格帯の機種も発売されたことから、”３Ｄプリンター”の呼び名は広く使われるようになりました。
2006年より３Ｄデジタイザで文化遺産を中心に、精密な計測を実施してきた当社は、博物館などの”展示”に耐えうるハイエンドなレプリカ制作を実施してきました。過去の実績を例に、３Ｄデータ取得法、材質や製作機器の選定、着色法など、場合に応じて専門家も召集し、ご提案いたします。
当社使用の３D造形
| 製品名 | NＣ切削（6軸） | 積層プリンター | 光造形・レーザー焼結 |
| イメージ画像 |  |  |  |
| ３Ｄ計測 | ３Ｄデジタイザ、３Ｄレーザースキャナ―、写真測量 等で実施 | ||
| ３Ｄモデル作成 | STL他データ変換・分割作業実施 | ||
| 着色 | 学芸員など彩色の専門家を招集可能 | ||
※1 ３Ｄ造形は業務提携による（受枠などの反転造形も可）
