08.29
【World MR News】フォトグラメトリは写真や動画に続く新たなメディアになる【Photogrammetry Meetup vol.1】①
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。本イベントは、写真から3Dデータを作るフォトグラメトリ技術の活用例を紹介するといったものだ。本稿ではその中から、Discont氏、zannijp氏、森健人氏によるセッションの模様を紹介する。
■「Photogrammetry as NEWMEDIA」by Discont氏
Psychic VR LabのDiscont氏からは、「Photogrammetry as NEWMEDIA」と題して、フォトグラメトリの出来ることや魅力についての紹介が行われた。
▲Discont氏。
フォトグラメトリは新しいメディアだと語る、Discont氏。写真や動画などに次ぐ、3Dの記録方法として盛り上がっていくといわれている技術だ。とはいえ、まだどんなメディアなのかという答えはまだ見つかっていない。また、フィギュアのようなものをスキャンした場合の著作権など、まだ結論が出ていない部分もあるのもたしかだ。
メディアアーティストの谷口暁彦氏は、このフォトグラメトリという技術はどんな意味を持つかということを考察して、作品を発表している。
上記は、Holly Herndonというアーティストのために谷口氏が作成した作品だ。作品が展開していくと、フォトグラメトリのシーンが登場する。谷口氏は、フォトグラメトリを通して見る・見られるという関係や、他者の視点を共有することで、この技術でどんなことができるのか問いかけているのである。
同作は、様々な人に机の写真を撮ってもらい3Dモデル化したものだ。自分の机というパーソナルな視界を、その人がどのように見ているかということをフォトグラメトリで再構築することで、実体験できるのだ。そして、そこにはこれまでの写真や動画とは異なる、生々しさも表現されているのである。
谷口氏はサイトで様々な作品を公開しており、すべてがフォトグラメトリというわけではないが、いずれも動画で見られるようになっている。
Akihiko Taniguchi
建築の表現にフォーカスした作品が、oddvizの『El Orfelinato』だ。こちらは、フォトグラメトリで構築された建築物を外観と内観を繋げて、これまで見たことがないような視覚表現を実現したものである。
■「フォトグラメトリするよ。（仮）」by zannijp氏。
zannijp氏からは、「フォトグラメトリするよ。（仮）」と題されたセッションが行われた。同氏が9月中旬に発売予定のフォトグラメトリのKindle本の中から、一部ピックアップして紹介された。
フォトグラメトリで人物スキャンものを、3Dプリンタに出力するという事例では、まず3Dスキャナーで全身の撮影を行う。そのデータを『Reality Capture』に持っていき、メッシュ化からテクスチャまでを行う。
リトポしたあと、『Reality Capture』で再投影し微調整をして3Dプリント可能な形式で出力するといった感じだ。以下が、その流れを順に紹介したものである。
▲こちらが実際に3Dスキャンされた人物のデータだ。
①3Dスキャナーで人物を撮影
▲撮影は、今回のイベントの会場にもなったSTYLY3Dスキャナーで実施。
▲『Reality Capture』でメッシュ化を行う。写真左が点群付きメッシュで、右がテクスチャ付きメッシュだ。この時点でのポリゴン数は、1100万ポリゴンほどとなっていた。
③『Reality Capture』でモデルの修正
▲サイズ位置調整後、不要な部分を修正・削除していく。
④『Reality Capture』で.objでエクスポート
▲ここまでたどり着いたら、『Reality Capture』でエクスポートをする。その前に、粗や塞がってないところがあっても、そのままハイポリで出力する。
⑤『Wrap3』でリトポする
▲出力した.objファイルは、『Wrap3』というソフトを使ってリトポする。このソフトは、イメージで言うとラッピングしてくれるようなものだ。
⑥『Reality Capture』でテクスチャを再投影する
▲リトポした.objファイルを、再び『Reality Capture』にインポートし、テクスチャを再投影する。
▲テクスチャを再投影することで、穴の空いていた部分や肩のガタガタ部分が修正される。
▲こちらが最終的に3Dプリンタで出力したもの。完成度も高く、様々な可能性を感じる。
■「博物館でフォトグラメトる」by 森健人氏
路上で博物館を展示する活動をするほか、国立科学博物館 科学系博物館イノベーションセンターの特定非常勤事務などを務めている森健人氏からは、「博物館でフォトグラメトる」というテーマでセッションが行われた。
▲森健人氏。
国立博物館には展示されているもの以外にも収蔵庫があり、様々な動物の骨格などが収蔵されている。このように人目に触れる機会が少ないものもあり、もったいないと考えた森氏は3D化することを考えたという。
博物館の地下には解剖スペースもあり、そこでフォトグラメトリを行っている。キリンやクジラなど大きな動物の死体は、フォルマリン漬けなどはできないためそのままでは失われていってしまう。それらをデータとして残して置いた方がいいということで実施している。
▲こちらはクジラの死体をフォトグラメトリ化したもの。
元々コスプレイヤーだったという森氏。しっかりコスプレをするためには、なぜか解剖が必要だと考え（!?）、そこから解剖学の分野に入っている。しかし、コスプレをしたい人にとって博物館がリファレンスを提供できているかというと、そこまでは出来ていない。そこで、活動を始めたのが、路上博物館だ。
博物館にある標本の素晴らしさを伝えるためにこうした活動を行っているのだが、そのときに実際の標本を持って行ってしまうと壊れてしまうことがある。そこで、いったん3D化したものを路上で展示しているのだ。
3Dデータ化されたものは、スケールの変更ができるため、クジラの頭の骨格なども小さくできるというメリットがある。
小さなものをフォトグラメトリで撮影する方法は、3種類ある。ひとつは大量のカメラで一発撮り。ふたつ目は、自分が動いて物体を撮影する。3つ目は、カメラを固定し回転台を使用して撮影するというやり方だ。
いずれも一長一短があり、大量のカメラを使用する場合はコストが掛かってしまう。最も簡単なやり方が、自分でカメラを動かす方法だ。この場合は背景も一緒に撮影するため、背景の特徴点も使用することができるため、誤差を気にする必要がない。
また、カメラと物体の距離をある程度取っても大丈夫なところだ。そのため、比較的大きなものも撮影することができるのである。しかし、しっかり物体を撮影しないと上手くいかないことがあるそうだ。
森氏が使用している機材だが、当初は『Autodesk Remake』というソフトを使用していた。こちらはほどほどの出来だったそうだが、現在は『Agisoft Metashape Pro』を使用している。こちらはプロフェッショナルとスタンダードがあるが、プロフェッショナルの場合はマーカーを打つことができるのが特徴だ。このマーカーを打つことで、スケーリングがしっかり出来るようになるのである。
カメラは偏光フィルターを付けることで、つやつや感を消している。森氏はカメラにお金をかけて気が付いたことは、カメラも大切だがそれよりも光りのほうが大切だったという。
フォトグラメトリは、つるつるしたものは特徴点が出ないため、取り込むのが苦手だ。たとえば、タマゴなどの場合は光りの写り込みが特徴点になってしまうのである。このつるつるやつやつやに関しては、偏光フィルターをカメラに付けることで反射を抑えることができる。
全体を撮影したいときは、一回ものを置いて撮影したあと、ぐるりと反対側を撮影している。このときに、背景の特徴点が出ないようにする。複数の角度で設置して撮影し、才英ごとにチャンクを分けてマージし、再度sfMを実施している。
元々地図作りに使われていたフォトグラメトリだが、そのため、太陽から見た歪みのない画像を作ることができるのも特徴のひとつだ。昔は骨のオルソフォト（正射画像）を作るのは大変だった。しかし、フォトグラメトリならば3Dデータを作ったあとにオルソフォトを作ることができるのだ。
▲フォトグラメトリは、ふわっとしたモデルだけではくこのようなカリっとしたものも作ることができる。
Photo＆Words 高島おしゃむ
コンピュータホビー雑誌「ログイン」の編集者を経て、1999年よりフリーに。
雑誌の執筆や、ドリームキャスト用のポータルサイト「イサオ マガジン トゥデイ」の
企画・運用等に携わる。
その後、ドワンゴでモバイルサイトの企画・運営等を経て、2014年より再びフリーで活動中。
