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ユーザー事例紹介

短期間で3Dモデルを作成する
「高精度3D計測サービス」<U‘sFactory>

2017.10.18

ゼネコンや大手組織設計事務所などと協働し、ICT活用で問題解決にあたる
U’sFactory(ユーズファクトリ)。同社が主軸として展開する、3DCADを活用した
BIM積算&全自動施工図作成システムの「BI For ArchiCAD」、並びに、全周囲動画映像から
座標値を持ち合わせる3次元化映像と3Dモデルを作成する「高精度3D計測サービス」は、
同社代表取締役社長の上嶋泰史氏が自らの切実な想いから構想し、幾多のハードルを超えて
結実させたソリューションである。
事例紹介では、両ソリューションを前編と後編に分けて紹介する。
後編では、3次元化映像と3Dモデルを作成する「高精度3D計測サービス」と「コンサルティ
ング業務」について、同社代表取締役社長の上嶋氏に伺った。


高い精度にこだわり安心を提供する3D計測サービス
U'sFactoryは、BIMを活用した徹底的な合理化だけでなく、建築におけるリアルとバーチャル
の融合も目指している。その姿勢がよく表れているのが、同社の提供する「高精度3D計測
サービス」である。

     高精度3D計測サービス

     高精度3D計測サービス


このサービスも、上嶋氏がゼネコンの技術部に所属していた経験から生まれている。「既存施
設の改修では、営業を続けながら改修工事をすることが多くあります。このとき新築時に描か
れた2Dの図面はあっても、3Dモデルは存在しません。既存の計測サービスは多くありました
が、ポイントクラウド(点群)計測で3Dモデルができないかと考えたのです」と語る。

        株式会社U’sFactory
        代表取締役社長 上嶋 泰史 氏

        株式会社U’sFactory
        代表取締役社長 上嶋 泰史 氏


この際に上嶋氏が重要視したのは、精度の高さであった。「精度が粗いと、出てきたデータに
対して誰も責任を担保することができません。土木分野の計測では1/500の図面精度で可とさ
れますが、例えば一つの建物を計測していくと、一周したときに10cm単位の誤差が積み重なっ
て1mのズレが出てきてしまうようなこともある。これは建築をつくる世界ではあり得ません。
建築分野に特化した、安心できるデジタル計測サービスを提供しようと、高精度でポイントク
ラウドを行う方法を整えていったのです」。

     ポイントクラウド(点群)計測で作成した3Dモデル

     ポイントクラウド(点群)計測で作成した3Dモデル


同社の高精度3D計測では、Leica Geosystems社の計測機器とソフトウエアを導入している。
他社製品と比べ、かなり高額な計測機器であるLeica Geosystems社製品を複数台保有してい
るのは、「市販化されている機器のなかではLeica Geosystems社の計測機器が湿気や気温変
化に強く、三脚に取り付ける整準台の規格も最も安定していて信頼できる」(上嶋氏)という
理由からだ。こうして信頼のおける機器の組み合わせにより、広範囲における計測精度の誤差
2mm以内という、高精度な計測結果を担保している。


3D計測から正確な3Dモデルを一気通貫で作成
そして、計測から3Dモデル作成までを一気通貫して行うことも、同社の大きな特徴である。
また、点群計測結果の提供だけでなく、同時に、座標付きの連続360°映像を合わせてクライ
アントに提供する。

     提供する360°映像

     提供する360°映像


これは、全周囲動画映像からカメラ位置を自動的かつ高精度に求められる技術(CV[カメラ
ベクター])を持つ岩根研究所とU’sFactoryの協働の賜物であり、全周囲動画映像を画像処
理し、XYZ座標値を持ち合わせた三次元化映像を取得することで、カメラの位置を高精度に特
定できるようになった。そうしてカメラ移動近傍の対象物を広範囲の視角からとらえ、対象物
の三次元座標や、三次元形状を座標と共に読み取ることを可能にした。映像と既存建物などの
3DCADモデルをマッチングさせることで精度は高まり、3DCADモデルの制作誤差は5mmを
下回っているという。

     「CV(カメラベクター)技術」

     「CV(カメラベクター)技術」


この技術の効果をよく現す一つの事例が、神奈川県横浜市「みなとみらい」の街区で
U’sFactoryが行った計測と3Dモデル作成である。みなとみらい約1km四方の範囲内について、
点群処理と3Dスキャン、さらにVRデータの作成を約20日間という短期間で同社は達成した。
これまでであれば約3カ月はかかる内容だといい、3Dモデルの制作誤差も5mm未満を達成し
ている。「高精度の3DCADモデルを提出するまでの期間の圧縮は、発注者にとって一番のメ
リットになるはず。一つの案件を終了した後、継続して案件を受けることも多くあります。
計測から3DCADモデルの制作まで一気通貫で自社で行うことができ、リーズナブルなコスト
で高いクオリティを担保できるのが自社の強み」と上嶋氏は胸を張る。

     神奈川県横浜市「みなとみらい」の街区の3Dモデル

     神奈川県横浜市「みなとみらい」の街区の3Dモデル


また、改修工事の現況調査にポイントクラウドを行った例が過去にあるが、躯体に絡む設備ス
リーブの位置などを正確に特定し、3Dデータを設備用CADに活用した。「改修事例の場合、
設備業者は既存の躯体の状態がよく分からないために、自らが実測を行うなど、手間をかけて
設備の仕様とスペックを入れざるを得ず、現場で工事が始まってからスリーブが当たる・当た
らないと苦労しています。これらの、従来作業方法では、根本的に間違える可能性が高いと言
わざるを得ません。この改修工事の現況調査事例では、他社では1カ月はかかるとされた作業
を、約4日でデータを取り、3Dモデルを得ることができました」と上嶋氏は語る。

  改修工事の現況調査にポイントクラウドを行った例

  改修工事の現況調査にポイントクラウドを行った例


都心の駅構内の案件では、深夜の2日間のわずか計8時間でポイントクラウド計測を達成。そ
のほか、都内の地下鉄駅構内や工場、研究施設などでフルスキャニングを行った実績がある。
いずれも所要時間が圧倒的に短く、正確であるため、手戻りがなくコスト圧縮につながってい
る。そして、3DモデルはArchiCADなどのBIMソフト、またBI For ArchiCADと連携して活用
できるだけでなく、テクスチュアマッピングも正確で、VRにも活用することができる。現実
空間のさまざまな情報を共有するプラットフォームとして、さらなる活用が見込まれる。
同社では、計測する現地での作業をより早く簡単に、一人でも操作できるシステムとして
「Info360」も開発している。市販の超小型で高性能の全天球カメラを採用しレーザー距離計
を併用することで、大幅な小型化・軽量化と高精度な補正に成功している。全天球写真をパソ
コンに取り込んで独自開発のソフトで処理すると、画像上の要所に3次元座標が自動的に埋め
込まれるが、この誤差も数mm未満にとどめている。このシステムでは、以前に開発していた
同社のシステムに比べて大幅にコストダウンを実現することもでき、外販も開始。計測にはロ
ボットやドローンも次々と導入するなど、上嶋氏は改善に余念がない。


コンサルティングで業務を継続的にフォロー
U'sFactoryは現在、BIM積算&図面作成補助システム「BI For ArchiCAD」と「高精度3D計
測サービス」という2つの軸を主として、コンサルティング業務も行っている。システムの開
発・販売や計測サービスの提供だけではなく、企業のビジネスにとっての最適化も見据えてい
るのである。同社では既成概念を打ち破る数々のアイデアをかたちにし、スキルやノウハウを
積み上げて研鑽し、継続的なフォローを行うなかで信頼を得て、さらに活躍の場を広げつつあ
る。それは上嶋氏が発想の段階から使い手の立場に寄り添い、確実な成果を積み上げてきた結
果といえる。
「当社のBIM活用事業は建築に関わる広い分野で活用いただけますが、設計施工を行う企業で
は、生産性向上の価値をより強く実感していただけるでしょう。改修工事では特に、BIM計画
が重要となります。コストと仕様、デザインのバランスをとりながら建物をつくっていただく
ために、当社はBIMマネージャーとしての活動だけでなく、教育・実施のサポートを全国に展
開したいと思っています。そうして、それぞれの企業に適したBIM活用スタイルを提案してい
きたいですね」と上嶋氏は熱く語った。

「高精度3D計測サービス」の詳しい情報は、こちらのWebサイトで。

☆本ソリューションは、「Archi Future 2017」(10月27日開催)に出展しています。