R5環境土木科 地形モデル 点群データの処理

R5年度 国東市産学官連携研究センターの実育・実現場モデル化事業の第5回目。授業(50分×2本)

2023年7月19日(水曜日)

3DCAD 第2回 地形モデル作成 点群処理

  • 前半:点群データと処理
  • 後半:ソリッドモデルの練習(押し出し、回転、切断、和、差..)

点群データとは?

位置や色の情報をもった点の集合したデータ

ドローン(計測〜写真解析)、地上型やハンディ型の3Dレーザースキャナーで、計測したデータです。

R5国東市産学官 点群データ活用環境

授業で行う「点群処理」とは、
地形モデルを生成するために行う「不要点の除去」

R5PointCloudData-edit
点群処理を対象とする不要点

上記写真は、不要点が残った状態。ここで不要とする対象は、
車両など地形面の上に位置するモノ(人や車、木々)。地形のみを目指します。

PointCloud-after-edit
点群処理を行った後の点群データ

前半授業開始:点群データの処理

R5pointCloud-edit1
点群データの処理について説明
  1. 基本操作(移動、回転、視点変更、1つ前へ戻す)
  2. 点の選択(選択、選択解除、部分選択)
  3. 選択部分を削除
  4. 便利ツール(点群を単色で表示、視界制御)

3Dブラウザ上で編集

R5Select-pointcloud-data
3D授業 点群データを選択する
点群データの処理授業点群データの処理授業点群データの選択と削除

点群の選択範囲を制御すると 点群を選択しやすくなる

点群データの視界を制御する

処理したデータ(不要点削除)を用い、地形モデルの完成。

数量の算出や地形の断面図、陰影図などに利活用できます。

地形モデルを断面選択しDXF出力点群処理の授業風景

後半:ソリッドモデルの練習

練習用のデータを配布し、それぞれ機能コマンドを使って、データを完成させていきます。

Solid1-model
ソリッドモデル1

先生も一緒に、共に学び合う。

ソリッドモデルの練習練習したコマンド

  1. 押し出し:図形(正方形)をZ方向に1000押し出す
  2. 回転:黄色のラインを中心に360度回転させる
  3. ロフト:図形(正方形)と図形(長方形)を繋いでソリッドを作成
  4. 切断:赤の図形(立方体)を黄色のラインで分割する
  5. 和:赤の図形(立方体)と緑の図形(球)を結合する
  6. 差:赤の図形(立方体)から緑の図形(球)を減算する
  7. 交差:赤の図形(立方体)と緑の図形(球)が重なった部分を残す
  8. スイープ:パスにしたがって図形(円)を押し出す

ソリッド化した3Dモデルデータ
ソリッド化した3Dモデルデータ

早い人は、先のステージ(練習2)へ

ソリッドモデルの練習2
ソリッドモデルの練習2
押し出し機能でソリッド作成学生も先生も皆で学び合う授業

日進月歩

少しずつでも、新たな学びについて、進化し続けられる環境に、感謝しています。

一度でも、3Dモデリングや点群データというものがどういう流れなのか、触れておくことで、この先に活かされることを願っています。

点群データの扱いについて、自治体さんの動きを授業でも紹介したのでシェアします。

オープンデータ化される点群データ(地域データ)

オープンナガサキさん:「自由に、使え!」https://opennagasaki.nerc.or.jp/

データをダウンロードすることができます。時代ですね。

オープンナガサキさんの点群データダウンロードサイト
オープンナガサキさん点群データダウンロードサイト

長崎県高島のデータをダウンロードして、授業で紹介

オープンナガサキの点群データ(高島)a
オープンナガサキの点群データ(高島)

点群処理したデータ

点群処理したデータを陰影描画
点群処理したデータを陰影描画

島ごと、断面を切ってみる

オープンデータナガサキのデータを用いて島ごと点群データを断面抽出
オープンデータナガサキのデータを用いて島ごと点群データを断面抽出

データを軸に、繋がるとき

1つ1つの積み重ねですね

シェアすること、共同することで、余分(情報過多)を最適化し、後世につながる環境形成につながりますように。

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