デザイン物のモノづくりの場合、クレイモデルや既製品に手を加えたものなどの現物から３Ｄデータを起こすことが多い。
現物を３次元測定し、３Dデータに置き換える(作成する)技法のことをリバースエンジニアリングと言う。

測定の方法は大きく分けて、接触式と非接触式の２通りがある。
接触式は、プローブと呼ばれる先端が球形状になったツールを形状にトレースさせ、XYZ値を測定する。

非接触式は、レーザー式とカメラ画像式がある。
レーザー式は、レーザーを形状に照射し反射した光の変位を測定する。
カメラ画像式は、形状にモアレパターンを照射し、そのパターン模様を撮影。その変位から凹凸形状を割り出す。
どちらの方式を使うかは、測定物の大きさや形状などによって決められる。

どちらも高額な装置で測定ノウハウもあるため、簡単に導入し、すぐに使えるようになるものではない。

さて、そんなリバースエンジニアリングの前置きを書いたところで、今回は誰でも簡単に写真からリバースできるフリーソフトを紹介したい。

「SurveyFromPhoto」
http://www3.plala.or.jp/SolidFromPhoto/

このソフトは、複数の角度から撮影した写真にそれぞれ対応点というものを登録するだけで簡単に３Dデータを作成してくれる。
生成された３Dデータは、各フォーマットで出力が可能。展開図も作成し出力できる。
ソフトの「使用上の注意」を守れば１/１０００〜１/１００の精度の出力が可能というからフリーソフトとは言え侮れない。

各写真に対応点を登録していく作業がこのソフトのメインの作業となる。
地道な作業だが、多ければ多いほど、精度がよければ良いほど、精度の高い３Dデータが生成される。

□簡単な形状でTRY
対応点が登録しやすい直方体で試してみた。


１）「松本城」を4方向から撮影
一般的なデジカメを使用(SONY Cyber-shot DSC-W50)


２）SurveyFromPhoto.exeを起動


３）撮影した写真を全てドラッグ＆ドロップ

４）それぞれの写真に対応点を登録していく


５）登録し終わったら、「カメラ位置・姿勢の計算」をクリック


共通する点が最低１０点ないと以下のような警告メッセージが出る。
警告が出た場合は対応点を増やす


６）「カメラ位置・姿勢の計算」計算結果

青い点と赤い点が大きくずれていなければ、OK
大きくずれていた場合は修正する。

７）ポリゴンを生成

4枚の写真から３Ｄデータが生成された。
マウスの右ボタンと中ボタンを同時押しで、モデルを回転させることができる。
３Ｄデータに見慣れた私でもこれには感動した。

８）３Ｄデータを出力

いつも使用しているＣＡＤに取り込んでみる。
IGES出力。

９）CADに取り込み

対応点を結んだ三角サーフェース群として取り込まれた。
大きさは、ほぼ1/4。
座標系は撮影した角度によって変わると思われる。
回転、移動、スケーリングで編集すれば、十分ＣＡＤデータとして使用できる。

□異形状をTRY
直方体ではつまらないので、複雑な形状を試してみた。
家にあった古びた目覚まし時計。

１）対応点が分り難いのであらかじめ鉛筆で軽くマーキングをした


２）先程と同じ手順で対応点を登録していく


３）ポリゴン生成

登録した対応点が少ないので、粗い形状になってしまったが、時間を掛けて対応点を増やしていけば、現物に近い形状データが得られると思う。
特に裏側のＲ形状はもっと細かく対応点を登録する必要がある。

４）CADへ取り込み


５）モデリング

座標系とスケールを編集し、取り込んだデータを基にモデリングをしてみた。

簡単ではあるがデジカメひとつで手軽にリバースすることができた。

３Ｄデータの出来栄えは、使用する写真の枚数や対応点の登録数によって変わってくる。
多ければ多いほど、精度良く対応点を設定すればするほど、精度の良い３Ｄデータを作成することができる。ただ、その作業は全て手作業となるため、精度を上げるほどそれに掛かる作業時間は当然多くなる。

リバースという作業にもいろいろなパターンがある。
精度良く３Ｄデータ化したいものの方が圧倒的に多いが、ざっくりとした現物モデルをざっくり取り込んでＣＡＤ上で精度良く仕上ていく場合もある。
このソフトはそのような時に使ってみてもいいかもしれない。
また、趣味などで３ＤＣＧモデリングをする場合のベースとしてざっくり取り込むのも良いだろう。

用途はいろいろあると思う。
まずは直方体から試してみていただき、手軽に３Ｄデータが作成できることを実感していただければ、使い方のアイデアがいろいろと浮かんでくるはずだ。

直方体なら初めてでも３０分と掛からないので是非一度は試してみて欲しいと思う。