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ソフトレビュー「SurveyFromPhoto」【yamag】

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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。
101107-07.jpg
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。
101107-01.jpg

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)
101107-02.jpg

2)SurveyFromPhoto.exeを起動
101107-03.jpg

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
101107-04.jpg

5)登録し終わったら、「カメラ位置・姿勢の計算」をクリック
101107-06.jpg

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
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6)「カメラ位置・姿勢の計算」計算結果
101107-08.jpg
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
101107-09.jpg 101107-10.jpg
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
101107-11.jpg
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
101107-12.jpg
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
101107-13.jpg

2)先程と同じ手順で対応点を登録していく
101107-14.jpg

3)ポリゴン生成
101107-15.jpg
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
101107-16.jpg

5)モデリング
101107-17.jpg 101107-18.jpg
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。

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コメント(2)

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山本様、おはようございます。
これは! 素晴しい情報です。
試してみますね。(ωV_vω)ペコ

高野様、こんばんは。
コメントありがとうございます。
カスタムパーツやビンテージパーツのリバースとかに使えるといいですね。
複合面はかなり難しいというか混乱してくるので、あらかじめ番号付きのポイントを書いておいた方が良いと思います。
ぜひ、試してみてください。

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