iPhone-LiDAR + Scaniverse or Metascanから書き出された点群とメッシュを比較 estimating point cloud and mesh exported by Scaniverse or Metascan for iPhone-LiDAR
はじめに ぼくは混乱状態になってきたので,ここで整理したいと思う。その上で,CloudCompareやMeshLabでのぼくの利用姿勢を正すことができる。 1 2セットの段ボール三箱と神武天皇遙拝所碑のLiDAR撮影 この章は全く自分用の覚え書きである。3Dデータの欠損をMeshLabを使って穴埋めする で示したように,MeshLabへのメッシュOBJの読み込みの際に,ファイル名に注意を払うべきことに気付いた。ファイル名内に空白spaceを入れてはならないことである。2バイト文字日本語も入れない方が良いとも考えている。 図1には,二つのファインダーが見える。Wikipediaによれば,「ファインダー(英: finder)は、カメラにおいて撮影前に目で構図を決めたりピントを合わせたりするのに使用する覗き窓など」とある。そういえば,アナログカメラを使っていた時代にこのファインダーは自分の言葉として定着していた。macのファインダーの名称はここから来ているんだなあ。今更の気付きだけど。 このファインダーの左部は,2023年1月11日に撮影したものである。OBJファイルだけは1月25日の日付があるが,これはMeshLabへのOBJ読み込みが出来ず,iPhone 12 ProのScaniverseで名称変更をする必要性があって,出力し直したためである。OBJ以外についてはファインダー上で直接,修正した。 この1月11日の撮影は1月7日にMetascanでの撮影結果に愕然とした結果である。1月7日にMetascanで段ボール三箱と神武天皇遙拝所碑を撮影したが,いずれも線分を表現できず,がっかりして,次点候補だったScaniverseに望みを託したからであった。そしてScaniverseがMetascanと比べると遙かに線分の再現性が高いことを実感した。その結果が左のファインダーなのである。Metascanで取得したものは線分が歪んでいるので,表示対象にしなかったので,Metascanの出力ファイルは無い。 で,右のファインダーのファイルは1月26日に撮影をし直したものである。上記の学習のゆえに,ファイル名は英数字のみにし,スペースも排除している。ただ,Metascanで撮影したファイル名は,metascan_20230126_1536_ぼくの命名,となる。記録する上でこの接頭辞は邪魔ではないが,ぼくの命名自身に含まれている内容なので,ぼくの命名法をMetascanについては変更した方が良いと思われる。その変更結果を図2に示したいと思う。 図1の左のファインダーを見ると,Scaniverseによる出力ファイルは,メッシュ(OBJ, FBX),点群(LAS, PLY)である。LASについては,iPhoneでも使えるようになったLiDARの標準ファイル形式「LAS」ってどんなデータなの?を、PDAL/Laspyを使って調べてみる。で解りやすく説明されているが,ぼくには今のところ不要で図2では削除している。 図1の右のファインダーを見ると,どうもエキスポートしたあとで,ファインダーで各ファイルを個々のフォルダーに整理したようである。図1の左のファインダーでは整理されていないが,実はmouseWindowsでは同様に整理している。CloudCompareでの作業ファイル群の名称が単純で元ファイルとの関係がわからなくなるために,iPhone 12 Proからエキスポートされたファイルを個々のフォルダーに入れる必要があった。その経験を踏まえて,macのファインダーでその作業を実行したのである。図1の右ファインダーでは上から見ると,段ボール三箱では,Metascanによる,メッシュOBJ,点群PLY,Scaniverseによる,メッシュOBJ,点群PLY,神武天皇遙拝所碑では,Scaniverseによる,メッシュOBJ,点群PLYが見える。神武天皇遙拝所碑については,1月7日にMetascanでLiDARと写真測量を丁寧に実施し直線の復元ができなかったので,実施しなかった。このファイルをmacにダウンロードしているかどうか,確認すべく,metascan_2023_01,で検索したがこのファイルは見つからなかったので,iPhone 12 ProのMetascanのライブラリーを見て,本日には,一応ダウンロードすることにした。というのは,Jan. 30, 2023でProが更新日で,回避したいからである。 さて,今後のファイル名の構成は次の形が適当か。現場での命名のあと,インドアでmacに保存する際に整理すれば良い。現地では難しいが,ローマ字でもいいから英数字で揃えた方が良いだろう。形式1: [日付230138]+[テーマ3carton]+[3d-app(+LiDARorPhoto)]+[試行回数_4]形式2: [テーマ3carton]+[日付230138]+[3d-app(+LiDARorPhoto)]+[試行回数_4] 形式1と形式2の何れがいいか。調査地では何らかのテーマがある。同日に異なったテーマでスキャンすることも当然ある。同じテーマで調査日が大きく離れる場合もある。パソコンで分析する場合に,最も有効なファイル名称は何だろうか。ファインダーまたはブラウザーでの操作だけでなく,CloudCompareやMeshLabの読み込みも考えた方が良いだろう。というわけで,形式2を採用したい。なお,一連のファイルを検索する際には上位カテゴリーとして日本語を入れた方が良いだろう。ファイルのパスで2バイト文字が介在する場合,現在の欧米のソフトは文字化けはしないのではないか。CloudCompareとMeshLabについては問題が無いように感じている。そこで,形式2の関連ファイルを,神武天皇遙拝所碑と段ボール三箱に入れ込んだ方が良いだろう。 で,何とかmacのファインダーでファイルなどの名称を変更したが,特にOBJファイルセットについては動くかどうか心配である。同じ内容のものを一つはMac_Win_Sharedフォルダーに入れ,フォルダー名を直方体撮影ファイル名再構成forMeshLabとした。もう一つはmouseWindows10のmoto > Documents > win_moto_documents > win_3d_scan,にコピーし,フォルダー名を直方体撮影ファイル名再構成forCloudCompareとした。 というのは,CloudCompareで操作過程で生まれたファイルと,MeshLabの操作過程で生まれたファイルを区別するためなのだが,同じファイルをCloudCompareとMeshLabで表示してみて,同時に比較したいということがある。CloudCompareはmouseWindows10で,MeshLabはWindows10 on Parallels Desctop of macで操作する。実際にやってみて,どうなるかはわからないので,今後変更する可能性がある。macのファインダーでの「直方体撮影ファイル名再構成」のファイル群のスクリーンショットを次に示す。 さて,図2と3では,iPhone 12 ProのスキャンアプリMetascanとScaniverseについてまとめている。そして出力ファイルは,主にメッシュのOBJと点群のPLYファイルに注目している。それをまとめたのが,次の表1である。 ターゲットは神武天皇遙拝所碑と段ボール三箱である。神武天皇遙拝所碑については表1上段の4組のOBJとPLYがあるが,一般に最大値を示す赤字が見えるのはScaniverseである。ScaniverseのJan. 10とJan. 26の違いは,身近な直方体の体積をiPhone 12 Pro+ LiDAR写真測量で求める の「図53b Mesh Simplificationの説明」に示されている。Scaniverseの描く段ボール箱の平面の点群が少なくて,何らかの省略プロセスがあると考えていたが,まさにこのMesh Simplificationがデフォルトで選択されていた。そのため,これを解除してスキャンをやり直したのが,Jan. 26のデータである。objファイルを見ると,Jan. 10は526kBで,Jan. 26は21.9MBと大きな違いがあった。 段ボール三箱の結果を見ると,objファイルの関係は神武天皇遙拝所碑と同じであるが,plyファイルでは神武天皇遙拝所碑とは違って,逆転して,Jan. 26の5.6MBに対して,Jan. 10は21.6MBとなっている。何故なのか,わからない。 そこで,点群数などターゲットの再現性を,CloudCompareとMeshLabで閲覧して,確認したいと思う。なお,スキャンの密度などはその時のぼくの心身の感覚も関係するが,とにかく,アプリで表示される像に従っているのであって,およそ恣意的ではないと思う。 以上,Jan. 30, 2023記。 3 CloudCompareとMeshLabによって3Dスキャンの再現力を見る 3.1 ScaniverseのMesh Simplicationの解除前と解除後の比較 最初にチェックしたいのは,ScaniverseのMesh Simplicationの解除前のJan.10のものと,解除後のJan. 26のものである。点群PLYとメッシュOBJについて求める。 a 段ボール三箱の点群PLY 解除前Jan.10 […]