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 […]

3Dデータの欠損をMeshLabを使って穴埋めする filling in blanks of 3D data using MeshLab

はじめに  iPhone 12 ProのLiDAR機能を使って3Dファイルを得て来たが,CloudCompareでまずは体積や面積を求めるというような言わば幾何学的空間分析での基礎的な作業の際に,3Dデータの欠損に基づくエラーには悩まされてきた。そして,単に体積や面積を求めることよりも,3D空間データの位置の信頼性そのものも気にかかるところではあった。 この種の問題を解決してくれるであろうMeshLabに本日出会った。他の用件もあるけど,大きな関心があり,ちょっと触ってみた。 1 始める前に  MeshLabは,3Dメッシュデータ用ではあるが,点群ファイルにも使うことができるらしい。読み込み対応ファイルのうち,ぼくが使うiPhone 12 ProのアプリはScaniverseとMetascanで,これらのエキスポートファイル形式との関係では,MetascanのメッシュデータではSTLとOBJ,点群データではPLYとXYZ,ScaniverseのメッシュデータではSTLとOBJ,点群データではPLYに限られる。何らかの作業が終わって出力する形式はCloudCompareの利用を考えると,メッシュデータではSTLとOBJ,点群データではPLYに限られる。 MeshLabアプリは,https://www.meshlab.net/ から提供されており,最新のものは MeshLab version: 2022.02 28/Feb/2022であり,mac,Windows64,何れにも対応している。さきほど何れにもインストールし,何の問題も無かった。同梱のRead.meには次の但し書きがある。 Please, when using this tool, cite the following reference: Meshlab: an open-source mesh processing tool.P. Cignoni, M. Callieri, M. Corsini, M. Dellepiane, F. Ganovelli, G. RanzugliaProceedings of the 2008 Eurographics Italian Chapter Conference,ISBN: 978-3-905673-68-5, pp. 129-136, DOI: 10.2312/LocalChapterEvents/ItalChap/ItalianChapConf2008/129-136  さて,操作マニュアルを調べてみた。MeshLAB Tutorial ここには,はじめに,Cloud Compare:  […]

身近な直方体の体積をiPhone 12 Pro+ LiDAR写真測量で求める reliability of dimensions of familiar cuboid by iPhone 12 Pro + Lidar laser scanning and photogrammetry

はじめに  元伊勢大饗石のLiDAR測量 に続いて,このページを作成する。大饗石のCloudCompareの体積計算の妥当性を検証したいのである。 その方法として容易に考え得るのは,スケールで計測可能な直方体の体積を,LiDARまたは写真測量,そしてCloudCompareで求めて,この手法の再現性を確かめるということである。 近所で直方体を探したが,なかなか見つからない。墓石は近所に見られるが,避けたいところである。で,近所の為那都比古(いなつひこ)神社では,由緒も何も無い神武天皇遙拝所なるものを計測した。出直すつもりで,疲れて自宅に戻ったが,屋外は期待薄なので,狡(ずる)して室内で段ボール三個をまとめて計測することにした。 以上の材料を使って,このページを作成してゆく。 1 為那都比古神社の神武天皇遙拝所碑  さすが,式内社だけにトベラの大木がある(図1,2)と思ったが,この境内は必ずしも古い地ではないようだ。一般に,神社の境内は掃き清められていて,古さを感じないこともあるが,それにしても,この境内では神々しい感じがしない。なお,図1のトベラの葉の塊の中段付近には垂直方向に伸びるトベラの徒長枝(とちょうし)である。  なんともわからないが,かつては医王岩(図4,看板が右下に小さく見える ソース不明でネットから拝借)に係わって為那都比古神社の前身があったようだが。一度参拝したいと思う。自宅から徒歩で1時間ほどか。図3に見えるが,山麓線からバス路線「ルミナス箕面の森」への道に入ってすぐ右手の「あかつき特別養護老人ホーム」の看板がある交差点から入って,大宮寺観世音菩薩を過ぎると,医王岩参道入り口があって,そこから北に登ることになる。 以上,Jan. 7, 2023記。 追記 May 17, 2023:  奥さんの見舞いに娘がMay 15に来たので,懸案だった医王岩に出かけた。そして埼玉に戻ったMay 17にも医王岩に再訪した。というのは,15日に撮影した医王岩が一枚岩では無くて,落石が基盤岩に載った構造のように見えたからである。ジョイントには惑わされるので,層理面についても,走向傾斜を求めた。ノートを忘れたので,読みは録音した。 追記図1, 2: 図1で右手の道路に進むと特養あかつき荘へ。図2は図1の左手の道を進むと辿り着くちょっとした広場である。右手の垂直面が医王岩になる。 追記図3, 4: 全部で4区分でき,足下,下半身,上半身,そして,首(顔),とも見える。首(顔)=最上部には天狗の鼻のようなものも見える。しかし,これは冠か何かにして,上半身としたのが顔で,横一文字の割れ目から下が上半身と下半身になるのであろう。横一文字の割れ目を境に,下方は左上から右下に層理のようなものが見えて,上方では左下から右上に層理のようなものが見える,ようにも見える。全体が一枚岩か,それとも複数の岩体なのか。それが気になって,May 17に出かけたのである。自宅から20分余りで到着した。 以上。 追記 May 18, 2023:  May 17の調査では紙を忘れてiPhoneの録音機能を使ったが,問題があって,駄目だった。アップルのボイスメモを押してすぐにしゃべると,最初の音声が録音されていなかった。なぜか,ずーとオンのままで,聞くに耐えない。録音の時刻が自動に記録されると思ったが誤りだった。タイムスタンプが無い。いいソフトを探そう。 追記図5〜7: 追記図5とのジョイントは,N38ºE, 62ºE, N33ºE, 58ºE。図6のそれは,N38ºE, 52ºE。だいたい,この医王岩最下部の走向傾斜はこんなものか。 追記図8, 9: 層理面を確認した。走向傾斜は計測したがボイスメモに問題。層理の傾斜はほぼ垂直に近い。 追記図10, 11: 層理面を確認した。走向傾斜は計測したがボイスメモに問題。層理の傾斜はほぼ垂直に近い。 追記図12, 13: 両写真の最下部が,胴と顔の境界のジョイントになるのだろう。ジョイント面の山側には顔のブロックが消失している。 追記図14, 15: 消失している部分の面の走向と傾斜を測ったが,N62ºW, 20ºSか。再確認の必要あり。 追記図16, 17: 層理が明瞭だ。胴より上の顔の残骸の一部だろう。N10ºE,83ºEか? 要確認のこと。  再調査,必要。層理面の走向傾斜が医王岩の<胴体最下部>でも,<胴体最上部>でも,<顔ブロック>でも,類似しておれば,同一岩体となる。要走向傾斜計測。今度は紙を忘れないように。蚊がもう出てきて,顔ブロック周辺の走向傾斜計測中には目の前で,嚼まれてしまった。 以上。  為那都比古神社の違和感についつい,拘ってしまった。図5に神武天皇遙拝所碑を示す。この正面に立って拝む場合の方位はどうなっているのか。磁石としては最も信頼できるコンパスSUUNTOを使ってまずは土台に載せてみた(図6)。ほぼ北東を指す。ぼくのこの地の方向感覚からすると奇妙なので,この土台からコンパスを離すと(図7),正しく,東を向く。図7右部には,コンパスのエッジと碑の土台とはほぼ平行になっている。この花崗岩は,磁鉄鉱系列の山陰起源の可能性が高い。 遙拝先として考えられているのは畝傍山の麓に明治になって造営された神武天皇陵なのか,伊勢神宮なのか,わからない。磁北から90ºの東方向に向かって遙拝する形なので,天皇陵にも伊勢神宮にも向いていない。 2 神武天皇遙拝所碑のスケール実測3D    図8の立面図と平面図はイラストレータで1/10スケールで作成した。為那都比古神社の設計思想はわからない。花崗岩の切り出しの精度は5mmほどであり,およその平均にあたる値を使って図を作成した。 計算式として注意すべきは,四角錐の面積と,直方体土台部分の面積であろう。この両者はエクセルでの計算式も示している。前者については,四つの二等辺三角形をなす側面の面積の計算式であり,後者については,図8の平面図で中央の柱の部分を差し引くことを忘れないことだろう。追記 Jan. 24, 2023: このポスティング作成過程で,値に疑問を持ち,強風と雪の中,再度,現場を訪れた。直方体部分の高さを149cmから144.5cmに修正した。この図8を含めて,特に表の修正を今後する必要がある。 3 LiDARおよび写真測量で得られたイメージの限界  今回の実験で,LiDARも写真も,かなり欠陥があることがわかった。真っ直ぐの稜線の復元に大きな歪みが生じる。室内で段ボール箱3個を並べたもののスチール写真 still photo(図9, […]

元伊勢大饗石のLiDAR測量 LiDAR measurement of Oo-Ae-ishi, a big table rock for a banquet, near the former Grand Shrine of Ise

はじめに  このpostingでは,このテーマに限定する。iPhone 12 Proによって大饗石のLiDAR測量結果は得ている。さらに,幾つかの手順で外観だけでなく,数値データも整理する必要がある。そのアプリとして最も利用されているのが,CloudCompareである。Windows版のオープンソースであり,ドーネーションが期待されている。ここではインストールされていることを前提とする。メニューの一部が日本語化されているバージョンもあるが翻訳が不完全で,日本語化されているものはお勧めできない。 ぼくはmouseのWindows 10とmac内のWindows 10 on Parallels Desktopにインストール (2022年3月実施)している。このウェブページでのコンテンツ利用には,mac内が便利ではあるが,多々支障はある。なお,mac版も提供されているが以前使って問題があって,ぼくのmacからは削除している。以下を実行する上で,次のページを読み込む必要性がある。  iPhone 12 Pro撮影の3Dスキャン画像の座標を捉える 裸岩露頭のiPhone 12 Proを使った点群撮影 二つの3Dスキャンマップを繋ぐ 1  iPhone 12 ProからCloudCompareにファイル転送する  iPhone 12 Proからファイル出力の際には,USDZ以外,Metascan Proの契約をしていないとできない。唯一有効なPC処理アプリCloudcompareは,残念ながら,USDZに対応していない。大饗石のLiDAR撮影結果は,すでにMeshファイルとしてはFBX(121.5MB),Point CloudファイルとしてはPLY(81.8MB)とXYZ(zip 89.9MB)を出力し,macに取り込んでいる。XYZ出力はzipファイルとして出力されているので,解凍する必要がある。この順でCloudCompareに取り込んだ結果が次の図1である。 左端のツールのうち,虫眼鏡直下のSet top viewが図1のコンソールに現れている。このコンソールの右下隅には,3D軸が見え,これは右手座標系でZ軸は手前方向に延びている。  図1の中央の赤線で囲んだ範囲が大饗石で,この上に何か白いキノコのようなものが見える。図2ではこの図1を少し回転したもので,赤丸で囲んだこの白いキノコのようなものは大饗石よりも高い位置にあることがわかる。スキャンニングの際に,大饗石よりも高い位置の「障害物」が捉えられているのである。大饗石だけを残す形で切り取ることになる。 以上,Dec. 31, 2022記。 2 必要な部分を切り抜く  このLiDAR測量の際の意図をはっきりとは,もう覚えていない! 大饗石のみを詳細にスキャンしたつもりではあるが,大饗石周辺もかなり捉えられている。大饗石のみを切り出そうと考えていたが,まずはより広い範囲をまずは抜き出したいと思う。そこで,topビューで大饗石とその周辺を切り出すのではなくて,地上の木本以外の地形を切り出すべく,z軸に直交する平面で切り取りたいと思う。 CloudCompareで不要なポイント群または面群の削除 にはその手法を整理しているので,参照して欲しい。この参照を前提に,以下,記述する。 1 まずはこの例では,set lift sideして,ツール左端の‖をクリックして,Segmentation [PAUSED] にして,フロートや邪魔になりそうなスギの頭などがsegmentしやすいように回転などして,ツール左端のトグルスウィッチ‖をクリックして,segmentationを実行してゆく(図3→図4)。segmentationを実行すると,Segmentation [PAUSED]にもどるので,位置決めをして,また,トグルスウィッチ‖をクリックして,segmentationを実行してゆく。  一応,終了しよう。ツールの✅️(confirm segmentation Enter)した。その直後が図5で,remainingとsegmentedがともに表示されている。前者の✓を外したのが図6であり,作業結果が見える。set right side view,表示である。ほぼ側面図にあたる。中央のトップが水平に近い岩塊が凝灰岩(fall)からなる大饗石で,左手の岩塊はデイサイトの大岩塊である。いずれも前期中新世の溶岩または凝灰岩層から,崩落したものである。 保存作業であるが,remainingファイルはこれを右クリックで選んでdeleteした。  作業結果のクラウドを保存するには,segmented Fileを選んで,保存することになるが。File > saveの形で,ファイル名に_segmentedを追加して,元ファイルのフォルダに保存すべく実行して,確認のために,このtxtファイルを読み込んで表示したのが図7であるが,残念ながらRGB表示ができない。 図8のように,保存する際に下段にファイル名とファイルの種類を指定する必要性がある。デフォールトでは元々のファイル名がそのまま使用され,ファイルの種類もtxtファイルになってしまう。図7はファイル名には_segmentedを追加したがtxtファイルで保存してしまった。図8ではファイルの種類をbinつまり,ClouCompare entities,にして保存したのである。binとは,binary拡張子で,バイナリー形式のデータであることを表している。txtファイル形式ではCloudCompareの機能を発揮できないのである。  それゆえ,処理のそれぞれの画期で,ファイル名に作業を付加したbinファイルを保存してゆく必要がある。図6の形で完成とも考えることができる。大饗石だけよりも,立地がよく理解できる。とはいえ,大饗石の3D情報を得たいと考えての調査であったので,この大饗石だけを刳り抜いて見たい。図9は大饗石のズームインである。 3 大饗石だけの刳り貫き 大饗石3Dクラウドを確保したい。図10はset top viewにして表示したもので,この形でsegmentedしたが不明瞭な部分が多く,図11〜13のようにパースで見て,segmentedしていった。図14は新たにbinファイルとして保存したものである。binファイル名は,metascan_20221121-1440大饗石周辺のロックフォール_onlyOoaeishi.binというように名付けることができるが,この下位のクラウドの名称は自動的に,metascan_20221121-1440大饗石周辺のロックフォール […]

国土地理院の基準点成果の利用 using control point survey results made by the Geospatial Information Authority of Japan or GSI

はじめに  今日はカローラを車検に出すべく,カローラの販売店に出向いた。帰りは徒歩で,R171から離れるべく,都市労働者用宅地に蚕食された残存農地を歩いた。図1は,鍋田川の入り口付近で,箕面警察の南側を東西に走る道と交差する場所付近である。図2の白い住宅の後背には箕面市立第二中学校がある。木立なども文化が感ぜられず何とも殺伐とした風景である。 この川の左岸沿いに上って車道の交差点から東方向(ヴィソラ方面)に向かった。図3には装飾的に設置された道標が見える。『箕面の道しるべ』(箕面市文化財愛好会編,箕面市教育委員会刊, 1991年)によると,みのお山瀧への道しるべになっているようである。この裏面には,図4上段左端の碑文が見える。図3は同上段右端の碑文に相当する。おそらくこのp.100で紹介されている道標がここに1991年より後に移設されたのではないか,と考えた。ところが,本日Nov. 16にこの箇所を通ったので設置者の面(図3-3)を見ると,願主(図4上段中央の)とは違って,施主となっており同じ道標ではないことは確かなことであろう。この図3-3の施主の部分は,図4と同様「京」という字が見えて,名前のはじまりは「中」と読めるがその下の字は読めそうで読めない。拓本を取れば読めるかも知れない。 箕面にあたる字面は,みの織,みのを,ミ乃を,などがあるが,図3にみえる地名,みの□,は興味深い。□は,図3のように,扌偏に,二旁,で表現されている。なお,図3の,「みの扌二」のすぐ上の二字は,「むく」,つまり,向く,ではないだろうか。  図0は,ひらがなを一音一字に統一した「小学校令施行規則」(1900年)に基づいて,作成されたものである。赤い文字はひらがなの前段階の草仮名(そうがな)。図3の道標の上二字を「むく」と考えて,図0から草仮名で,「む」に対応するものを見ると,必ずしも一致しているようには見えない。 で,「みの扌二」,の「扌二」に対応する「お」の草仮名を見ると,「於」が崩されたものであり,「扌二」ではなくて,「扌ミ」とすべきものである。石屋さんの学力での刻印なので,「む」も「お」も誤字が使われていると考えた方がよさそうである。道標の歴史的限界がここにも見える。 追記 Nov. 16, 2022:図3-1〜-3を追加した。  京や大坂などでは,箕面の滝は現箕面市域のうちでは,最も著名なランドマークであったようである。箕面の滝は,蓑が下がっている,つまり蓑が下がった面に見える瀧,として,発生した地名であろう。白糸の瀧などからすると,なんともロマン性から外れた命名ではある。  ヴィソラの西方150m見当に図5〜7のごとき異次元空間がある。散歩の際に,一度は通過したようにも思うが,本日はじめて中に入った。図5にOPEN看板が見える「ゴットウ デリ」ではおからの揚げたのだののオーガニック弁当を買って,ベランダで食べた。さっぱりして良い感じだった。パイプ椅子の脚がスノコに刺さって抜く時に指をぐねった。季節外れの蚊が右手首を刺した。図6の奥の林は隣接する当対池公園のものだ。図7の奥の「楽駝(らくだ)」は目の前でOPENになった。怪しいおっさんが出てきてCLOSEDの看板をひっくり返していた。午後3時すぎだ。この怪しいおっさんと,ふつうの奥さんと,話してみた。10円の駄菓子が小さな棚にみえる。小さなカウンターがある。ビールの絵があるので,質問したら自家製ビールだという。金曜日と土曜日の午後6時〜10時に営業しているようだ。ぼくの奥さんと来ると約束したものの帰宅して提案したら奥さんには脚下されてしまった。今週か来週あたり自転車に乗ってこのラクダを襲うつもりである。 以上,Nov. 13, 2022記。 1 基準点成果へのアクセス  比沼の真名井(京都府京丹後市峰山町久次)の大饗石(おおみあえいし)へのアクセスルートと,石そのもののマッピングをする準備の一つになる。アクセス過程を次に示す。 当方が暮らす場所では都市化が進んでいるので,基準点も京丹後市に比べたら圧倒的に多い筈だ。大饗石(おお-あえ-いし)付近にはまずは無いだろう。無くても問題ない。知りたいことは,既知の2点間について,Metascanを使ってLiDAR測量を実施して,測定結果がどの程度の誤差が生じるかである。比沼の真名井(京都府京丹後市峰山町久次)の大饗石(おおみあえいし)の図2のルートマップの想定出発点dから大饗石までは水平距離で1200mほどである。さらに,垂直距離は100mほどである。これをそのまま再現する必要性もないだろう。 1.1 国土地理院の基準点閲覧サービス利用  地理院地図(電子国土Web)から,基準点成果等閲覧サービス に入ることが出来るが,もちろん,基準点成果等閲覧サービスから直接入ることもできる。「通常検索」と「詳細検索」のタブがあるが,何故か「詳細検索」タブでは表示されず,デフォルトの「通常検索」タブで実行することになる。基本基準点,公共基準点のいずれにも,その他項目があるがチェックを入れると事実上フリーズ状態になってしまうので,その他には追加的にチェックを入れない方がよい。 図8は,当方自宅周辺を表示して検索したあと,ズームアウトした結果である。元々の範囲の検索結果が反映されている。この上段に,ブルーの「基準点成果等閲覧サービス」という文字が見えるが,この右手方向には中心緯度経度などが表示されているが,ポップアップ,と,テキスト情報,に,新たにチェックを入れている。チェックを入れることで,それぞれの基準点の下方に,成果IDと基準点名を,図8のように地図上で見ることができる。ぼくが知りたい座標値や海抜高度情報ではない。  この情報を使って,1.2kmほどの距離を持つペアを探す必要がある。LiDAR測量をしつつ基準点を見つけるのは難しいので,図8をズームインして目星をつけて,ペアを探さなければならない。これが完了し,更にLiDAR測量をした段階でこのページを追加したいと思う。なお,この作業の際には,ポップアップは煩いので,外している。 1.2 近所の基準点調査  図8のうち,近所の何点かが入った地図をプリントアウトして自転車で回った。驚いたことに一つも残っていなかった。国土地理院は何を思ってこのような意味の無い情報を公開しているのだろう。  仮に,①〜⑥とナンバーリングして,それぞれの写真を次に示す。前半3件は真鍮製の基準点鋲で,Sシリーズナンバーがついている。後半3件はハンドホールのフタのみで,そういった情報はない。偶然であるが,このハンドホール3件はいずれも山麓線(箕面池田線)から少し入ったところに立地している。  箕面市役所に問い合わせて,みどりまちづくり部まちづくり政策室(かつての都市計画課)ではなく,道路管理室(別館5F)が管理保管していることがわかった。明日Nov. 15, 2022に訪ねるつもりだ。 以上,Nov. 14, 2022記。  昨日はタニハへ。今日,午後1時過ぎに訪問すべく,道路管理室に自転車で向かう。課題を次に。1 ぼくのこのウェブページをプリントアウトして持って行く。一応,名刺も。2 もちろん,閲覧依頼をする。可能ならば地図と基準点リストのコピー依頼。3 国土地理院の基準点と,箕面市のそれとの関係を聞く。なぜ,更新されていないのかも聞く。4 ハンドホールの基準点箇所と,真鍮鋲との位置関係(平面と垂直)を聞く。 1.3 箕面市の基準点情報  昨日Nov. 16(水),箕面市道路管理室に出かけて,多くの学びがあった。本日Nov. 17(木),その情報に基づいて,およそ想定できるルートを自転車で回って,「露出した真鍮鋲」と「ハンドホール内の真鍮鋲」の様態などを確かめた。関心の範囲は図9であった。 箕面市道路管理室の担当者には,丁寧にご対応頂いた。国土地理院の基準点成果等閲覧サービスの基準点情報の基準点が残っていないことを告げたら,その認識はなかった。本日巡ってみて,ぼくの認識ミスであることがわかった。真鍮鋲ばかり探していたので,ハンドホールに気付かなかっただけであった。図9の山麓線に近い④地点で,偶然?ハンドホールに「箕面市基準点」という刻印を見つけて後,いわば立て続けに計3箇所のハンドホールを見つけたが,これが国土地理院の三等基準点とは繋がらなかった。 本日Nov. 17,巡っている時には気付かなかったが,いま,調査結果?をこのWebページに入力を始めて,箕面市基準点のハンドホールが,国土地理院の三等基準点に対応することに気付いたのである。真鍮鋲には,例えば図13のように,S-200などのナンバーリングがある。この真鍮鋲に対しては標高情報がない。平面直角座標系の(X, Y)値だけである。4級基準点にあたっている。 今回の実験試行では,この真鍮鋲の基準点は省略しようと思う。今日, 真鍮鋲を確認することで現在位置の誤りに気付いたりしたが,計算過程の煩瑣をさけるためもあって,三等基準点限定にしたいと思う。ハンドホール内の真鍮鋲の配置は一定ではなく,一つ一つ確かめる必要がある。この作業が本日の中心的なものであった。以下,調査結果をまとめたいと思う。  測量結果をまとめる際には3D情報が必要なので前記のように三等基準点に限定して示す。 真鍮鋲の頭とホール周囲のレベルとの比高は,148 mm deepであった。  当方の住居そばなので,次の1点だけ,4等基準点を示す。 箕面市情報では,X= -128467.535 Y= -46253.261。三級基準点とあるが現在は4級基準点と称している。 真鍮鋲の頭とホール周囲のレベルとの比高は,140 mm deepであった。 真鍮鋲の頭とホール周囲のレベルとの比高は,164 mm deepであった。 真鍮鋲の頭とホール周囲のレベルとの比高は,143 mm deepであった。 […]

Cloudから抽出された連続プロファイルの利用2 utilization of many vertical profiles extracted from a point cloud Part 2

はじめに  冗長をさけるために,一つのテーマを分割した。このページは次のページに続くものである。 Cloudから抽出された連続プロファイルの利用1 utilization of many vertical profiles extracted from a point cloud Part1  上記ページ(Part 1)では,be氏によって撮影されたドローンの3Dスキャンデータから,CloudCompareを使って海食崖の断面図を作成した。そして,fbx 3D画像を観察しつつ,断面図の妥当性を評価した。  このページでは,その結果から,海岸地形のうち,旧汀線に関連がある傾斜変換点を把握し,その高度変化を,海岸線の岬と湾の分布から捉えたいと思っている。 1 Profile #58の評価  Part 1では,いわば適当に,#48から断面図評価を始めた。ここでは断面の評価と現地での観察記録のあるProfile #58 から始めたいと思う。 作業してきたExractedProfiles.binファイルは終了して,最終的なExractedProfiles12.binを開いた。Microsoft Wordなどのアプリと異なり,開いているファイルと保存するファイルは異なる。開いているファイルはいわば作業ファイルで,保存する場合は,ファイル名を次から次とシリアルに名称を変えて行くのがいいと思われる。経験的に得たことである。ファイルを終了するのも特にそのメニューは用意されておらず,DB Treeから削除という形で終了することになる。そして新たに,ExractedProfiles12.binを開いたのである。  この図1の上部の線分群はExtractedSections.binで,いわば平たい藁葺きの屋根のように見える。そして,Profile#58を選択しているので,黄色の直方体が断面を包んでいる。削除前のProfile域が残っている。で,次の図2のようにfbx 3D画像を表現したのが図2である。  図2では,断面図が3D画像にピッタリと載っている。次の図3はprofile面の方向を知るために,回転した結果である。赤いprofile面が黄色の直方体の対角線に一致している。3D画像との関係を見ると,ほぼ海食崖線に対して垂直方向の断面であることがわかる。  この地形の意味を知るには,地形変換点と潮位との関係を知る必要がある。地形変換点の座標値は記録してゆくべきである。その手法は次のページに説明した。iPhone 12 Pro撮影の3Dスキャン画像の座標を捉える この説明の中の,4.2 Point list picking,が使える。以上,Mar. 25, 2022記。 2 Point list pickingの有効性  Point list picking機能は,ぼくのような3Dスキャン画像から3D位置情報を得たいものにとって,CloudCompareの大きな魅力の一つである。大変感謝している。profilesにはこの機能は通用しない。図4では,最上段のアイコン群の左から4番目の”Point list picking”ツールが使える体制になっている。それは,DB Treeで見られるように,fbxファイルのModelを選んでいるためである。  で,このツールをクリックした結果が図5である。これまで作成したPointリストが作成されている。海食崖地形のキーとなる傾斜変換点を適当にピッキングした結果の一部が図5に見えている。  DB Treeには,Picked points listが見えていて,これにラベルを付けて保存した上で,表計算ソフトを使用することで,種々の解析が可能になる。  今後,この種の作業をして,全域の傾斜変換点の高度分布を求めて行く。今後の作業はペーパーの内容の一部を構成することになるので,共同研究者のnob氏とbe氏だけが閲覧できるページ Parts-3以降 を作成して行くつもりである。  なお,picking listの保存は,次のようになる。左のペーンのDB Tree内のPicked […]

Cloudから抽出された連続プロファイルの利用1 utilization of many vertical profiles extracted from a point cloud Part1

はじめに  クラウドから地形断面図を作成 から続くページである。Extraction sectionsプロセスを経て作成した,sectionsそしてprofilesの利用法をこのページで考えたい。cloudファイルを呼び出すとやはり,作成したsectionsもprofilesも含まれていない。先のページで考えたように,それぞれのグループを保存する必要があったのである。  図1のDB TreeでのExported.binは92kBでsectionsのファイルで,Extracted.binは2951kBでprofilesのファイルである。先のページで述べたように,CloudCompareでは,次のように記述されているが,all section cloud(s) are stored in a default group named Extracted sectionsall section profiles(s) are stored in a default group named Extracted profiles名称のバグと言える。敢えて,ファイル名をエキスプローラーで変更してもいいか,やってみた。Exported.binをExtractedSections.binに,Extracted.binをExtractedProfiles.binに。全然問題が無いので,今後,同様に変更することにする。  さて,図2のように,断面が多すぎて何も把握できない。  profiles no. つまり,Section contour #の分布を見ると,どうも南からナンバーリングされているようで,DB Treeで,Section contour #31を選択した結果が図3である。黄色の直方体が見えている。他のプロファイルも選んで見るとかなり大きな直方体を示すものがあり,地形研究者としては違和感がある。つまり,point cloudでの詳細な3D値から断面図が作成されていることがわかるのである。先のページでは,「Sections thicknessは,セクション位置で利用する点群の幅であろうと考え,ここでは1.0mとした。その入力したものが次の図28である。セクション間隔は2.0mであるので,セクション位置の前後併せて1m幅の点群を使ってプロファイルを作成すると考えたのである」としているので,かなり平均的な地形からプロファイルの方向が決定されたはずではあるが。  ここでの問題は,予想できたものであったと言える。Extract sectionsのオプションのtypeの選択の問題もあるだろう。 type: 図ではLowerが見えるが,他にUpperとBothがある。初期値としてはZ軸に平行な閉輪郭であり,その等高線の上方か,下方か,両方を取るか,ということになる。(全く未だ理解できない)  さて,さて。 以上,Mar. 15, 2022記。  図2の結果を漫然と見たり,何らかの統計処理をしても意味は無いことは,初めから理解していた。で,現地調査で得た認識こそ重要と考え,幾つかの断面測量について,かく漫然と見てきたが,結局,2019年春調査した断面が最も有効と考えた。それが次のものである。 1 海食崖のgapを読むための基準を提示する 省略  ここで,旧汀線地形の記述していたが,省略する。図4,図5も削除した。他の公開しない共同研究者限定ページに移動した。 以上,Mar. 28, 2022記。 2 プロファイルの利用法を考える  多量の断面をすべて生かすことはできない。何を基準に選べばいいのか。その基準の基礎を前章で示したのであるが,気になるのは,CloudCompareで得たプロファイルの意味を確認したい。図6のように,描いたシングルパスpolylines(白色表示している)沿いに発生させられたsectionsは,これに直交している。ラインはEdit/colors/Set unique,で塗色を設定できる。シングルパスを編集画面で左クリックすると,シングルパス全体を包む形で,黄色の選択枠が表示されるが,それを白色にしたのである。この黄色の下辺の枠外に出ている黄色の線分(赤線で囲んでいる)は#1-48のsectionである。 […]

クラウドから地形断面図を作成 vertical sections of a sea cliff of limestones using “Extract Sections” process

はじめに  これまで,iPhone 12 Proを使って3DスキャニングしてCloudCompareで何らかの作業をしてきたが,実は,もともとは,このページにこれから示す内容に到達するための準備であった。ぼくはこの作業は初めてなので,うまく行くかどうか,わからない。既存研究はない。  ここまでのポスティングが扱ってきた最も大きなファイルは白姫大明神裏でのLiDARマージbinファイルで119MBである。ここで扱うFBXファイルは,550MB前後もある。CloudCompareで動かすのにかなり骨が折れる。これはbe氏が,写真画像幾何学に基づいて撮影したものである。  平面直角座標系のもので取り込む際には,計算や表示の簡便性からXY値を平行移動して小さくすることが多い。Z値,つまり海抜高度に変更はない。計算処理後,座標値は元の大きな数字に戻るように,デフォルトであるが,左下の□にチェックが入っている。平面直角座標系はnorthing がX軸,eastingがY軸になっていて左手座標系であり,CloudCompareが扱う右手座標系とは異なる。しかしながら,編集画面での表示や計算過程としては,ぼくが関心を持つ幾何学的分析については問題がないようである。  図2の編集画面の左手には激しい波の飛沫が見えている。このシーンのほぼ中央の海食崖下部のズームインを図3に示す。  要するに,図3の海食地形の高度分布を捉えたいのである。段彩図や等高線を作成することは可能ではあるが,それでは微地形の高度変化を捉えにくい。海食崖のおよその走向に対する垂直断面図を連ねて,いわばブロックダイアグラムを作成することが最も妥当ではないか,と思っている。計算が重くて失敗するかもしれない。どの程度の數や距離がこなせるのか,わからない。何回かに分ける必要があるかも知れず,必要な部分をsegmentするのが一番いいとも考えている。とはいえ,まずは,丸々やってみようかと思っている。そういう試行錯誤的実験を繰り返して,精密な成果を得たいと思っている。  以下には,まずは,CloudCompareの Extract Sections の手法の手順を整理したい。 以上,Mar. 4, 2022記。  追加 Mar. 6, 2022: 新たに挿入する。このページの主題である “Extract Sections”に対応するファイル形式はテキストファイルだけであることがわかった。ここまで示したmeshファイル形式の一つFBXファイルでは,この機能が使えないことが判明した。3Dスキャナからの3次元データを格納するために設計されたPolygon File Format(ply)形式も対応していない。  対応ファイル形式は点群ファイルであるが,xyz 各行が [x, y, z](x, y, zは3D座標),xyzn 各行が [x, y, z, nx, ny, nz](nx, ny, nzは法線),xyzrgb 各行が [x, y, z, r, g, b](r, g, bは [0, 1]の範囲の浮動小数点数)などがあるが,当方のテキストファイルは図4に示したもので [x, y, z, r, […]