座標系の平行移動と回転 parallel translation and rotation of the coordinate system

はじめに  CloudCompare Wiki に頼る。このサイトの検索窓にrotationを入力すると,Apply Transformation が表示される。内容は簡潔明瞭である。まずはこの情報に従って,1. 実行プロセスをまとめて,2. ぼくのcloudを使っての作業を示すことになる。ぼくにとっては,初めての試みでワクワクしている。  これによれば,transform, i.e. rotate and/or translate, とあって,座標変換 coordinate transformationとは,水平面での回転 と, 回転せずに平行移動,するということである。 手軽にできるので,基本的に調査後には実行することになるであろう。 1 Apply Transformation 座標系の回転と平行移動の手順  Apply Transformation の記述に従ってまとめると次のようになる。座標変換のためのスカラーの入力にはここでは,3種用意されているが,最も簡潔な,XY平面内(Z値は固定)での回転軸と回転角(degrees),そして平行移動(xyz3軸の筈だろう),を選択する。 次の記述は,この章より後の実行プロセスで得た内容をフィードバックした形で示すことになるだろう。 座標変換対象のcloud(ぼくの経験値ではFBXファイル)を開く。 Edit>Apply transformationメニューを選択する。 Axis, Angleタブを選び,スカラー値を入力する。 OKボタンをクリックして完了。 2 座標変換対象とするcloudの紹介  iPhone 12 Proで3Dスキャニングを実験的に初めたのは,当方のサイトの記録からすると2月9日夜に自宅のシングルソファをScaniverseで撮影した時に始まる。昨日,iPhone 12 ProからEveryPointを削除し,ScaniverseについてはLibraryを空にしたので正確な日付は不明である。スキャニバースももう不要とは思っているが。最初の撮影は2月8日の夜かも知れない。外部のcloud公開サイトにもぼくは関心が無く,アップも数回して止めた。20日間でここまできた。  対象cloudは,裸岩露頭のiPhone 12 Proを使った点群撮影 の,「7 凄腕Metascanを理解すべく:白姫大明神,Feb. 18, 2022」の図26, 27で紹介したLiDAR撮影のcloudとする。これは,二つの3Dスキャンマップを繋ぐ でマージし,CloudCompareで不要なポイント群または面群の削除 で,測量結果として使える程度にゴミ取りを実施した,Merged mesh.bin 2022/02/24 1:44 を使うことにする。  図1には,Merged meshの全体像を示している。このほぼ中央には二枚のcloudを繋ぐのに使った4枚のラベルが見える。そのズームインが図2である。赤白のターゲット1〜4が右上1,右下,左の中程,左上4にこの順で見えている。  iPhone 12 Pro撮影の3Dスキャン画像の座標を捉える では,「実際の調査の際には,光波測量などを実施することになるし,4点ほどの地標情報も得ることができる。iPhone 12 Proのすごさであるが,重心方向は瞬時に検知されていて,Z軸は重心軸と平行である。3Dスキャン点群のZ軸のゼロ点は現地での海面高を測定して潮位計算をして得ることができる。XY軸の方位軸も地標との対応関係から3Dスキャン点群を磁北または真北に回転することが可能である。それゆえ,3Dスキャン点群の座標値が得られれば,事実上,光波測量の座標系に載せることができるので,殊更,3Dスキャン点群をこのCloudcompareでtransformationする必要性は,ない。」としている。 […]

Metascan写真画像測量モードの利用-2 using Apple’s photogrammetry, object capture, by iPhone app. Metascan-2

はじめに  このページは,Metascan写真画像測量モードの利用-1 から続くものである。本日Feb. 26, 2022,ヴィソラでメタスキャンの写真モードの使用法についてチェックして,およそ,理解した。その内容をここに記す。 1 Metascan Proへのアップグレード  ヴィソラのカスケードでの撮影枚数が50枚を超えたので,プロモード(有料モード)が必要になった。その際の表示が図1である。ここでは,ぼくは Pro Monthly (780円/月)を選んだ。実はこれまで一週間のトライアルをして,Metascanを実行してきた。Wed, Feb. 16に開始したので,Tue, Feb. 22の夜に終了すると考えた。実際に離脱したのはFeb. 23の午前3時前であった。メタスキャンから何の連絡もなかった。放置していたら,自動的に1年契約になるところであった。図2が図1に続く表示である。  図3は撮影後のLibrary表示である。撮影完了後,アップロードせずに放置すると,Libraryでは,DRAFT表示される。写真が表示されているのでDRAFTの中味は理解できる。再訪が簡単な場合は,Wi-Fi環境が整った場でMetascanのサーバーにアクセスし,その後iPhoneで計算過程を実施した方が早い。 2 ヴィソラの千里川右岸カスケード付近  次の図4はカスケード付近の写真である。  図5に見られる幾つかの階段に歪みは見られない。対岸から撮影したことが功を奏している。対象からは10メートルほどは離れた方がいいことがわかる。  図6では手前に右岸部分も表示されていて見にくいが,図奥手の左岸に注目してほしい。左手が上流側である。左手のコンクリート面には雲が懸かったように見えるが,これは子ども一人がウロウロしていたためであった。それゆえに複数の写真の合成ができなかったようである。右手のオレンジ色は太陽光が当たっていたところで,撮影時に太陽光の強弱があって,そのことがこのような結果を招いたようである。今回は,下流側の大橋のうち一段低いところから撮影した。その際には太陽は当たっていなかったと思われる。  図7でも,右手つまり左岸側の解像度が低くなっている。  図8は図5の左手の階段付近の撮影時の様子である。この写真も写真画像幾何学に使用されているが幸い,人や犬は写っていない。後の大橋からの写真が優先されたものかどうか。日差しも入っていて,かなり撮影環境は悪い。本日の写真はすべて,ランドスケープ(横広)で撮影した。  このヴィソラカスケード付近の撮影は,意識して,離れた場所から撮影し,視軸の平行性を意識した。右岸と左岸の繋ぎ写真は,大橋から別途撮影したものであろう。千里川の水路で重なっている部分もあり,これも貢献しているかも知れない。視軸方向をiPhone 12 Proがコンパスを使って計算しているのかどうか,わからない。 3 ヴィソラ東端の商店と集合住宅  一つの建物を全周で撮影したいと考えたがそのような撮影対象には出会えなかった。紳士服のあおやまと隣接する集合住宅を撮影した。   segmentのページ CloudCompareで不要なポイント群または面群の削除 では,☑️cofirmの意味がわからなかった。マニュアルでは,”validate the current segmentation and create two clouds: one with the selected points and one with the others”となっている。図9の左ペーンのDB Treeのmetascan 20220226-1605のMesh構造を見ると,Mesh 0.partにチェックを入れていて,この編集画面の集合住宅だけが表示されている。Mesh 0.remainingにはチェックを入れていない。これを入れると削除したcloudが現れる。ぼくがMesh 0.partをMesh 0.remainingと同階層に置いた結果である。confirmを実行すると,元々はMesh 0.remainingの一つ下の階層に作られるのである。上記英語の説明では理解できない。  この集合住宅の南側には建物が迫っていて撮影できない。次の図10には北面と,西日が当たる西面を示している。図11では北面と東面を示す。  図10と図11での日の当たらない北面と東面は肌理が粗いが,これはWindowsの液晶表示の特性を示しているようである。マウスで押し込むと汚れた肌理は無くなる。この集合住宅撮影結果については,図9のように,建物角の直角が認識されていて,ぼくとしては感心した次第である。 […]

Metascan写真画像測量モードの利用-1 using Apple’s photogrammetry, object capture, by iPhone app. Metascan-1

はじめに  裸岩露頭のiPhone 12 Proを使った点群撮影 に続くページである。iPhone 12 ProにインストールしたメタスキャンをLiDARモードで使ってみて,この種のアプリのうちでは,おそらく最も優れたものであるだろうことは体感した。CloudCompareで他のソフトから得たcloudと比較したし,LiDAR走査線の飛び方も人間工学的な観点からも,おそらく最も優れていると感じている。  LiDARモードで撮影する際には,野外で,まあ舐めるように同じ場所を二回〜三回は巡って積み上げても問題はなく,むしろ,スキャンを重ねることで,より高い精度で地表を記録することができた。さて,写真モードではどうであろうか。空中写真測量では,飛行機は真っ直ぐに同じ高度を水平飛行して地上での撮影範囲が66%重なるようにコマ撮りをし,Uターンして,隣接する前回のコースでの撮影範囲を33%重ねつつ,個々の隣接するコマについては66%重なるように撮影してゆく。  さて,撮影する際の光軸は平行でなければならない,という写真測量のタブーは止揚されたのであろうか。そうしないと例えば孤立岩石などを回り込んで取り込むことが出来ない。冒頭のリンクページで紹介した写真モード撮影では平行軸を意識しつつ,少しずつ回っていったのである。 Lens Reviewから左の図を借用。光軸とはこの図の中央の水平線の軸をいう。  それを確かめるべく,本日Feb. 22夕暮れ前に箕面市萱野南にあるヴィソラに出かけて,人工水路千里川公園を撮影した。その結果,「撮影する際には光軸は平行でなければならない」というタブーは,必ずしも止揚されてはいないことを実感した。一度目は最大200枚という限界を知らず,予定の撮影は完了しなかったが,二度目は,枚数の観点からあまり丁寧にならないように意識しつつ,カスケード仕立ての場を130枚ほど撮影したあと,ふと思いついて,近接する大橋(千里川に懸かっている)の上からその場を遠望して撮影したのであるが,予測を超えて,すべての写真が合成されてはいた。  さて,自宅に戻ってmacを開くと,iCloudが5GBの限界に近づいたので容量を増やすか,というようなメッセージが出た。ここ数日の3Dスキャン撮影のファイルがiCloudに流れるのかと焦った。特にメタスキャンの写真モードでは,サーバーにアップロードされる。その際にiCloudが利用されるのではないか,と考えた。結論を言うと,ぼくのiPhoneのバックアップが自動でされているらしく(内容は不明),それで4.1GB近く圧迫していたのである。この中味を見ることはできないが,完全削除して,さっぱりと軽くなった。iCloudへのバックアップは不要である。macと共有したいものは「連絡先」など限られている。  今日撮影した350枚近い写真が削除されていないか心配したがもちろんキープされていた。iPhone 12 Proで,設定>一般>iPhoneストレージ,で見ると,使用済み: 49.5GB/256GBとなっている。アプリ使用メモリ容量は,その高いものから並んでいて,Metascan 5.21GB,ミュージック2.94GB,などと並び,ずっと下の方で,Scaniverse 291.5MB,さらにずっと下方にEveryPoint 160.6MBとなっている。後2者は捨てても問題はない。Metascanについても必要なファイルは全く無いので,現在残しているものは,実験終了後に破棄したいと考えている。 閑話休題: インターネットブラウザーとして,macのSafariはMacOS sierraゆえに古くて,Google Chromeでの本サイトの編集を本日から始めた。快調ではあったが段落の始まりの字下げがどうしてもできない。ネット上では字下げは,基本的には使用しないことになっている,という(頭おかしい)。WordPressが編集時には字下げが見えてもブラウザーでは表示されない。で,Safariに戻った。全然,問題なく,入力がそのまま反映している。最新のsafariでは実現していないのか,わからない。 以上,Feb. 22, 2022記。 1 撮影現場体験から  2例のうちの,まずは2回目の成功例から示す。136枚撮影後,upload開始して6分間ぐらいで終了。1回目のアップロードの時には,iPhone 12 Proをポケットに入れたりテーブルに置くと,進行しなくなり,スリープする。画面を開いて,スリープ解除してまた再開するというような体験を最初の撮影の際に何度か経験し現地での作業を諦めていた。この2回目は手許で観察していた。アップロードが終わると,processingになる。この時には他の画面を見ても問題ない。撮影した個々の写真の閲覧したり,録音アプリを使ってメモ録音した。終了時刻を把握できなかったが,processingに要した時間は20分ほどであった。continueをクリックすることで,次の撮影などもできる。  2回目の撮影結果のアップロードの際にはスタバに居たがスタバのWi-Fi接続をしなかった。後の自宅での1回目の撮影結果のアップロードの体験からすると,アップロードはより早くなっていた筈である。フィールドで撮影したあと,すぐにアップロードしないで,自宅や宿に戻ってWi-Fi環境でアップロードしても問題ないようである。電池の消耗などを考えるとそうするのがいいが,ただ,撮影がうまく行ったかどうかを現地で確認した方がいい場合もある。なお,processingの速度は,iPhone 12 Pro内で実施されるため,Wi-Fi環境とは関係がない。 2 iPhone 12 Proでの作業  図1と図2は何れも,1回目の200枚を撮影した際のもので,自宅に戻って実行した際のものである。processing中に,最上段のinfoボタンで図1を見ることができる。写真撮影はwide cameraが使用されていることがわかる。図2では撮影した写真のすべてをタップして拡大して見ることができる。  図3〜5は,2回目の撮影の編集の様子である。 MetascanのLibraryを開いて,当該画像をタップ。最下段のメニューのeditを選ぶと,Topの枠が現れる。Front,Right(図3)のタブでも確認して画像全部が効率よく枠内に入っているので,いずれかの表示で,画像を速めにダブルクリックすると,下段のDoneの文字がオレンジに替わる(図3)ので,Doneをクリックする。  図4のように,3D画像が表示される。野外ではこれを図5のように画像を観察して,撮り直しするかどうかを判断するのが適切ではあろう。下段に並ぶアイコンのうち,shareをクリックし,ExportのFBXを選択して,Dropboxに保存する。Wi-Fi下で,瞬時に保存される。  写真も残したい場合,ExportのうちのPhotos (Raw images captured in Photo Mode) を選ぶことになるが,ドロップボックスを圧迫するので,できるだけ早く,macなどに移動してドロップボックスから削除した方がいいだろう。  ただ,ドロップボックスにアップロードしていたら,「ファイルをアップロードできません」とのメッセージ。大きすぎた。AirDropでmacに直接アップロードすると10秒ほどでできた。その結果を示したのが図6である。ダウンロードフォルダーに入っている。ファイルを見ると,IMG-0001.heic〜0138.heicとあり,個々のファイルサイズは2.5〜5.5MBと幅が大きい。  ネット検索したら次のサイトがあった。iPhoneで撮影した「.HEIC」形式の写真を「.JPG」形式に変換する方法 2020/03/10 藤田 智美 感謝。これによると,「.HEIC」とは、HEIF(High Efficiency Image […]

CloudCompareで不要なポイント群または面群の削除  how to delete unwanted points or faces in CloudCompare

はじめに  このページは,二つの3Dスキャンマップを繋ぐ から続く。  3Dスキャンファイルには,必ず不要な映像が映り込む。ぼくの利用目的からすると,美観を望まないが,空間を解釈する上で邪魔になるものがある。それを削除するツールは,CloudCompareでは,Interractive Segmentation Tool に具体的に画像を使って,記されている。以下,ぼくが使えそうなツールを使った様子を示したい。 以上,Feb. 20, 2022記。 1 segmentation tool 分割ツール  cloudの不要な部分を削除するツールは,図1のsegment(分割と訳されるが,ここでは削除と考えて良いだろう)ツールである。このツールは,上段トップのアイコン群の中央付近にある。Edit>Segment,でも実行でき,図2のツールバーがcloud表示画面の右上に現れる。 手順1 3Dモデルを移動したり回転しつつ,cloudsまたはmeshesから,不要な点群や面群を探す。2 最上段のメーンメニューの中央付近にある,図1segmentation toolを選択すると,編集画面の右上に,図2のtool barが現れる。3 初期設定は,ポリゴン編集モードになっている。多角形で不要なものを囲むことになる。左クリック,左クリック,左クリック,と,で不要な部分を囲む。5角形で囲みたい場合,5回左クリックして,その後,適宜右クリックするとポリゴンが閉じる。3’ 矩形編集モードrectangle edition modeもあるが,ゴミ削除のためでは無いと考えて良いだろう。矩形編集モードにするには,図2の3の↓矢印をクリックして選ぶことになる。図2にはその様子が示されている。矩形を作る場合は,矩形1頂点を左クリック(マニュアルではクリックとしているがプレスとした方が妥当)してそのままホールドして,その対角線が到達する頂点でリリースする。 iPhone 12 Proなどで3Dスキャンしたい対象は基本的には矩形領域と考えて良いだろう。それゆえ,矩形編集ツールで囲む場合,必要な部分を対象にしているので,図2の4をつかって,矩形以外の領域を削除することになるだろう。これを削除作業の最初に使用すると,その後の小さな削除作業が軽くなる。4 3または3’が終了すると,図2の4または5のポリゴンアイコンをクリックする。4を押すと,囲んだ範囲が残る。5を押すと,囲んだ範囲の外側が残る。不要な範囲を囲むのが普通だから,通常は5を押すことになる。5では多角形の内部が空白なので,内部を削除するというように考えれば良い。5 一つ実行すると,paused modeになる。この時,削除したい点群や面群がはっきりと見えるようにして,ツールバーの1の「‖」をクリックすると,paused modeからまたsegmentationモードになるので,多角形で削除する対象を囲むことになる。  以上のプロセスを繰り返して,不要部分を削除してゆく。 以上,Feb. 21, 2022記。Feb. 23 修正。  で, 削除ツール segmentation toolからすると,この機能がオフされている状態を,paused modeつまり,削除ツールの休止状態,とよぶ。この状態の時に,cloudまたはmeshの回転,移動,ズームなどができる,と考えるのである。 削除ツールの説明を次に。 図2の1の□の中に「‖」があるボタンは,paused modeとsegmentation modeのトグルになっている。paused modeではcloudを移動または回転などして,削除範囲を表示し,「‖」ボタンをクリックして,segmentation modeでの作業を実施する。 図2の6の🌀に似たボタン(clear segmentation)をクリックするのはかなり危険だ。それまで実施してきたsegmenatationがすべて失われる。 図2の☑️ボタンの機能は把握していなかった。これをクリックするとそれまで削除してきたゴミが復活したように見え,再度,ゴミ削除をしなければならなかった。上記リンクのマニュアルでは,”validate the current segmentation and create two clouds: one with the selected points and […]

二つの3Dスキャンマップを繋ぐ merging two clouds using “align” command on “CloudCompare”

はじめに  本ページは,裸岩露頭のiPhone 12 Proを使った点群撮影 に続くものである。このリンクページでは,iPhone 12 Proとアプリ「メタスキャン」Metascanを使って,LiDARまたは写真を元に見事な3Dマップが得られることを確認することができた。  メタスキャンは他のアプリに比べて,広範囲のスキャンが可能であり,絵作りも非常に優れている。スキャンの際には生理的要因が大きいと思われるが,iPhone 12 Proを縦に持って前方をスキャンする性向があるが,それにメタスキャンは応えている。自分の目線よりも高いものをスキャンする場合もこの機能は大いに役立つと感じている。アップルのLiDARは5mという制限があるが,メタスキャンの仕様書では0.5〜3.0mが適当と謳っていて,他のアプリを使用しても実質3mが限界と考えた方がいいだろう。メタスキャンには,70%オーバーラップ撮影をした多数の写真をメタスキャンのサーバーにアップロードしてpoint Cloudを作成し対応づけるなどの処理をしたあとで,iPhone 12 Proで仕上げ処理をする機能がある。ファイルエキスポートの多様性もいい。OBJまたはFBXを使う。ここでは,迷うところであるが,さし当たりFBXで実験してみたい。  この作業が成功したら,光波測距儀などによる測量結果との対応付けを考えてみたい。手許から3D測量機器を失ったのでさし当たり次善の策を取る。地標a(ラベル設置)の海抜高度と経緯度(iPhone 12 Proのgps機能レベル 誤差5mほど)がわかれば,Z値の変換は容易であり,水平面での方位軸は,クリノメータを使って磁北方向の光軸上の適当な位置(例えば20mほど)に地標b(ラベル設置)を設置すれば,XY軸も決まる。つまり,この2点の地標を設置した上でiPhone 12 Proでスキャンすればいいのである。 以上,Feb. 19, 2022記。 1 マージ用の二つの3DスキャンFBXファイルを用意  マージしたい二つのクラウドを図1に表示している。LiDARスキャン2セットには,4枚のラベルを設置した重複場所がある。各セットの絵作りは同じ右手座標系である三次元ユークリッド空間で初期値が動くことなく実施されるので,投影すると重なってしまう。この図1では二枚が分離しているように見えるがそうではない。高度(Z値)幅に違いがあるためにこのような表示になっている。図1の左窓の上枠には,二つのクラウドのファイル名と,それぞれのメッシュ名が現れている。FBX(Film BoXの略)は,メッシュ系ファイル形式である。  CloudCompareのマニュアルはよく整備されていて,CloudCompare Wiki (このサイト内検索は最低,Googleで検索した方が良い)がある。このalign コマンドを使う。もちろん,ぼくには初めての実行である。macの横にmouseマシーンでCloudCompareを実行しながら,このページを書いている。このalignページのノートに,バージョン2.6から,メッシュに対応したようだから,ありがたい。現在のバージョン2.11につながる技術であったようだ。 2 alignment 実行  実行手順に沿って記述してゆく。 1 Role assignment,そして,alignment Reference(基準クラウド,つまりこのクラウドは動かさない)とaligned cloud(位置合わせしたいクラウド。レファランスの座標系に動したいクラウド)を決める。ここでは,調査地域で始めに実施した低い方の1642ファイルをレファランスとし,高い方の1653ファイルを位置合わせクラウドとする。図1でいうと,下方のクラウドに上方のクラウドを合わせることにする。 メーンメニューの左に示したアイコンか, ‘Tools > Registration > Align (point pairs picking)’ menu,を実行する。  図2では,繋ぎたいmeshを指定している。二つのcloudにはそれぞれ3meshがある。cloudを超えて,meshだけの指定はできず,シフトキーを押してcloudとともに全meshを選択することになるので,繋ぎたいcloud(mesh)は図2のように隣接させる必要がある。  そして,上記のアイコン,aligns two clouds をクリックすると,図3のように,Entry selector,が現れる。  この表のうち,アライメントする方のクラウド(山側)のメッシュすべてをシフトキーを使って選び,OK。  図4でOKすると,次の図5のように,Cloudそれぞれに対応する地標をpicking (摘み取り)することになる。図5では4点の地標のピッキングが完了している(表だけでなくマップ上にもA0〜A3のラベルが認められる)。地球の座標系を繋ぐためには,光波測量などを実施して,Cloudと地球座標系との関係を求めなければならない。その役割を担うのが地標であるが,設置しなくても,特徴的な木々の根のコブや岩の稜角などを使って,cloudを繋ぐことは可能ではある。  レファランスの方(平野側)のcloudは,アライメントする方(山側)のcloudに隠されている。そこで,この右上の表の最上部の赤く塗られた Show ‘to […]

裸岩露頭のiPhone 12 Proを使った点群撮影 acquisition of point cloud of rock outcrops by iPhone 12 Pro

はじめに  iPhone 12 Proを使って3Dスキャンするさし当たりの目標は,海岸地形の測量ツールとして使えるかである。屋外の岩柱や室内のソファについては,EveryPointと比べると,Scaniverseの絵作りが良かった。岩柱については iPhone 12 Proで3Dスキャン 3D LiDAR scanning with iPhone に示している。で,昨日Feb. 15, 2022,亀岡市のタニハのそばの墓地造成地で切り通しのスキャンをした。その結果にガッカリした。自宅周辺でどこか適当な撮影場所は無いかと考えて,小規模ではあるが思い立って,徒歩15分ぐらいだろうか白姫神社後背の箕面山地中の勝尾寺参道に午後5時前に行き,ここで取り上げている二種のアプリを試した。そして同様の結果を得たのである。まずはその結果を簡単に示し,これまでと変わらず試行錯誤して行きたいと思う。 1 スキャニバースは広い場所は苦手:白姫神社 練習1 Feb. 16, 2022  昨日の亀岡の墓地造成地での結果はこの白姫神社後背の試行と同じなので,省略する。同様の問題点が再現したという意味で徒労ではなかった。 図1のランドマーク(径58mm)を作成した。一つの比較的長い露頭を二回に分けて撮影し,その二つの点群をCloudCompare上でマージするという実験をするべく,その重なるエリアに4カ所のランドマークを設置したのである。ランドマークの白域2カ所に地点番号を書いて,ツマヨウジ2本で土に固定する。  まあ3Dスキャンを例えば100m長の場で実行したくてもソフトウェアの点でうまく行かないかも知れない。それでスキャンを複数回に分けて実行し,CloudCompareでその複数のファイルを指定assignして一つにまとめるといった発想である。実験は極めてコンパクトな範囲で実施したが,これでさえもうまく出来なかった。測定場所の動画を次に示している。酔いそう。  まずは,Scaniverseで2分割撮影した。次の図2と図3は出力された.plyファイルである。撮影範囲は,図2で10m,図3で距離8mほどである。何れの撮影も連続的に実施したが,Scaniverseが勝手に削除しまった。撮影してすぐの画面を見ると切れ目が無いのであるが,saveを実行すると脱落する。保存様式に軽いものから重いものまで三段階あり,図2は,重いファイル(精細ファイル)として保存した。画面で見ていると保存に時間がかかり,iPhone 12 Proをポケットに入れて時々,進行具合を見るというような形を取った。図2のような断裂に遭遇したので,次に撮影する際には,精細度を中間にした。デフォルトの選択である。その結果が図3であった。図3左下のPropertiesの最下段にはPoint size 5としているのでポイントのサイズが大きくなったので,画面の密度が高くなったように見え,見かけ上,図2よりも情報密度が多いように見えるだけである。  save時に,精細度を下げると脱落度は減少するのであるが,次のように,精細度大の場合には見えたものが,精細度を中つまりデフォルトにすると見えなくなる現象を次の例から示したいと思う。  図4(図2と違い図3同様,ポイントサイズを5に拡大している)中の画面のほぼ中央に白っぽい□が見える。これは図5の陸標である。この陸標は図3ではCloudCompareのディスプレイで種々探しても,みつけることが出来なかった。デフォルトの解像度では距離1〜2mでスキャンした地上の陸標すら読み取ることができないのである。これでは3Dスキャン点群と,光波測距儀などによる測量との対応関係を付けることができず,使い物にならないのである。  結局,Scaniverseはぼくの利用目的に対応していないことがわかる。エブリポイントとは違って,地表をゆっくりスキャンして行くと,スキャンが終わったところは,iPhone 12 Proの画面で見ても映像がはっきりしていて,スキャンが終わった場所がはっきりと反映されている。赤白斜めパターンが生じないのである。操作性は凄くいいと思う。撮影して感じることは,Scaniverseの画面では,iPhone 12 Proの上縁付近から地上を検知し,少し光軸はレンズの鉛直方向よりも手前にあるようで,撮影対象物に対して上から掬い取るようなイメージである。カメラの光軸を水平より上向きにすると検知しない傾向がある。検知範囲は一応5m(3cm精度)として使っているが,2mぐらいまでしか検知しないように思うのである。とはいえ,このように注意しても生まれる点群は極めて不完全なもので,ぼくには使い物にならない!! 無料故に制限がかかっているのではと調べたがそういう情報も無いのである。 以上,Feb. 16, 2020記。  さて,スキャニバースを完全に捨て去るのは,狭い範囲ではあっても,表現力は捨てがたいものがある。図6は水平軸からの像である。この付近は結構丁寧に地上高1m余りから歩き回って撮影したものである。右下のスケールは0.5m,ポイントサイズ4での表示である。歩いた感触とこの画像を見ると,ほぼ合致している。cloud pointの欠落の理由は,スキャンの当時の丁寧さなどからは思いあたらない。 スキャニバースが使える場所は,最大2m四方ぐらい。光波測量との関係を求めるには,1カ所(または2カ所)に地表を置けば良い。もう複数の3Dスキャン点群のマージはあり得ないのである。 2 エブリポイントは地表の肌理表現力ゼロ:白姫神社 練習2 Feb. 16, 2022  さて,エブリポイントを捨てきれず,ここでもあまり期待せずに狭い範囲を実施した。もう暗かったのでいい実験ではなかった。森林のなかで日が落ちていたからである。図7のpoint sizeはデフォルト,図8は5である。この図8では,陸標ラベルを見つけることができなかった。  取得された点群では陸標のラベルを見つけることができず,使用に耐え得ないものであった。ただ,次の一手があって,本日試みる予定である。スキャニバースでは,図6のように,木の根の張りなどを画像から簡単に読み取ることができるが,エブリポイントは図8のように,木の根も岩石の一部のように見えている。画像としては全く使えない。  一応,エブリポイントの現場での使用感を次に示す。視野はスキャニバースに比べるとかなり広い。撮影対象はまずは赤〇が点点と現れる。比較的遠く(10mほどか)の木々にも赤〇が付く。黄〇から緑〇に変わって行くのは近い部分である。カメラ視野はiPhone 12 Pro上縁よりもスキャニバースと比べると広い範囲がスキャンできている。視野の水平軸よりも上方にまで拡がっており,ぼくの身長よりもかなり高い(3m?)ところまでスキャンできている。この点がエブリポイントの魅力ではある。繰り返すが,画像としては全く使えない。 3 スキャニバースの使い方は,エブリポイントはARKit,そしてメタスキャンの機能チェック:白姫神社練習 Feb. 17, 2022  本日Feb. 17,遅い昼食の後,また白姫神社に出向く。その実験予定を次に。1 スキャニバースで,ほぼ2m四方について,詳細なスキャンを実行してみる。当然,精細モードでの保存を実行する。 2 エブリポイントについては,「EveryPoint LiDAR Fusion」は,使えないことがわかった。次のページに岩間さんの3Dスキャナ比較表があって,このEveryPointの良い点として示されていることに感謝。それは,「撮影範囲が無制限のARKitモード,撮影範囲に制限はあるが,ノイズの少ないEveryPoint […]

iPhone 12 Pro撮影の3Dスキャン画像の座標を捉える coordinates of point cloud obtained by iPhone 12 Pro in “CloudCompare”

はじめに  このページは次のページ: iPhone 12 Proで3Dスキャン から続くものである。すでに,iPhone 12 Proで,LiDAR+photogrammetry スキャニングして,その結果を点群ファイル PLYの形で出力している。無料公開されているアプリCloudCompareに,このPLYファイルを取り込んで,さて,どこまでできるか。このアプリを使って,点群の座標値が個々に見えるようにして,光波測距儀などを使って測量した地標との対応関係を取って,(x,y,z)値を変換することが一つ,次にそのモデルから改めて3Dモデルを作成し(元々のモデルと見かけ上同じものであるが),3Dモデルを我がものとしたいのである。それを踏まえて,切断面図なども出来れば作成したいのであるが,さてさて。 1 CloudCompare Windows版のインストール  出来ればmac版を使いたいがWindows版が作成された後で個人にmac版作成が任されているような印象である。macのCPUは,現在,Intel製からアップル製M1に移行している。ぼくのmacのCPUはIntel製でありmac版開発の方向性が不安なので,Windows版を使うことにした。 以上,Feb. 13, 2022記。 CloudCompare 3D point cloud and mesh processing softwareOpen Source Project http://www.danielgm.net/cc/このサイトの始めにニュースレターの定期購読の登録ウィンドウがある。登録して半時間ほど経つがまだリアクションがない。24時間経って返事が無かったら問い合わせよとあるけど面倒だな。 ヘッドメニューからDownloadをクリックして,Latest stable release 2.11.3 Anoiaのうち,CloudCompare 2.11.3 Windows 64bitsのアイコンにmouseを載せると,Installer versionとArchive versionの二択になっており,Installer versionをダブルクリックする。144MB。ファイルを開く,をダブルクリック。変更を加えることを承諾が2回だったか。Setupウィンドウが出る。C:\Program Files\CloudCompare,にインストールされ,再起動画面が出て,強制的に再起動を選ぶ。 2 CloudCompareのメニュー構造  CloudCompare Wiki : ここにいわば,凡てが説明されているのであるが,プログラム開発者によるものなので,利用者はただ利用したいだけという視点が欠落しているとも感じられる。  PointCloudデータ編集可能ソフトCloudCompare概要: point cloudの専門家の簡潔な説明がある。CloudCompareでは,「ファイルを開く」が import のことで,「保存」が export のこと,という説明(?)は目からウロコであった。CloudCompareを使っていて驚くのは複数のファイルをimportしてファイル間の算術ができることである。compareというよりcloud間のcalculationができるということである。 3 まずはCloudCompareへのPLYファイルの取り込み 3.1 ドロップボックスのFLYファイルをWindowsマシーンにコピー  iPhone 12 Proのスキャニバースで撮影したファイルをPLY形式でドロップボックスにすでに取り込んでいる。macではクラウドのデフォルトサイトで,すぐに見ることはできるが,Windowsでのドロップボックス利用がわからないので,これから調べる。 Windowsロゴキー❖ + Eで見てもDropboxは無かった。Windowsストアでdropboxを検索して,Windows(S […]

iPhone 12 Proで3Dスキャン 3D LiDAR scanning with iPhone

はじめに  まずは,be氏とのドローンを使った地形測量を体験して,年金生活者ゆえに機器にもお金をかけることもできず,iPhone 12 proを使って,微地形の3Dスキャンがしたいと思っただけのことである。  昨年3月,徳之島の海岸調査中,潮位計測をしていて,屈み込んだ際に,サンゴ礁のグルーブに前ポケットからiPhone 7 Plusが落下。素っ裸でグルーブに入って何とか回収。その後も問題なく?使えて,帰阪。ちょっとiPhone 12 Proを調べたら,( i 小文字が好きなアップル)LiDAR, Light Detection and Ranging●光強度方向探知ならびに測距, 機能が搭載されたとのことで,7+は次男に譲って,May 20, 2021,アップルストアに注文した。その後,全く使わず放置していたが,次回の調査は一人で行くことになりそうで,装備の点から,iPhone 12 Proの有効性,限界を知りたくて,調べ,実験することにした。 1 iPhoneで始める3Dスキャン生活 iwama2021年10月10日さんから  ネットでちょっと調べると英語圏に限定されるような印象であったが,このサイトでは実験する際の情報が優しく記されている。 a 機器構造: リンクにあったApple iPad/iPhone搭載「LiDARスキャナ」について調べてみた はぼくには難しいが,AppleのLiDARは,発光には近赤外線が使われ,モバイル装備としては,屋外に強く長距離性能に長けたdToFが採用されているとある。 b 特色: ①LiDARスキャンのレンジは5m程度,②スキャン品質はそれなり,③広域のスキャンでは高低差がある場合は苦手。 c 推奨アプリ 価格:610円(買切り)アプリのヘルプ:公式チュートリアル:https://www.trnio.com/tutorial日本語マニュアル:https://note.com/iwamah1/n/nd6fb91ea7738対応デバイス:iOS11.3以上のiPhone/iPadに対応(推奨:iPhone6S以上)出力形式:メッシュ:OBJSketchfabへのアップロード:〇アプリのリンク:https://apps.apple.com/us/app/trnio/id683053382公式サイト:https://www.trnio.com/公式Twitterアカウント:@TRNIO TrnioはiPhoneやiPadで撮影した写真をクラウドにアップロードし、それを元に3Dモデルを作成してくれるフォトグラメトリアプリです。ネットに繋がって写真が撮れるiPhoneならどの機種でもOKです(ARkitモードを使用する場合はiPhone6S以上が必要) 使用法については,iwamaさんのTwitterサイトにある。Trnio 3D Scannerを使ってみよう!iPhoneとTrnioでスキャンした3DモデルをDOOR NTTに持っていく方法を書いていくよ!ここで使用されているBlenderソフトはフリーでWindowsだけでなくMacでも対応している。【2021】Blender(ブレンダー)の使い方を日本語でわかりやすく解説 LiDARと比べるとかなり面倒ではあるが,5mの限界を超えることができる。 価格:無料アプリのヘルプ:公式チュートリアル:https://scaniverse.com/support/日本語マニュアル:https://note.com/iwamah1/n/nc8a5427157ef対応デバイス:iPhone12Pro/13Proシリーズ、iPad Pro(2020/2021)出力形式:メッシュ USDZ,FBX,OBJ,GLTF,STL/点群 PLY,LASSketchfabへのアップロード:〇アプリのリンク:https://apps.apple.com/jp/app/scaniverse-lidar-3d-scanner/id1541433223公式サイト:https://scaniverse.com/公式Twitterアカウント:@Scaniverse 使用法については,iwamaさんのTwitterサイトにある。こんな適当ムーブでも3D出来ちゃう訳なんですよシリーズScaniverse編 d 不要なデータを削除: iPhoneで3Dスキャンした場合の最終3DモデルデータはLiDARスキャンで平均15MB、最大50MB程度(最高品質で処理した場合)、フォトグラメトリだと平均nnMB、最大nnMB(最高品質処理)となります。RAWデータは結構重くてLiDARスキャンだと50~300MB、フォトグラメトリモードだと50~400MB程度となります。RAWデータを使用するのは3Dモデルを構築する段階のみなので、モデル構築に問題がない場合はRAWデータのみを削除することが可能です。そのため削除前は200MBあったデータ容量も15MB程度まで減ります。 e 撮影対象の是非: iPhone3Dスキャン全般に向いている物: ・岩や石像ざらざらとした質感のもの・痛車や壁画などの模様がはっきりしているもの・形状があまり複雑でないもの・汚れが多いもの iPhoneフォトグラメトリに向いていない物・陶器製やプラスチック製の物体など表面がつるつるしているもの・影になっている部分(環境によるので一概には言えないですが…) ← 曇りの日がいい。・白飛びしやすいもの iPhoneLiDARスキャンに向いていない物・サイズが小さい物(30㎝×30㎝以下のものは失敗することが多い)・自分より背が高い物(高い建物などは難しい)・起伏の激しい地形 ←微地形には向いていないかも? f 3Dスキャン時の安全対策: ①スキャン前に周囲の段差や人などの周辺確認②スキャン中は画面を注視しない g スキャン時の心得: 1 スキャン対象とスキャン対象の周囲の障害物の有無やスキャンルートを選定。2 同じ箇所を2回以上スキャンしない。iPhone LiDARはスキャンする毎に誤差が蓄積。3 スキャン中の移動はゆっくりとスムーズに。急な方向転換は絶対にNG。すり足でゆっくりと移動。4 蛍光灯や太陽等の非常に明るい物体にiPhoneを向けすぎるとiPhoneの自己位置推定機能にエラーが発生。5 出来る限り脇を固めてiPhoneがブレないように。6 […]

Windows10とmac sierraの間のファイル共有 sharing of files btw Windows10 and mac sierra

はじめに  5年前に買ってソフトだけインストールして放置していたWindows10のmouse PCと,2014年以来ずっと使ってきたSierraが入ったmac,この両者でのファイルの行き来が必要になった。macの1TB-SSDが限界に近づいて,GrassGISは,mouse PCだけで実施することにした。本Webサイトをこれに関して作成しているが,ここ二三日,メール添付でファイル交換をしてきた。時代遅れだし,面倒だしで,ファイル共有の設定を本日,完了した。Windowsからもmacからも,両方のPCの中味が丸見えになった。ネット上では,workgroup というフォルダーを作ってそれを共有する流れになっていて,その方向で進めたが,全くそういう限定的のものではないことがわかった。  ただ,ぼくの環境では無限定な共有環境が実現したが,パソコンが古いなど,何らかの形で対応できないことを考慮して,ここではworkgroupフォルダーの共有ということで進める。なお,Windows内でのログイン指示はもちろん,macを立ち上げる際のユーザー名とパスワードで,マック内でのログイン指示は,ウィンドウズを立ち上げる際のユーザー名とパスワードが求められる。 追加 Apr. 18, 2022: なぜか,5GWi-Fi接続中のWindowsからmacを検知できない。それで,mac側を2G接続したら,認知された。理由不明。 0 mac OS sequoia 環境での共有設定  ぼけで,この春以来離れていたウィンドウズとマックの共有環境を再現する方法を忘れてしまったこともあるが,どうもmacOSの変更によるような気もする。で,ファイル共有を実現した方法を次に示す。次の章以下は過去のものだと思われるが,Windows 10の方はそのままなので,ウィンドウズ操作には相変わらず有効と思われる。  マックでは共有作業はドロップボックスで実行されたように思ったが,図aにみえるウィンドウズPCフォルダーのDocumentsは空っぽである。それで,マック内のヘルプでファイル共有で検索した結果が図bである。この情報で解決した。  図c, dでは,マック内でウィンドウズで使いたいフォルダーを移動している。図eは図bの指示に従って,ウィンドウズ内の共有対象フォルダを指定した。   図fはマックからウィンドウズへファルダーをコピー,図gではその結果をウィンドウズで確認した。 以上,2024年10月30日。 1 Windows10側の共有設定  種々のサイトで共有の設定が書かれているが,ぼくのWindows10とは合致していない。同じ10でも変遷があったのであろう。10は,使用環境の優れたXPからの過渡的なバージョンと言えるのであろう。 1.1 Windows10での共有フォルダの作成  workgroupフォルダーが元々用意されているものかどうか,File Explorerで調べた。File ExplorerはWindowsロゴキー❖ + Eキー,で立ち上がる。そして,C:ドライブを検索したが無かった。次のサイトがまずは参考になった。https://boxil.jp/beyond/a6790/ a Windowsロゴキー❖ + Rキー で,「ファイル名を指定して実行」を立ち上げる。b 名前欄に「control」と入力し、「コントロールパネル」を立ち上げる。c 「ネットワークとインターネット」をクリック。d 「ネットワークと共有センター」クリック。e 画面左部にある「共有の詳細設定の変更」をクリック。f 共有の詳細設定の変更が立ち上がったら、「ネットワーク探索」と「ファイルとプリンターの共有」を有効にする。変更の保存。g ドキュメントフォルダ内に,WORKGROUPフォルダを作成する。つまり,File Explorerで,PC > Windows (C:) > ユーザー > moto > ドキュメント を開く。ここには,現在,FeedbackHub,GIS DataBase,grassdata, Officeのカスタムテンプレート,が見える。ここにworkgroupフォルダと,moto_documentsを作成する。 共有フォルダだけでなく,今後,自ら作成するファイルは,moto_documents,に保存することにする。 1.2 共有フォルダーの設定 a Windowsロゴキー❖ + Eキーで,「ファイルエクスプローラー」を起動。b 共有ファイルに設定したいフォルダー上で右クリックして,これを,workgroupにする。c 「アクセスを許可する」→「特定のユーザー」の順にクリック。d ファイルの共有画面が開くので、「追加」の右部にある▼マークをクリックし、「Everyone」を選択して「追加」をクリック。これで,共有フォルダーの設定の完了である。 2 mac sierra 側の共有設定 2.1 共有設定 a 「システム環境設定」をクリック。b 「共有」を選択。c 「ファイル共有」にチェックを入れ、「オプション」をクリック。d 「SMB(Windows)を使用してファイルやフォルダを共有」,下部にあるアクセスしたいカウントにチェック。メモ:;チェックする場所がない。e「完了」をクリック。 2.2 ワークグループ名の設定 […]

PowerShellでもWindowsディレクトリーツリー表示 display of directories with the Windows PowerShell

はじめに  GrassGISを使うのに,ファイル構造を見るのは欠かせない。ぼくは,1990年以来のmacユーザーのためか,macOSではファイルディレクトリ構造を簡単に見ることができるが,microsoftはWindows3.1になってからか,特に見にくくなったような印象がある。ウィンドウズのコマンド入力は,コマンドプロンプト形式であったが,どうもPowerShellがメーンになったようである。GrassGISを使う上で,その確認をするのがこのページの役割である。shellというのは,「ユーザからのコマンド入力を受け付け、解釈するプログラム」のことである。macで使われている(今も?)bashとは少しだけ違うようである。 1 PowerShellの立ち上げ  マイクロソフトサポートに,コマンド プロンプトは PowerShell に置き換えられます があった。  a Windowsロゴキー❖ + Xキーで,メニューを出して,powershellを選ぶか, b エクスプローラーを開いて,アドレス バーに「 cmd」 (または「powershell」) と入力して、それぞれのコマンド シェルを起動することもできる,とある。  後者の場合は,必要な場所のディレクトリーにクリッククリックで入ってから,ディレクトリ表示に代わって,アドレスバーに,powershell,を入力するといったことが可能ではある。なお,Explorerなるものは以前,internet browser であって,Windows内のディレクトリーなども同じ位置づけという印象であったが,現在は,macのfinder対応が explorer で,macのsafari対応がMicrosoft Edgeのようである。これもWindowsユーザーには常識であろうけど。  ぼくの環境で,「a」を実行すると, PS C:\WINDOWS\SYSTEM32> が表示される。psは,unixなどの上で現在動作しているプロセスを表示するコマンドであるが,このコマンドラインの意味は,操作しているマシーンだけに限定するという意味があるのではないか。System32は64ビット用のファイル群であることを示している。パソコンは16ビットマシーン,32ビットマシーン,そして64ビットマシーンと進化してきた。マシーンが64ビットであっても,ユーザーの使用アプリには32ビットマシーンがあるので,両方に対応するような措置がなされていて,32ビット用は,SysWOW64フォルダーに入っている。マシーンの進化過程とプログラムの関係から,見かけ上の名称のいわば逆転が生じている。開発過程の便宜から来たものであろう。 2 実行前に: 記録  ネット上では,マウスの右クリックでコピーして,となっているが,ぼくのmouse PCでは,右クリックすると,コピー対象域の選択部分が解除されてしまう。そこで,残念ながら,スクリーンショットで対処することにした。Windowsユーザーにとっては常識だろうが,その方法を次に示す。なお,mac内のParallels Desktopでは,macのコピペがWindows内にも及んでいたのでこのような問題はなかった。Parallels Desktopって,凄いツールだと思う。mac内にWindowsがあることで,いわば,Windowsをmacのアプリのように取り扱うことができる。 2.1 スクリーンショットでコピペ  a アクティブ画面キャプチャ,そして,ファイル保存:         Windowsロゴキー❖+Alt+PrtSc, そして❖+Gまたは b  全画面キャプチャ,そして,ファイル保存 :             Windowsロゴキー❖+PrtSc, そして❖+G の何れかを実施した後,クリップボードを見る形で,Windowsロゴキー❖+V,を実施する。そうしておいて,電子メールを立ち上げて, 新規メールの本文にカーソルを置いて,クリップボード中の先ほど撮影したスクリーンショットを左クリックすれば,コピペされる。なお,❖+Gで開いたXboxの左ペーンにはこれまで作成したスクリーンショットが時系列(上ほど新規)で並んでいる。ここで個々のスクリーンショットを編集できる。macに比べて解像度は極めて低く,Photoshopでweb用に変更する必要性がない。字などがつぶれて見えなくなってしまう。図6から処理なしのスクリーンショットを使っている。 2.2 テキストのコピペ  テキストのコピーアンドペーストが出来ないと思ったけど,Windos PowerShellウィンドウの左上隅のアイコンをクリックすると,編集コマンドが出てきた,先にコピーしたい領域を選んで,編集コマンドのコピーを選んで,メモ帳を開いて,ペーストできた。嬉しい。 3 ディレクトリー構造をツリー形式で表示: treeコマンド 簡単!フォルダの中身をツリー上に一覧で表示させる方法【Windows】上記サイトに,わかりやすく示されている。  Windowsロゴキー❖+ Xキー で現れるメニューから,Explorerを選んで,表示したいディレクトリー(フォルダー)に行きついて,そのディレクトーが表示されているアドレスバーに,powershellを入力すると,次のように,そのディレクトリーに対応するプロンプトが表示される。 PS C:\Users\⋯⋯⋯⋯⋯\sample> tree /f ここで,上のように,tree_/f (スペースを_で示す)を入力して実行すると,個々のファイルも表示される。/fが無い場合は,ファイル名は表示されない。この表示は,次のように,テキストファイル […]