【E04】点群データから効率良くまた精度の高い3Dモデルを作成するサービスをご紹介します

株式会社大塚商会
株式会社コンピュータシステム研究所
株式会社ジオ技術研究所

ＣＳＴのご紹介

BIM/CIM

会社概要
社名

株式会社コンピュータシステム研究所（略称：CST）

仙台本社

仙台市青葉区北根黒松14番15号

東京本社

東京都新宿区四谷三栄町6番1号

設立

昭和61年6月3日

資本金2億2,625万円

従業員

509名

業務内容

土木・建築 事業関連のコンピュータソフトウェア開発・販売・メンテナンス
各種マネジメントコンサルティング
建設業向け教育サービス
3Ｄ画像解析ソリューション・ソフトウェアおよび周辺機器の開発・販売
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BIM/CIM

CST製品

土 木

建 築

BIM/CIM

4

CST製品 BIM/CIM 業務支援サービス

BIM/CIM BIM/CIM 業務支援サービス

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CST BIM/CIM 開発受託業務

BIM/CIM IFC 情報管理 開発受託（IFCエンジン）

 Autodesk製品 カスタマイズ開発受託

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ジオ技術研究所のご紹介

会社紹介
社名︓株式会社ジオ技術研究所(Geo Technical Laboratory Co.,LTD)
場所︓福岡市博多区博多駅東3-1-26
設立︓２００１年８月１日
資本金︓２億円
株主︓株式会社ゼンリン１００％
事業内容
３次元デジタル地図データベース作成
技術の研究・開発ならびに事業化
従業員数 120人 社員70人（研究開発 35人、製作/管理 35人）
オペレータ50人弱

主な商品 3次元デジタル地図 Walk eye Map
全国の主要都市を中心に広く整備を実施しています

ゼンリンHPにて「3D都市モデルデータ」として販売中

https://www.zenrin.co.jp/product/category/gis/contents/3d/

BIM/CIMモデルを配置するだけで、街区データ、周辺データとして活用することができ、周辺環境を含めた設計意図をプレゼンテーションすることができます。
手作業で3D化する必要がなく、周辺環境の作成にまつわる人件費、作業時間を大幅に削減することができます。上記HPをご参照ください。

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3D地図データを生成する技術
現地を計測・調査する技術

点群から3D形状を生成する技術

現実世界にて、車両、自転車などさまざまな移動体を使って、位置付きの画像、点群など、さまざまな情報を収集する技術。

計測した様々な情報から、より少ない整備工数にて、3D形状を抽出、生成する技術

計測機器を外部から購入するのではなく、独自に研究開発することで、最適な機器を開発している

外部のシステムを購入して運用のみを行っているのではなく、独自に研究開発することで、最適なシステムを開発しているサービス内容

3Dデジタル・アーカイブ・サービス〜計測からWebアプリまで〜
概要

約20年の3D地図データ製作の経験を活かし、様々なシーンにて、計測作業から、画像収集、点群生成、3Dモデリングまで一括して対応することが可能です。外部ステークホルダーとの情報共有に関しても、Webビューワのカスタマイズ開発を通してご協力可能です。

計測■高速度計測• シーンに応じて、最適な計測を実施• 精度はそこそこ

点群生成

3Dモデリング

品位向上■ 2種類の点群生成• 画像復元点群（色付き）• Lidar点群■高い生産性• 地物の特徴に応じた自動化機能、半手動整備機能■ゲーム感覚の見栄え• 現地画像やPBR設定により、見栄え向上

点群ビューワWebビューワ
VRビューワ対応■点群の外部公開• potreeをカスタマイズした点群のビューワ機能提供■様々な見せ方に対応• 外部へ公開するための開発支援

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建設・土木業界向け3Dモデリング・サービス
高精度な点群をもとに3Dモデルを作成 （ 顧客計測点群データからのモデリング受託サービス ）概要•

お客様にて計測した点群データをお預かりして、建設・土木業界にて使用するBIM/CIMツールで使用可能な3Dモデルを低コストにて提供致します。ステークホルダーへのプレゼン向けには、ゲーム感覚の見栄え向上も実施します

計測■高精度計測• お客様側にて、点群データ計測をお願い致します• テクスチャ貼付けなどの品位向上が必要な場合は、現地の画像撮影も必要

3Dモデリング

CADツール読込み■高い生産性• 地物の特徴に応じた自動化機能、半手動整備機能■BIMツール読み込み• 通常使用するシステムへ読み込む
フォーマットにて提供

品位向上

プレゼン

■ゲーム感覚の見栄え• 現地画像やPBR設定により、見栄え向上■TwinMotion読み込み• 動画やアニメーション作成も可能
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お困りではないでしょうか？
点群は取得したけ
ど、データ量が大きい。メッシュ化
でも大きい

3Dモデリングにコストと期間がかかり過ぎる

この規模だと、数カ月かかる。。。

高性能PCは無いし、現場で見たいし。。

特徴①

3Dモデリングすることで、データが軽く、扱いが容易です。弊社の整備手法であれば、（地物次第で）数千分の一になることもあります。
ご要望に応じ、3Dモデルの精度情報もご提供します。

いつもの環境で、3Dデータを使いたい。シミュレーションしたい特徴②

独自システムを使って、3D地図を整備するオペレータが高い生産性にて、3Dモデリングを行います。

BIMツールへの取込は、できるだろうか？

特徴③

Autodesk Navisworksなどにデータを読み込み、干渉チェックなどシミュレーション可能です。オブジェク
ト分割されており、シミュレーションも容易です。

プレゼンを見栄え良くしたい

PR活動にリアルな3Dモデルを使用したい
3Dモデルが狭すぎて、設計意図が伝わらない

特徴④

ゲーム的な見栄えの3Dモデル制作します。

周囲の3D地図データを合成してご提供します。

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3Dモデリング手法（ポリゴン作成手法）
オーソドックスな3Dモデリングの手法

特徴①

単純なメッシュ化のメリット

道路面の一例••

コスト安。機械的な処理のみなので、作成コストは安い
データ品質が均一。点群次第。点群の密度が高い箇所は現実に即した3Dモデルが作成可能

単純なメッシュ化のデメリット••••
点群データ量の削減効果が中程度。精度次第
メッシュ化を荒くすると、意図しない形状ができやすい点群が取得できていない箇所の3Dモデル化ができない。穴や形状の崩れが多く発生するすべての地物がつながった一つのオブジェクトになる

メッシュ化した3Dモデル※ 上記の例もメッシュ化の精度を機械的に荒くした状態です

この3Dモデルだと、その後の工程にて使い難いことが多い
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点群/メッシュ化した3Dモデルとのデータ量比較
3Dモデリングにて圧倒的にデータ量削減が可能

特徴①

道路面の一例

点群（PLY形式）55MB

3Dモデル 1.3KB

メッシュ化 1.1MB
約1/50

約1/1000

圧倒的にデータ量の削減が可能
16お困りではないでしょうか？
点群は取得したけど、データ量が大きい。メッシュ化
でも大きい

3Dモデリングにコストと期間がかかり過ぎる

この規模だと、数カ月かかる。。。

高性能PCは無いし、現場で見たいし。。

特徴①

3Dモデリングすることで、データが軽く、扱いが容易です。弊社の整備手法であれば、（地物次第で）数千分の一になることもあります

いつもの環境で、3Dデータを使いたい。シミュレーションしたい特徴②

独自システムを使って、3D地図を整備するオペレータが高い生産性にて、3Dモデリングを行います。ご要望に応じ、3Dモデルの精度情報もご提供します

BIMツールへの取込は、できるだろうか？

特徴③

Autodesk Navisworksなどにデータを読み込み、干渉チェックなどシミュレーション可能です。オブジェク
ト分割されており、シミュレーションも容易です

プレゼンを見栄え良くしたい

PR活動にリアルな3Dモデルを使用したい
3Dモデルが狭すぎて、設計意図が伝わらない

特徴④

ゲーム的な見栄えの3Dモデ
ル制作します周囲の3D地図データを合成してご提供します17生産性向上のためのサポート機能
電柱の自動抽出機能

特徴②

サポート機能
各種の地物形状の抽出をサポート
したり、わずかな操作の後に地物を自動生成する機能群

電柱の自動抽出機能
道路周辺の電柱と推測できる特定の点群の集合を検索し、オブジェクト化する

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生産性向上のためのサポート機能
電線の生成サポート機能

特徴②

サポート機能
各種の地物形状の抽出をサポート
したり、わずかな操作の後に地物を自動生成する機能群

電線の生成サポート機能
オペレータが電線の始終点をクリックし、そこにつながる電線と推測できる点群の集合をもとにオブジェクト化する

19

生産性向上のためのサポート機能
街路樹の生成サポート機能

特徴②

サポート機能
各種の地物形状の抽出をサポート
したり、わずかな操作の後に地物を自動生成する機能群

街路樹の生成サポート機能
オペレータが街路樹の幹の根本クリックし、そこにつながる街路樹と推測できる点群の集合をもとにオブジェクト化する

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生産性向上のためのサポート機能
道路面の生成サポート機能

特徴②

サポート機能
各種の地物形状の抽出をサポートしたり、わずかな操作の後に地物を自動生成する機能群

道路面の生成サポート機能
オペレータが道路面の一点をクリックし、そこにつながる道路面と推測できる点群の集合をもとにオブジェクト化する。
その後、補正用ライン（道路の向きを示す）を入力することで、傾斜とバンクを指示する。データ品位（データ量がやみくもに大きくならない）を保ちながら最適な道路面を作成する

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地図データを用いた特殊機能
点群計測ができていない箇所の補完機能

特徴②

建物の裏側の補完機能
計測地点から死角となる建物の裏側、屋上面は点群の欠落が生じるが、２D地図情報をもとに形状を補完する機能。
ただし、形状として必ずしも正確（現実通り）とは限らず、あくまで、点群に欠落がある場合に補完するための機能である。

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事例紹介： BIMツール上にて現地と建設予定の橋脚との干渉チェック
3Dモデル化によりシミュレーションが可能

特徴③

様々なデータを重畳表示• 点群データ• 建築予定の3Dモデル• 点群からの3Dモデル
高速道路の一部
道路面など

図面の無い道路面を3Dモデル化することで、道路面から計算した建築限界をシミュレーション可能23

他の手法との比較
現地と建設予定の橋脚との干渉チェック事例

特徴②

Civil3D（AutoCAD）で路面をモデル化する場合 ※設計図面の入手および線形データ確認（2〜4日）

モデリング作業（路面、縁石等構造物）（1〜2日）

合計3〜6日弊社 点群モデリングの場合（現況を忠実に再現）

計測
（1日）

モデリング作業（1〜2日）

合計2〜3日半分以下に削減！

※ AutoCADにて、点群データからのモデリングは実質不可能。地形等のサーフェス作成は可能であるが、構造物等の面・エッジのモデル化ができない。AutoCADでは、図面が存在する場合のみ、再現可能。
※ 「現地と建設予定の橋脚との干渉チェック事例」では、設計・竣工図面からの再現なので、現況の再現とはならない。例えば、オーバーレイによる路面高の変更、追加構造物の設置などは再現できない。
24

後工程にて使いやすい3D地図データ
3D地図データ整備の経験を活かし、分割/属性付けを実施

特徴②

後工程での使用方法に応じ、地図データとして整備• 例えば「樹木」のみ非表示して、樹木を伐採した後をシミュレーション• 例えば「電柱」「電線」を非表示にして、無電柱化工事後の街並みをシミュレーションなどなど※お客様のご要望に応じて下記のようなオブジェクト分割が可能
建物

目標建物

付帯施設

看板

一般建物

樹木

無壁舎

バス停

ビル（一般家形）５Ｆ以下

ベンチ

ビル（一般家形）５〜１０Ｆ

電柱

ビル（一般家形）１０Ｆ以上

オブジェ

高塔

街灯

門･屋門･鳥居

柵・塀
地下道入口
ポール
電話ボックス25

3Dモデリング手法（ポリゴン作成手法）
点群と3Dモデルの精度保証

従来手法
・点群モデリングの精度が曖昧。
・オペレータの経験、スキルに依存。

特徴②

各ポリゴン面と点群の誤差を計測し、許容値内へ修正■各ポリゴンにて誤差を計測し、仕様内に修正：評価するポリゴンの位置を原点0.0[m]としたときの点群の法線方向距離d[m]についてのヒストグラムを作成。作成したヒストグラムの最頻値の位置と、ポリゴン面が誤差許容値内へ修正する

オペレータ作成ポリゴン面

誤差※横から図化した例
点群分布ヒストグラム

凡例：点群：ポリゴン：点群のヒストグラム

26お困りではないでしょうか？
点群は取得したけ
ど、データ量が大きい。メッシュ化
でも大きい

3Dモデリングにコストと期間がかかり過ぎる

この規模だと、数カ月かかる。。。

高性能PCは無いし、現場で見たいし。。

特徴①

3Dモデリングすることで、データが軽く、扱いが容易です。弊社の整備手法であれば、（地物次第で）数千分の一になることもあります

いつもの環境で、3Dデータを使いたい。シミュレーションしたい特徴②

独自システムを使って、3D地図を整備するオペレータが高い生産性にて、3Dモデリングを行います。ご要望に応じ、3Dモデルの精度情報もご提供します

BIMツールへの取込は、できるだろうか？

特徴③

Autodesk Navisworksなどにデータを読み込み、干渉チェックなどシミュレーション可能です。オブジェク
ト分割されており、シミュレーションも容易です

プレゼンを見栄え良くしたい

PR活動にリアルな3Dモデルを使用したい
3Dモデルが狭すぎて、設計意図が伝わらない

特徴④

ゲーム的な見栄えの3Dモデル制作します周囲の3D地図データを合成してご提供します27対応するシステム＆フォーマット
標準フォーマット・Wavefront OBJ形式
・FBX形式

特徴③

読み込み可能なシステム例
Blender

Autodesk Navisworks

TwinMotion

Autodesk Maya

※ 上記以外のフォーマット、システムに関しては、ご相談下さい。

※ 一部、マテリアル等に課題があります28対応するシステム＆フォーマット（形状のみ）
標準フォーマット・DXF形式

読み込み可能なシステム例
GRAPHISOFT ArchiCAD

Autodesk AutoCAD

特徴③※ 下記以外のフォーマット、システムに関しては、ご相談下さい。

GLOOBE

Autodesk Navisworks

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3Dモデル化によりシミュレーションが可能
現場での重機との干渉チェック

特徴③30

お困りではないでしょうか？
点群は取得したけど、データ量が大きい。メッシュ化
でも大きい

3Dモデリングにコストと期間がかかり過ぎる

この規模だと、数カ月かかる。。。

高性能PCは無いし、現場で見たいし。。

特徴①

3Dモデリングすることで、データが軽く、扱いが容易です。弊社の整備手法であれば、（地物次第で）数千分の一になることもあります

いつもの環境で、3Dデータを使いたい。シミュレーションしたい特徴②

独自システムを使って、3D地図を整備するオペレータが高い生産性にて、3Dモデリングを行います。ご要望に応じ、3Dモデルの精度情報もご提供します

BIMツールへの取込は、できるだろうか？

特徴③

Autodesk Navisworksなどにデータを読み込み、干渉チェックなどシミュレーション可能です。オブジェク
ト分割されており、シミュレーションも容易です

プレゼンを見栄え良くしたい

PR活動にリアルな3Dモデルを使用したい
3Dモデルが狭すぎて、設計意図が伝わらない

特徴④

ゲーム的な見栄えの3Dモデル制作します

周囲の3D地図データを合成してご提供します

31

事例紹介
3Dモデリングデータ（品位向上）

西新商店街

特徴④

弊社オフィスフロア

32

事例紹介
3Dモデリングデータ（品位向上）

特徴④

作成した3Dモデルを用いた動画作成も可能

ゼンリンミュージアム

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事例紹介
3Dモデリングデータ（品位向上との比較）

3Dモデル

特徴④

品位向上版

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その他の特徴

特徴④

周囲のWalk eye Mapとの合成が可能

整備データ＋統合データ
計測し、点群精度にて作成された3Dモデルと、周囲の3D地図データを合成

既存3D地図データ計測し作成する周辺環境との合成が可能。
お客様の手作業を軽減できることで、よりスピーディ、低コストにて、周辺環境を含めた設計意図をプレゼンテーションすることが可能

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まとめ

特徴①：軽く、精度担保した3Dモデルを提供• 3Dモデリングすることで、データが軽く、扱いが容易に。弊社の整備手法であれば、数千分の一にも（ご要望に応じ）3Dモデルの精度情報をご提供

特徴②：高い生産性にて3Dモデリング整備• 独自システムを準備し、通常3D地図を整備するオペレータが、高い生産性にて、3Dモデリングを実施

特徴③：後工程でのシミュレーションなどが容易に• Autodesk Navisworksなどにデータを読み込み、干渉チェックなどシミュレーション可能• オブジェクト分割、属性付与されており、シミュレーションが容易

特徴④：見栄えの良いプレゼン用に• ゲーム的な見栄えの3Dモデルを制作• 既存の周囲3D地図データを合成してご提供可能36

事例紹介：コスト感のご紹介
ゼンリンミュージアム

特徴②

3Dモデリング

テクスチャ/PBR設定• 約2週間

広さ：約650㎡
オブジェクト数：約500
西新商店街

全長：約100m
オブジェクト数：約150• 約2.5週間

3Dモデリング

テクスチャ/PBR設定• 2週間• 約2.5週間• 看板＆のぼりなどの移動地物と、ショーケース内の小物は除く• 紹介した事例は自動テクスチャ貼り付けを含むが手動にて調整する場合のコスト感

37受託制作フロー

発注者

制作チーム

受注窓口

【役割】
• 営業/見積/受発注• 最低限の情報取得• 質疑応答窓口• 指示書作成

受託窓口

点群3Dモデルリング（取りまとめ及び CIMモデル作成）（計測その他対応）【役割】• 営業同行（リモート等）• 提案書作成• 質疑/指示取りまとめ• CIMモデル等制作【役割】• 営業同行（リモート等）• 提案情報提供• 点群処理• 3Dモデル制作• 要望事項対応

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お問い合わせは．．．
販 売 窓 口特定CADプロモーション課〒102-8573 東京都千代田区飯田橋2-18-4 TEL 03-3514-7819 ｜ www.otsuka-shokai.co.jp

制 作 元イノベーション事業部〒160-0008 東京都新宿区四谷三栄町6-1

TEL 03-5363-0650 ｜ www.cstnet.co.jp

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