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3Dレーザー計測

独国Z+F社製3D画像生成装置(Imager


<独国Z+F社 会社概要>
Zoller Flohlich(略称:Z+F社)はドイツ郊外に所在する産業向け自動ワイヤーストリッパー及びレーザー機器メーカーです。同社は、新製品としてレーザー式3D画像生成装置(モデル名:Imager、イメージャー)をリリースしました。また同社は、各企業や大学の研究機関と共同でロボットのナビゲーションの制御センサーや車両制御開発の先端分野において共同開発も行っております。現在、全世界に約80の客先(アジアでは日本)を持っております。

 Imager概要>

仕様: 
レーザー光でスキャンし、周囲にあるものの形状を3次元的に読み取り、その読み取ったデータを汎用コンピュータにて変換及び処理して3D画像
を作成させる装置(レーザー方式の非接触型3Dデジタイザの一種)です。
計測距離: 最長約54m最短1m
計測時間: 通常約101(Middle Resolution) 最短19(Super Low Resolution)
計測範囲: 水平方向360度 垂直方向310度(一度に全天空がスキャンできます。)
精度:   50mの距離でレーザー精度3mm〜5mm以下
*スキャンレート:最大625,000/

説明
写真(2D)計測と異なる点はスキャンにより3次元データとしてインプットされるため対象をさまざまな角度から3Dとして見る事が出来る事です。(計測データは、XYZの座標系情報及び物体の反射率の情報を持ちます。)
読み取ったデータから壁、天井、床、柱などを手動で選択し、対応する基本図形に置きかえます。
基本図形はパラメトリック機能を持つ為、選択した部分と同一寸法の基本図形に置き換えられます。基本図形に置き換えられないものはメッシュ処理されます。読み取ったままの3次元データは点群情報(クラウドポイント)ですが、ベクトルデータ(CADデータやソリッドモデル(立体モデルデータ)に変換できます。CAD形式のデータをCADソフトに読みこみ、図面として編集できます。
ソリッドモデルに3Dソフトで絵柄(テクスチャーマッピング)、影(レイトレーシング)をつけ、3次元映像を作成出来ます。ゲームソフト用の映像(ポリゴン)への変換も可能です。
Imager本体としてはXYZの座標系情報を持つ点群情報(クラウドポイント)の計測を行います。
その後、各データへの変換の際はそれぞれ目的に応じてアプリケーションとなるソフト(CADソフト、モデリングソフト他)が必要となります。オプションとして3Dモデリングソフトウエアの供給も可能でございます。
また、最新技術として高解像度のカラーパノラマCCDカメラのデータ(RGBデータ)とImagerのスキャンデータ(点群データ)を利用し、Imagerでスキャンした点群データそのものにCCDカメラのRGB情報を統合し、ハイクオリテイのリアルカラー3Dデータ(3Dリアルカラー点群)の生成も可能でございます。


Imager5003 システム構成
スキャナー本体、電源装置、PCと本体据付用三脚からなります。本体は幅300mmX奥行き180mmX高さ350mm、重量約13Kgで中央にレーザーの反射鏡が有り、この反射鏡が縦方向に360度高速回転しつつスキャナー本体が横方向に回転し全天空360度を超高速スキャンします。レーザーのFDA Classは3Rで、Imager5003のトレーニングを受けた者が、その安全基準に基づいた作業を行えば問題ございません。

汎用CADソフトとの互換性
現在、世界標準と呼ばれるAuto CADに準拠。その他、多数の他の汎用CADソフトに対応(例:3D Studio MAX etc.)DXFを始めSTEPやIGESといった産業界で標準的に使用されているCAD/CAMや3Dモデリングソフトと互換性があります。
・AutoCAD, Microstation, CATIA, Factory CAD, PDS/PDMS etc.


<一般産業界における製品の用途例(欧米における実例)>

建築図面の作成 部屋内の内部をスキャンし、3次元の間取り図を作成する。(約19秒から140秒でスキャン可能。)既存の建築の図面を作成するメリットは、改築などの際、現状の図面が無かったり、あっても手書き2D図面で3DCAD変換に手間がかかる場合に有効。また、図面そのものが無い歴史的な建築物に対しても3Dモデルから2D図面への展開も可能。計測実例:米国・ニューヨーク近代美術館(MOMA)、目的はMOMAのビル改修に伴う再設計。

プラントの完成図面本製品のもう一つの重要な用途。プラントの構成、基盤、やパイプレイアウトを3Dモデルとして正確に作成可能。計測実例:サウジアラビアにある石油関連施設、目的は既存のプラントの保守&改修。英国BNFLの3Dアズビルトモデリングに使用。

GIS
平面部分は航空測量し、航空測量で精度の出ない垂直面をこの装置で計測し、合成する。これにより、より詳細なGISの構築が可能となる。また、Z+F社のCCDカメラ技術との融合により、リアルカラーデジタル地図も生成可能。

コンピュータグラフィック&バーチャルリアリテイ
 現存する対象物をベースにCGを作成する場合、写真では解像度の限界、2次元などの限界が有る。(3次元への変換の必要性あり。)この装置でダイレクトに3次元形状データーを取り込み、ソリッドモデルを構築。また、Z+F社の最新技術は高解像度カラーCCDカメラのスキャンデータと融合し、リアルなCG&VRデータの生成も可能とした。計測実例:米国LAて製作中のCGとの合成映画の背景。(タイトル未定)

古墳・歴史的建築物のデジタル化:正確な図面が存在しない古代の建築物においてデジタルアーカイブが可能。改修、移動の際もしくは焼失時の再生に備え3次元データとして忠実に保存。建築物内の絵画や壁画も、Z+F社の最新技術はカラーCCDカメラとの融合により、高解像度のリアルカラーデジタルアーカイブを生成可能。計測実例:米国オハイヨ州にある歴史的演劇場、劇場には歴史的に貴重な彫刻等の装飾が壁面に施されており、装飾を含めた劇場の保存&改修。また、現在、独国にあるノイシュバインシュタイン城の3Dモデル(VRモデル)を構築中。城内の多数の色彩豊かな絵画や建築物をリアルカラーで3Dデジタル化を実現。

造船・橋梁建設時の精度管理:船内隔壁、複雑な構造物やデッキを迅速に容易に計測モデリングが可能。ユーザーはTRIBON4やBRAVOと同様のソリッドモデルのコアを使用可能。

作業・防災シミュレーション危険施設における作業シミュレーションや防災シミュレーション作成のための計測。計測実績:欧州及び米国における原発施設の計測。英国における配電設備のモデル化

交通事故・火災や災害の現場写真交通を止めず距離測定可能。(その場で画面上での対象物への距離表示可能。)事故現場の状況を3Dでの記録&検証可能。

その他、用途や仕様等の詳細また、具体的な計測の方法等に関しては弊社までお問い合わせ下さい。

極東貿易株式会社   
通信電子システム部コマーシャル・エレクトニクス課

担当:
平手 友雄 (Tel: 03-3244-3680 Fax: 03-3246-2765 E-mail: tomoo@kbk.co.jp