スペースデータ、衛星データからバーチャル空間にニューヨークをAIで自動生成。日本だけでなく地球全体のデジタルツイン化を推進

衛星データとAIと3DCGの技術の融合させ、地球全体をデジタルツイン化

株式会社スペースデータ

2021年10月13日 19時39分

株式会社スペースデータ（所在地：東京都新宿区、代表：佐藤航陽）は、衛星データと3DCGを活用してバーチャル空間に世界を自動生成するAIを開発し、アメリカ合衆国のニューヨーク市の自動生成を実施しました。これまでは日本の都市部を中心に生成を行ってきましたが、今回の実験によりグローバルに対応できるようになりました。今後はAIによって自動生成された様々な地域の3Dモデルを公開していき、誰でも無料で使えるように無償提供していく予定です。

衛星データとAIと3DCGを融合させたデジタルツイン生成技術

「宇宙 × データ」をテーマとした研究開発を行う宇宙スタートアップである株式会社スペースデータは、衛星データと3DCG技術を活用してバーチャル空間にもう1つの世界を自動生成するAIを開発しています。今回は世界で最も高層ビルが密集するアメリカ合衆国のニューヨーク市のマンハッタン地区の自動生成に成功しました。今後は日本のみならず地球全体のデジタルツイン化に向けて、アルゴリズムの改善を行っていきます。

本技術は、人工衛星から取得できる地上の静止画像と標高データ（DEM・DSM）に機械学習を行い、地上の構造物を自動で検出・分類・構造化した上で、AIに地上の3Dモデルを自動生成させ、3DCG技術によって石・鉄・植物・ガラスなどの細かな材質も自動的に再現。これらを一つのシステムとして統合することで実現しています。

Google Earthに代表される従来の3D地球儀は衛星写真や航空写真を3Dモデルに貼り付けた形で提供されることが一般的でしたが、俯瞰的な視点での地上を再現するには向く一方で、人間が歩く一人称視点では写真の解像度が足りず劣化してしまい、VR・ゲーム・映像制作・自動運転など高度なビジュアルが求められる領域では活用が進んでいませんでした。

今回開発したAIアルゴリズムは、従来の3D地球儀が苦手とする人間視点（一人称視点）での3Dモデルを自動生成することを得意とし、近い距離でも景観が劣化しにくいためVRやゲームや映像制作といった三次元空間を人間の視点で動き回るような用途にも活用しやすい利点があります。

これは、衛星データに機械学習をかけて地上の構造物の意味（物体の種類・形状・色・材質・高さ・広さ・役割など）をシステムに一度理解させた上で3Dモデルに再変換をかけているため、物体に近づいても景観を劣化させずに表現することが可能になっています。

また、従来の3D地球儀だと写真に写り込んだ看板や広告などの肖像権や著作権を犯した状態で提供されることが大半で、企業がそのまま活用するのは法的にグレーな状態が続いていました。今回は地上の構造物を学習させた上で、AIによって看板などを除いた確率的に最も近い3Dモデルを自動生成させる手法をとっているので、従来のグレーゾーンの問題も気にせずに利用できるというメリットがあります。

産業への活用：デジタルツインとメタバース

現実世界と瓜二つの仮想世界を作って様々なシミュレーションに役立てる「デジタルツイン」が世界中の企業や政府から注目を集めています。本プロジェクトでは三つの異なる分野のテクノロジーを融合させることで全自動でデジタルツインを生成することが可能です。衛星データの活用によって地球全体の情報を広範囲にカバーすることができるため、日本だけでなく世界全体に応用できるスケーラビリティがある仕組みとなっています。

一方で消費者向けには「メタバース」という言葉が注目されてきています。これは「三次元バーチャル空間で相互交流できる仮想世界」を指したもので、VRと5Gが普及すれば現在からは想像できないような体験型コンテンツが登場することが予想されます。

VRやメタバース上では人々が動き回るための空間を作る必要がありますが、大規模でハイクオリティになるほど開発コストは高額になっていきます。もし世界全体のハイクオリティな3Dモデルが使えるようになれば、個人やスタートアップでも大企業に劣らないクオリティの仮想空間を立ち上げてサービスを提供できる未来が開けます。「マトリックス」や「竜とそばかすの姫」のようなSF映画の技術がより現実に近づきます。

今後AIが生成した地球全体の3Dモデルを誰もが無料で使えるようになると、仮想現実・ゲーム開発・映像制作・都市開発・防災防衛・自動運転など様々な産業に大きなイノベーションが起きることが想定できます。

クラウドファンディングを実施して目標額の1100%以上の達成率に

本プロジェクトは現在クラウドファンディングも実施中で、目標額の1100%以上の達成率で多くの方にご支援いただいています。生成された3Dモデルに看板を掲載できるなど特別なリターンもご用意しています。

クラウドファンディングのURL（CAMPFIRE）
https://camp-fire.jp/projects/view/484364

株式会社スペースデータについて

株式会社スペースデータは社名の通り「宇宙 × データ」をテーマとした研究開発を行う目的で設立された宇宙スタートアップです。「テクノロジーで新しい宇宙を作る」をビジョンに掲げ、「①衛星データ活用」「②AI技術（機械学習/深層学習）」「③3DCG技術」という三つの異なる分野のテクノロジーを融合させることで、現実世界をバーチャル空間上に再構築するAIの開発を進めています。短期的な目線での商業化を目的とせず、長期的な視点で世界にインパクトを与え得る先端技術に投資をしています。