3D点群だけで測量を完結。点群活用に挑む民間企業の新たな挑戦

３D点群測量のパイオニア企業が乗り越えた壁と挑む新事業開拓

トータルステーションを使用せず３D点群スキャナで測量業務を完結させることは可能なのか？

その疑問に「可能である」との結論を出した３D点群測量のパイオニア企業があります。

今回は当法人（一社）不動産検査保証機構REIWSが技術面で協力をいただいている(株)JFDエンジニアリングの測量テック事業部 テクニカルチーム 箕輪氏（左）とDXソリューション部 佐藤部長（右）に取材をお願いしました。

（一社）不動産検査保証機構REIWSは点群測量技術者のための資格試験「点群サーベイヤー資格試験」を運営する一般社団法人です。

箕輪氏（左）と佐藤部長（右）

3Dスキャナを使用した点群測量で戸建て住宅を中心に、年間6,000件もの測量業務をこなす㈱JFDエンジニアリングは測量会社として創業し、地盤調査・地盤改良事業で成長を遂げてきました。その中で生まれたのが「JFDの原点は測量事業にある。測量分野で新たな価値を創出したい」という想いでした。そこから同社は社を挙げて“新しい測量”の開発に取り組み始めす。

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３D点群測量導入のきっかけ

【3D点群測量を導入しようとなったきっかけをお聞かせください】
「元々当社ではトータルステーション（以下TS）を使った測量は行っていましたが、二人一組で一日かけて測量して、帰って来てから図面を描かなければならず効率面で課題がありました。

そこで“一人で測量できる方法はないか”と検討し、
一人測量可能なTSやドローンなどの案が出ました。

その中で当時普及し始めていた地上型の3Dスキャナを決定しました。

3Dスキャナは計測というよりも撮影に近く、測量の専門知識が無くても扱いやすい点も決め手となりました。人材教育にかかる時間が短いことも大きかったですね」

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導入時の課題

【導入に当たり懐疑的な意見はありませんでしたか？】
「ありましたね（笑）。

ベトナムでCADセンターを作り、点群を結合するところから2D図面に落とし込むまで試行錯誤を重ね、ある程度世に出せるレベルまで持っていくことが出来ました」

【TSとは原理の異なる3Dスキャナで測量での課題は？】
「精度とパソコンのスペックです。

当時のパソコンでは点群処理が重く、高性能のパソコンをそろえなければいけませんでした。

また点群同士の結合では1～2㎝の誤差が出ているところもあり、特に敷地調査の境界点ではその誤差が場合によっては大問題に発展することもありました」

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精度課題の克服

【現況測量に対してユーザーから求められる精度は想定以上だったのですか？】
「そうですね。

こちらとしては当初リリース可能と判断しましたが、その1～2㎝の誤差について、確定測量や基礎の配置出しを行ったときに精度に関する指摘をいただくことがありました。

当時はTSと3Dスキャナを併用する運用法が主流でした。しかし当社は3Dスキャナのみで完結させることを目標としてきました。

そこで

結合のレベルを上げる工夫を行い、また境界とは異なる誤った点を選択するというヒューマンエラー的な所もあったので、取ってほしい点を正確に拾える独自のツール開発を行いました」

【結果は？】
「それまでは『JFDさん大丈夫？』という声をいただくこともありましたが（笑）、

この専用ツールの開発で図面の精度は劇的に上がりました」

当時の困難を振り返りながら笑顔で語る箕輪の表情からは、技術者としての確かな自信が感じられました。

自社開発した３D点群測量用ツール

測量を超えたサービス展開

続いて、点群データ活用について佐藤部長に伺いました。

【測量以外の新しいサービスとは？】
「従来は点群データという実寸大のデータを利用して、現場の景観であったり、構造物の確認、重機の搬入確認等、現地構造物の寸法を出すことができるということで、建設現場や設計用途で利用されていました。

私どもはそこからさらに踏み込んで、周辺環境を含む点群データに住宅の３Dモデルをはめ込む『ARパース』というサービスを提供してまいりました。

そこからさらに発展させたのが住宅日照シミュレーション
**『ARパース』**です。

・建築予定地の座標から太陽の動きを計算
・日時ごとの日照・影を再現

似たようなサービスは既にございますが、敷地周辺を再現した３Dパースで再現する必要があり、長い時間と多額の費用をかけて作成されるものでした。

しかし当社は測量と同時に周辺の環境を点群データとして取ってくることが出来ます。測量する敷地以外の周辺の点群データ、点群測量時の副産物なのですが、これを有効活用することにより、これまでより安価に周辺環境データを提供できるようになっております。

よって、従来数十万円かけて提供されてきたサービスを数万円でご提供することが出来るようになりました。それが『ARパース』というサービスになります。

ARパースによる日照シミュレーション

新サービス「PCDX」

今はそれをさらに使いやすくした

**『ポイントクラウドDX（PCDX）』（以下PCXD）**

という新サービスをご提供させていただいています。

こちらはスマートフォンのブラウザ上で点群シミュレーションを可能にしたものです。

『ARパース』住宅シミュレーションのサービスに加えて

・日射量ヒートマップ
・周辺環境を反映した日照解析

などを実装しています。

これは赤や青などの色分けで、どの壁にどれくらいの日射量があるのかを視覚的にとらえやすくするというものです。

日射量シミュレーションもこれまでもあるにはあったサービスなのですが、やはり非常に時間のかかるものでして、それを測量時の周辺の点群データを利用して再現しますので、安価で提供できるものとなっております」

【点群データでは光が点の間をすり抜けて陰にならないのでは無いですか？】
「光の方向に対して点群がある程度の密度になると光を通さないという設定にしています。ノイズの様な細かな点は光を通し、建物の壁などは影を落とすという仕組みです」

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今後の展望

【今後このPCDXはどのように発展していくのでしょうか？】
「当社は役所調査も行っておりますので、そこで取得した建築制限ラインを可視化し、
斜線制限などもシミュレーション表示できるようにしたいと考えています。

また、先ほどの『PCDX』のヒートマップでは今の所、色で日射量を比較しているのですが、これの数値化することを目指しています。これによりソーラーパネルを配置するときに場所ごとの発電量の計算で具体的な数値を入れられる可能性があります。

これに関しては今メガソーラーの会社様から共同で開発していきたいとお話をいただいたりもしています」

PCDXで生成されたヒートマップ

点群測量の民主化へ

【では最後に貴社の点群測量について目指すところをお聞かせください】
「はい、当社では『パートナー事業』というものを行っておりまして、私どもで開発した技術をパートナー事業契約者へ提供するということを行っております。

ある程度の課題を解決し、実用段階まで発展させた３D点群技術を提供することは競業する事業者を増やすことになるのですが、弊社の代表の言葉を借りるならこれは『３D測量の民主化』事業であり、今後より広く３D点群測量を広めていくことを私共は目指しております」

次々に独自の技術やサービスを開発し、さらに技術の拡散を行っている(株)JFDエンジニアリング。『３D点群測量の民主化』という熱い思いを皆様はどのように受け止められたでしょうか。

一般社団法人不動産検査保証機構 REIWS

ポイントクラウド測量部会

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