フォトグラメトリとは何ですか?

What is Photogrammetry?

「ストリートビュー」のおかげで、現代の地図ツールを使って、レストランを調べたり、周辺のランドマークを見て方向を確認したり、道路上にいるかのような体験をシミュレーションしたりすることができます。

これらの3Dビューを作成するための技術は、フォトグラメトリと呼ばれます。つまり、画像をキャプチャして繋ぎ合わせて物理世界のデジタルモデルを作成するプロセスです。

それはまるでジグソーパズルのようで、各ピースは画像で構成されます。そして、キャプチャされた画像が多ければ多いほど、3Dモデルはより現実的で詳細になります。

フォトグラメトリの作業方法

フォトグラメトリ技術は、建築や考古学などのさまざまな産業にも応用できます。例えば、フォトグラメトリの早い例の一つは、1849年にフランスの軍人アイメ・ローセダがテラストリアル写真を使用して、パリのイノディル旅館で最初の建築調査を行ったことです。

可能な限り多くの領域や環境の写真を撮影して、チームは現場のデジタルモデルを構築して表示・分析することができます。

3Dスキャンは、シーン内のポイントの位置を測定するために構造化されたレーザー光を使用するのに対し、フォトグラメトリは実際の画像を使用してオブジェクトをキャプチャして3Dモデルに変換します。これは、良好なフォトグラメトリには良好なデータセットが必要であることを意味します。また、サイト、記念碑、または遺物のすべての領域がカバーされるように、正しいパターンで写真を撮ることが重要です。

フォトグラメトリの種類

今日、シーンを繋ぎ合わせたい場合、被写体の複数の角度から写真を撮影し、専用のアプリケーションで組み合わせてオーバーラップデータを抽出して3Dモデルを作成することができます。

3ds-scan.de提供のイメージ。

フォトグラメトリには、空中フォトグラメトリと地上フォトグラメトリの2種類があります。

空中フォトグラメトリは、カメラを空中に置いて上から写真を撮影することで、一般的には大きなサイトやアクセスが困難な場所で使用されます。空中フォトグラメトリは、林業や自然資源管理で地理情報データベースを作成するために最も広く使用されています。

地上フォトグラメトリ、またはクローズレンジフォトグラメトリは、よりオブジェクトに焦点を当てたもので、手持ちのカメラまたは三脚に取り付けたカメラで撮影された画像に頼ることが多いです。これにより、現場でのデータ収集が迅速に行われ、より詳細な画像キャプチャが可能になります。

GPUを使用したフォトグラメトリワークフローの加速

最も正確なフォトグラメトリの結果を得るには、チームは巨大な高精度のデータセットが必要です。より多くの写真を撮影すると、より正確で精密なモデルが得られます。ただし、大規模なデータセットは処理に時間がかかり、チームはファイルを処理するためにより多くのコンピュータパワーが必要です。

GPUの最新の進歩は、チームがこれを解決するのに役立ちます。NVIDIA RTXカードなどの高度なGPUを使用することで、ユーザーは処理を高速化し、より高精度なモデルを維持しながら、より大きなデータセットを入力することができます。

例えば、建設チームは、建設現場の進捗状況を示すためにフォトグラメトリ技術を頼りにすることがよくあります。一部の企業は、サイトの画像をキャプチャして仮想的なウォークスルーを作成します。しかし、パワー不足のシステムはチョッピーな視覚体験をもたらし、クライアントやプロジェクトチームとの作業セッションから注意を逸らしてしまいます。

RTXプロフェッショナルGPUの大きなメモリを使用すると、建築家、エンジニア、デザイナーは巨大なデータセットを簡単に管理して、フォトグラメトリモデルをより速く作成・処理することができます。

考古学者ダリア・ダバルは、NVIDIA RTXを使用して、遺物やサイトの高品質なモデルを作成・レンダリングするスキルを拡大しています。

フォトグラメトリは、写真のベクトル化を支援するためにGPUパワーを使用するため、何千もの画像を繋ぎ合わせる作業を加速します。そして、RTXプロフェッショナルGPUのリアルタイムレンダリングとAI機能により、チームは3Dワークフローを加速し、フォトリアルなレンダリングを作成し、3Dモデルを最新の状態に保つことができます。

フォトグラメトリの歴史と将来

フォトグラメトリのアイデアは、写真術の発明の4世紀前の15世紀末にまで遡ります。レオナルド・ダ・ヴィンチは、透視と射影幾何学の原理を開発し、フォトグラメトリの基盤となる柱を築きました。

幾何学的視点は、深度を示す点を作成することによって、3Dオブジェクトを2Dフィールドで表現することを可能にする方法です。この基盤の上に、幾何学、シェーディング、照明などの要素が現実的なレンダリングの構成要素となります。

フォトグラメトリーの進歩により、ユーザーは3Dビジュアライゼーションで新たな没入レベルを実現することができるようになりました。この技術は、物理的なオブジェクトや環境に関する信頼性の高い正確な情報をユーザーに提供する現実キャプチャ技術などの画期的なツールの道を開いた。

NVIDIA Researchは、少数の画像から迅速に3Dシーンを生成するAI技術の開発も進めています。

たとえば、Instant NeRFやNeuralangeloは、ニューラルネットワークを使用して、わずか数十枚の静止画または2Dビデオクリップから完全な3Dシーンをレンダリングすることができます。Instant NeRFは、オンライン図書館、博物館、バーチャルリアリティ体験、文化財保存プロジェクトを通じて文化遺産を保存し共有するための強力なツールになる可能性があります。多くのアーティストは、Instant NeRFで異なる視点から美しいシーンを作成しています。


フォトグラメトリーについてもっと学ぶ

フォトグラメトリー技術の進歩により、オブジェクト、場所、産業デジタルツインさえも、リアルタイムでボリュームレンダリングされ、共有および保存されるようになりました。フォトグラメトリーアプリケーションは、あらゆる産業に広がり、ますます利用が容易になっています。

博物館は、展示するスペースがなかったアイテムやサイトのツアーを提供することができます。バイヤーは、製品がどのようにスペースに適合するかを見るために、拡張現実の体験を利用することができます。そして、スポーツファンは、最高の視野を持つ席を選ぶことができます。

NVIDIA RTXプロフェッショナルGPUとフォトグラメトリーについてもっと学ぶには、6月22日木曜日午前10時に開催されるNVIDIAウェビナー「AECOリアリティキャプチャのフォトグラメトリー入門」に参加してください。

We will continue to update VoAGI; if you have any questions or suggestions, please contact us!

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