📷 → 🧊
フォトグラメトリ入門
写真から3Dモデルを作る技術
2Dの写真から3Dが作れる？
実は人間の脳も同じことをやっている
目が2つある理由
左目 L -------+
+------> [対象物]
右目 R -------+
左目と右目の間隔 = 約6.5cm
- 左右の目で見える像が少しズレる
- そのズレ（視差）から脳が距離を計算
- 立体的に見える！
カメラも位置を変えて撮ることで同じ原理が使える
📐 三角測量の原理
カメラA カメラB
📷 📷
\ 角度α 角度β /
\ /
\ /
\ /
\ /
● 3D点 P
✅ 2つのカメラ位置（既知）
✅ 各カメラから見た点の方向（既知）
→ 交点 = 3D座標が求まる！
🔍 同じ点を見つける
写真A 写真B
+--------+ +--------+
| * o | | * o |
| # | ===> | # |
| @ | match | @ |
+--------+ +--------+
特徴点 = 画像内のユニークな模様
（角、エッジ、テクスチャのパターン）
- 数千〜数万の特徴点を自動検出
- 異なる写真間で同じ点を対応付ける
☁️ 点群（Point Cloud）
対応点 × 三角測量 ＝ 大量の3D座標
. · * . ·
· . · . * · .
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· . * · . · * . ·
· . * . · . ·
数十万〜数百万の点が空間に浮かぶ
→ 物体の形が見えてくる！
今回の脳血管モデルは約3800枚の写真から生成
🔺 メッシュ化
点群 メッシュ
（点の集合） （三角形の面で覆う）
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. . . . ╲╱╲╱╲╱╲╱
. . . . ╲╱╲╱╲╱
● 隣接する点を三角形でつなぐ
● Poisson再構築などのアルゴリズム
● 滑らかな表面を生成
🎨 テクスチャマッピング
グレーのメッシュ + 元の写真の色情報
╱╲╱╲ 📷 の色を
╱╲╱╲╱╲ ────→ 3D表面に貼り付ける
╲╱╲╱
手法:
● 頂点カラー: 各頂点に直接色を付ける
● テクスチャベイク: 色を画像に焼き付ける
→ Web ARで表示するにはこちらが必要
🧠 実際に作った脳血管モデル
↑ ドラッグで回転、ピンチで拡大できます
🌍 フォトグラメトリの応用
- 医療: 解剖標本の3D教材、手術シミュレーション
- 文化財: 遺跡・仏像のデジタル保存
- ゲーム・映画: リアルな3Dアセット制作
- 建築・土木: ドローン測量、現場記録
- EC: 商品の3Dビューワー
- 事故調査: 現場の3D再現
まとめ
📷 複数の写真を撮影
↓
🔍 特徴点を検出・マッチング
↓
📐 三角測量で3D座標を計算
↓
☁️ 点群 → 🔺 メッシュ化 → 🎨 テクスチャ
↓
🧊 3Dモデル完成！
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