点群データとは、建物や地形などの対象物を多数の3次元座標点として記録したデジタル情報です。対象物の空間的形状を高精度に再現できるため、建設・測量・文化財保存などの分野で幅広く活用されています。
点群データを実務に活用するには、3Dモデルへの変換（3Dモデル化）が必要です。
しかし、
「どのような手順で進めるのか」
「変換後の活用方法がわからない」
といった課題を抱える企業も少なくありません。
本記事では、点群データを3Dモデル化する手順をわかりやすく解説します。点群データの活用例も紹介しますので、ぜひ参考にしてください。
【監修者】宮谷 聡
ローカスブルー株式会社 顧問
Airbus社にてエンジニアとして勤務したのち、シリコンバレーのAirware社、イスラエルのAirobotics社で製品開発や技術営業、海外拠点立ち上げを担当。2019年にスキャン・エックス株式会社（現 ローカスブルー株式会社）を創業し、建設業界向けの点群処理ソフト「ScanX」を提供。
点群データの3Dモデル化で、このような課題はありませんか？
- 点群データの容量が大きく、処理や表示に時間がかかる
- ノイズ除去やフィルタリングに手間がかかる
- 関係者への共有や確認に時間がかかる
- 3Dモデル化したデータを、設計・施工・協議でどう活用すべきか分からない
こうした課題を解決するには、点群データの処理・管理・共有を効率化し、業務に活用しやすい環境を整えることが重要です。ScanXの資料では、点群データの処理から共有・活用までを効率化する方法を紹介しています。
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目次
点群データの3Dモデル化とは？3Dモデル化のメリット
3Dモデル化とは、点群データをメッシュデータやサーフェスデータに変換し、立体的に再構築するプロセスです。
点群データを調査・計測・設計などの実務で活用するためには、この3Dモデル化の工程が欠かせません。
3Dモデルに変換すると、3Dレーザースキャナーで取得した点群データの容量を圧縮できます。これにより、データの共有や処理作業を効率よく進められるメリットがあります。
また、建造物の調査やシミュレーション時において、設備や構造物の配置状況を立体的に把握しやすくなる点もメリットです。
点群データの概要については以下の記事で詳しく解説しています。ぜひ参考にしてください。
点群データを3Dモデル化する手順
点群データを3Dモデル化する際は、以下の手順に沿って作業を進めていきます。
工程ごとのポイントを見ていきましょう。
1.点群データを取得する
点群データを3Dモデル化するためには、まず元となる点群データを取得する必要があります。
点群データの主な取得方法は「レーザースキャナー」と「フォトグラメトリ（SfM）」の2つです。
レーザースキャナーとは、対象物にレーザーを照射し、反射光が戻るまでの時間差を利用して距離を計測し、点群を取得する方法です。
距離・位置測定の精度が高く、昼夜や明暗の条件に左右されにくいことから、ドローン（UAV）や地上設置型3Dレーザースキャナーなど、さまざまな機材で利用されています。
一方のフォトグラメトリは、対象物を複数の角度から撮影し、その画像を解析することで3Dモデルを生成する方法です。
デジタルカメラやドローンカメラなどの機材で用いられています。
それぞれの特徴やメリット・デメリットについては、以下の記事で詳しく解説しています。ぜひ参考にしてください。
2.ノイズ除去（フィルタリング）・位置合わせを実施する
取得した点群データには、人や車両、植生などの不要な情報（ノイズ）が含まれている場合があります。これらをフィルタリングで除去することで、3Dモデルの精度と品質を向上させることができます。
後工程の解析や形状再現では、不要なデータの有無が結果に大きく影響します。初期段階での丁寧なノイズ除去が、データ全体の信頼性を左右します。
また、複数地点から取得した点群を統合する場合は、これらを正確に組み合わせる「位置合わせ（レジストレーション）」の作業も必要です。
位置合わせの工程によって全体の座標が整い、高精度な3Dモデルを構築できます。
3.メッシュデータ・サーフェスデータへ変換する
次の工程では、点群データをメッシュデータまたはサーフェスデータへ変換します。
点群データは、座標点と色情報（R, G, B）で構成されており、面や体積などの形状情報を持ちません。
そのままでは3Dモデルとして活用しにくいため、メッシュデータやサーフェスデータなどへの変換が必要です。
再現性や滑らかさは使用する手法や設定により異なります。以下で、それぞれのデータの特徴を解説します。
メッシュデータの特徴
メッシュデータ（ポリゴンデータ）は、三角形や四角形などのポリゴン面を組み合わせて構成されます。形状のエッジや輪郭を明確に表現できることから、建築や土木分野をはじめ、さまざまな用途で広く用いられています。
直線的な面構造となるため、形状がやや角張って見えるのが特徴です。また、頂点数を増やすことで形状の再現性は向上しますが、それに伴いファイルサイズや処理負荷も増加します。用途に応じた適切な解像度設定が求められます。
メッシュデータへの変換には、専用の変換ソフトを用いるのが一般的です。
点群データをメッシュ化する方法については、以下の記事で詳しく解説しています。
サーフェスデータの特徴
3Dモデル化の工程では、まず点群データをメッシュ化し、その後必要に応じてサーフェスデータへ変換するのが一般的です。
サーフェスデータは、NURBS（Non-Uniform Rational B-Splines）やパラメトリック手法を用いて、滑らかな曲面の再現に適した形式です。
メッシュデータよりも精度の高いモデルの作成が可能で、工業製品や建築物の曲面部分など、連続性のある形状の再現に高い表現力を発揮します。
一方で、サーフェスデータの編集や変換を行う際には、幾何学的な知識や専用ソフトの操作スキルが必要です。メッシュに比べて処理工程が複雑になることから、十分なスキルや専門知識が求められます。
3Dモデル化した点群データの活用例
3Dモデル化された点群データは、多様な業界で高精度な情報を提供するツールとして活用されています。
特に建設・土木分野では、設計から施工、維持管理に至るまでの各工程で欠かせない存在となっています。以下では、建設・土木業界をはじめ、さまざまな分野での具体的な活用例を紹介します。
建設・土木業界の活用例
建設・土木業界では、点群データの3Dモデル化によって、現地の状況を立体的かつ正確に把握できます。
設計段階だけでなく、施工中や維持管理のフェーズでも有効に活用されており、業務全体の効率化と品質向上に貢献しています。
現況の把握・施工測量
図面が残っていない、または古い図面と現状が異なる建物において、スキャンデータをもとに正確な3Dモデル（BIMモデル）を作成するために利用されています。
これにより、リノベーションや改修工事の際、現況を正確に把握することが可能です。
干渉チェック
工場やプラントでは、既存の設備と新設の配管やダクトの配置が複雑に絡み合います。工場やプラント内の配管増設時などに、既存設備の点群モデルと新しい設計データ（CAD）を重ね合わせ、配管やダクトが干渉しないかを事前に確認する目的でも活用されています。
結果として、設計段階でのリスク回避と施工トラブルの未然防止が可能となります。
施工管理・出来形管理
施工後の点群データを設計モデルと照合することで、出来形の精度を自動的に検出できます。
許容誤差の範囲内に収まっているかを数値で把握できるため、品質管理の客観性が向上します。
土量計算・数量管理
ドローン測量で取得した地形の点群データをもとに、掘削や盛土に必要な土量を算出できます。
点群データを活用することで、従来の方法よりも迅速かつ正確に土量を計算することが可能です。
インフラ点検・維持管理
橋梁やトンネルなどのインフラ構造物を定期的にスキャンし、ひび割れや変形、経年劣化の進行度合いを3Dデータ上で可視化・分析できます。データに基づく維持管理が可能となるため、点検の効率が大幅に向上します。
また、高所や危険箇所での作業時間を最小限に抑えられるため、作業員の安全確保にもつながります。
建設・土木業界の導入事例｜点群仕分けの作業時間を5分の1に削減！
四国建設コンサルタント株式会社様は、徳島県を拠点とした建設コンサルタントです。
同社が抱えていた課題は、点群データを業務で使える形に整える「クラス分類」に多大な時間と労力がかかっていたことです。
点群処理ソフトScanXを導入する前は、他ソフトを用いて点群のクラス分類を行っていましたが、精度が不十分で、多くの工程を手作業で対応せざるを得ない状況でした。
そのため、担当者の負担が非常に大きく、処理に時間がかかっていたのです。
ScanXを導入したことで、点群のクラス分類作業にかかる時間を大幅に短縮。作業時間はなんと従来の5分の1以下にまで削減されました。
点群処理の時間を短縮できたことで、本来注力すべき設計作業により多くの時間を割けるようになりました。
本事例の詳細を知りたい方は、以下の記事をご覧ください。
点群処理ソフトScanX導入事例｢使って実感。点群仕分けの作業時間が5分の1に。｣
＼点群データの活用方法がわかる／
点群データを建設業務で活用するためのポイントをまとめたお役立ち資料です。
【この資料でわかること】
✓点群処理の課題
✓測量・設計・施工・維持管理など工程別の活用方法
✓クラウド型点群処理ソフトの導入事例・費用対効果
2.建造物・文化財をデジタルアーカイブとして保存
3Dモデル化の技術は、歴史的建造物や文化財を後世に残す方法として活用されています。
実物を3Dモデル化することで、精密なデジタルアーカイブを作成することが可能です。
3Dモデル化された建造物や文化財は、修復作業や耐震補強の検討など、専門的な判断が必要な際にも活用されています。
また、現地調査では確認しづらい細部までデジタル上で確認できるため、劣化箇所の分析や効果的な保存計画の策定にも役立ちます。
さらに、3Dモデル化することで、災害や老朽化による損傷が発生した場合でも、原型の再現に活用できる点もメリットです。
歴史的建造物や文化財を3Dモデル化することで、その価値を社会に広く伝えられるでしょう。
3.森林管理
点群データを3Dモデル化することで、森林の位置情報や資源量（樹高、本数、樹冠面積）、地形、斜面状況などを把握できます。
3Dモデル化した点群データは、森林簿や森林台帳の更新や、間伐計画・伐採計画の立案などに役立ちます。
特に広大な森林では、人手による測量では把握しきれない微細な地形の起伏や斜度も正確に可視化できる点が大きなメリットです。
また、作業道の検討や斜面崩壊・土砂災害といった災害リスクの評価にも役立ちます。
時系列で比較することで、樹木の成長状況や密度変化といった経年変化を定量的に追跡できる点も大きなメリットです。
現地踏査の頻度を減らせるため、森林管理の効率化と作業員の安全性向上にもつながります。
森林管理の導入事例｜樹木解析の工数が10分の1になった！
株式会社大澤木材様は、北海道釧路市を拠点とする林業の会社です。
森林整備や木材生産を手がけており、スマート林業の推進にも積極的に取り組んでいます。
同社では、国有林における造材作業での安全性向上を目的に点群データの活用を検討していました。
取得した点群データを最大限に活用するために、DEM（デジタル標高モデル：地形データをデジタルで表現したもの）を生成できる点群処理ソフトScanXを導入。
ScanXの「樹木解析機能」を用いることで、点群データから樹木1本ごとの位置情報や樹高などのデータを自動抽出できるようになりました。
その結果、従来は手作業で対応していた森林調査の工程が大幅に効率化され、解析にかかる工数を従来の10分の1以下に削減することに成功しています。
本事例の詳細を知りたい方は、以下をご覧ください。
点群処理ソフトScanX導入事例｢樹木解析で工数を10分の1に。森林調査の精度を上げるScanXの使い方。｣
4.リバースエンジニアリング
リバースエンジニアリングとは、既存の製品を分解・解析し、その構造を明らかにする方法です。
開発工程を逆行するアプローチであることから、「逆行工学」と呼ばれることもあります。
点群データを3Dモデル化することで、自社製品や競合他社の製品を細部まで分析しやすくなります。
複雑な形状や曲面も再現できるため、寸法把握や形状データの抽出に活用することも可能です。
分析した3Dデータは、既存製品のリニューアル、品質改善、新商品の開発など、幅広い工程で活用できます。
5.災害対策
点群データは、災害時の被害想定や被害把握にも大きく役立ちます。
地震・土砂災害・火災などが発生した際に、現場を測量して点群データを生成することで、被害範囲を正確に可視化することが可能です。
被災状況を3Dで把握できるため、損壊した建物や地形の変化なども詳細に確認でき、現場調査の安全性向上にもつながります。
また、被災地の状況を客観的なデータとして残せるため、支援要請や行政への報告資料としても信頼性の高い情報を提供できるでしょう。
さらに、3Dモデル化した点群データは復旧計画の立案や二次災害の防止策の検討などでも活用できます。
災害発生前後のデータを比較することで、被害の進行状況を客観的に評価することが可能になり、迅速な対応につなげられます。
＼点群活用の成功事例から学ぶ／
建設業、建設コンサルタント、測量業、林業・森林管理、自治体・災害対応など、さまざまな現場での点群データ活用成功事例を紹介！
【この資料でわかること】
✓ 点群データが活用されにくい理由
✓ 業種別・用途別の点群活用の成功事例
✓ 業務効率化・人手不足対策につなげるヒント
点群データを3Dモデル化する際の課題
点群データを3Dモデル化する際には、さまざまな課題が発生します。
ここでは、点群データを3Dモデル化する際の課題について見ていきましょう。
点群データを3Dモデル化する際の課題
- データ量が多く処理の負担が大きい
- ノイズや欠損、精度にバラツキがある
- 専門スキルが必要で、習得ハードルが高い
- 初期費用が高額になりやすくコスト面の負担が大きい
データ量が多く処理の負担が大きい
点群データは、非常に高密度な3次元情報の集合体であり、ファイルサイズが巨大化しやすいのが特徴です。
場合によってはデータ量が100GB（ギガバイト）以上を超えるケースもあり、処理には高性能なパソコンと大容量ストレージの確保が欠かせません。
扱うデータが増えるほど、処理待ち時間や読み込み時間が長くなり、分析作業全体のスピードに影響が出ます。また、データのバックアップや共有にも時間がかかるでしょう。
十分な処理環境が整っていない場合、読み込みや解析に過度な時間を要し、業務全体の効率が大幅に低下するリスクがあるため、運用前の環境整備が重要です。
点群処理に必要なパソコンのスペックについては、以下の記事で詳しく解説しています。
ノイズや欠損、精度にバラツキがある
点群データには、人や車両、植生、レーザーの乱反射によるノイズが多く含まれます。
そのため、3Dモデルを生成する前にノイズ除去やフィルタリングの作業を実施しなければなりません。
しかし、これらの処理を手作業で行う場合、膨大な時間がかかるだけでなく、担当者のスキルによって品質にバラつきが生じやすい点が課題です。
欠損データの補完や精度調整なども必要となるため、作業負荷が大きくなりがちです。
ノイズが残った状態で処理を進めると、後工程のモデル化や計測精度に悪影響を及ぼす可能性もあります。
こうした課題に対応するには、高精度かつ自動化されたフィルタリング機能を備えた点群処理ソフトの導入が効果的です。安定した品質の確保と作業効率の向上が期待できます。
専門スキルが必要で、習得ハードルが高い
点群データの3Dモデル化には、データ統合、ノイズ除去、3Dモデル化など、複数の専門的な工程が含まれます。
これらの作業を適切に行うためには、専用ソフトの操作スキルが必須であり、初心者にとって習得までのハードルが高くなりがちです。
また、処理手順を誤ったり、適切に設定しなかったりすると、モデルの精度が大きく損なわれる可能性があります。
そのため、一定の技術レベルを持った担当者が必要となる点も課題といえるでしょう。
初期費用が高額になりやすくコスト面の負担が大きい
点群データを処理するには、高性能な3Dレーザースキャナや点群処理ソフトのライセンス料など、さまざまな初期投資が必要です。
一般的な地上型レーザースキャナの場合、数百万円～数千万円の導入費用が発生するケースもあり、導入障壁の一因となっています。
また、機材導入後も保守・メンテナンス費用やソフトウェアのアップデート費用が継続的に発生します。
さらに、点群データを有効に活用するには、ソフト環境の整備に加えて、担当者の育成やトレーニングなどの教育コストも必要です。
こうした事情から、初期費用・運用費用の両面でコスト負担が大きくなりやすい点が、導入時の大きな課題といえるでしょう。
点群データの3Dモデル化の課題を解決できる点群処理ソフト「ScanX」
点群データの3Dモデル化には、データ容量、ノイズ除去、操作の複雑さ、初期投資など、さまざまな課題が伴います。
これらの課題を効率的に解決する手段として、クラウド型点群処理ソフト「ScanX」の導入がおすすめです。
以下は、3Dモデル化における代表的な課題と、それに対するScanXの解決アプローチを整理したものです。
| 3Dモデル化でよくある課題 | ScanXで解決できる理由 |
|---|---|
| データ量が多く処理負担が大きい | プロプランでは毎月300GB、年間3600GB（約3.6T）まで利用可能（大容量データでも安定して利用できる） |
| ノイズ除去の負荷が大きく、品質にバラつきが生じやすい | 高精度なAIによる自動分類機能により、ノイズを効率的に除去し、作業時間を短縮 |
| 専門スキルが必要 | 直感的なUI/UXにより、初心者でも容易に編集・解析できる |
| コスト面の負担が大きい | 初期費用を抑えて導入が可能。ライトプランでは、月33,000円から利用可能。コスト負担を軽減できる |
それぞれの内容を詳しく解説します。
データ容量が月々MAX300GB利用できる！
ScanXは、料金プランによって利用可能なデータ容量が異なります。
料金プランは、ベーシック・プロ・エンタープライズの3つがあり、プロプランでは月300GBまで使用することが可能です。
余った容量の繰り越しはできませんが、毎月新たに300GBが付与される仕組みです。
そのため、年間で最大3600GB（約3.6T）と非常に多くのデータを扱えます。
ScanXは保存用ストレージとしても活用できるため、点群データの保管・整理としてもおすすめです。
大量の点群データを扱う現場でも安心して利用でき、容量不足を気にせずに点群データの処理作業をスムーズに進められます。
高精度な自動分類機能で業務効率化を実現できる
ScanXには、地表面・樹木・建物・ノイズなどの要素を自動で識別・分類できる機能が搭載されています。この自動分類機能により、従来手動で行っていたフィルタリング作業の大幅な省力化が実現します。
点群のフィルタリング作業に時間を割く必要がなくなり、担当者は本来の解析・設計業務に集中できます。
また、クラウド上で共有できるため、チーム全体で同じデータを参照しながら作業を進められるのもメリットです。
さらに、深層学習を活用した高精度分類機能により、電線・電柱・車両・歩行者といった細分化されたオブジェクトの分類にも対応。
高精度な分類処理をワンクリックで実行できるため、専門スキルを持たない担当者でも、高度な解析作業を効率的に実施できます。
初心者でも編集・解析できる
ScanXはクラウドベースの点群処理ソフトであり、ソフトウェアのインストールや複雑な環境構築を必要とせず、すぐに利用を開始できます。
実際の作業も直感的な操作が特長で、専門知識のない初心者でも簡単に点群データの編集・解析が可能です。
マニュアルを読み込む必要もなく、初めての方でも感覚的に使いこなせる設計になっているため、研修や人材育成にかかる時間やコストを大幅に削減できます。
この操作性の高さにより、現場の担当者がすぐに実務へ活用できるのも大きなメリットです。
月額費用を抑えたシンプルな価格設定
ScanXは、ダウンロードが必要なライセンス制のソフトとは異なり、初期費用を抑えながらサブスクリプションで利用できます。
シンプルな価格体系となっており、月額33,000円から利用可能です。各プランの費用や内容は以下のとおりです。
| プラン名 | 月額費用（税込） | |
|---|---|---|
| ライト | 33,000円 | ▼データ内容 ・40GB / 月 ・1ファイル10GBまで（アップロード時） ・4プロジェクト/月まで ▼ユーザー管理 ・管理者ID×1 ・編集者ID×無制限 ・閲覧者ID（計測/DL可）×無制限 |
| スタンダード | 66,000円 | ▼データ内容 ・200GB / 月 ・1ファイル30GBまで（アップロード時） ・10プロジェクト/月まで ▼ユーザー管理 ・管理者ID×1 ・編集者ID×無制限 ・閲覧者ID（計測/DL可）×無制限 |
| アドバンスド | 88,000円 | ▼データ内容 ・500GB / 月 ・1ファイル100GBまで（アップロード時） ・20プロジェクト/月まで ▼ユーザー管理 ・管理者ID×1 ・編集者ID×無制限 ・閲覧者ID（計測/DL可）×無制限 |
3Dモデル化した点群データをビジネスで有効活用しよう
3Dモデル化した点群データは、インフラ設備の保守管理、建設・土木の設計、災害対策など、さまざまな用途で活用できます。
点群データを3Dモデル化するためには、対象エリアの点群データを取得後、ノイズ除去（フィルタリング）や位置合わせ、メッシュデータ・サーフェスデータへの変換などを行います。
点群処理ソフトScanXは、直感的なUI/UXで操作しやすく、初期費用を抑えながら・月額33,000円から利用できます。
点群処理をこれから実施する方、高精度な3Dモデルを作成したい方は、お気軽にご相談ください。
点群処理ソフト｢ScanX｣なら、はじめての3D測量でも安心
ScanXは、オンライン上で簡単に点群処理ができるソフトウェアです。
- 点群データをアップロードするだけで、AIがノイズ除去・クラス分類をサポート
- 直感的な操作画面で、専門知識がなくても使いやすい
- URLひとつで点群データを共有でき、関係者との確認・連携がスムーズ
ScanXでは、実際の画面を見ながら機能や操作感を確認できる「無料デモ」と、お客様の点群データをお預かりして処理結果を確認できる「お試し処理」をご用意しています。
AIによる自動クラス分類の精度や、実際の業務で活用できるかを事前に確認したい方は、お気軽にご相談ください。
＼ 実際の画面を見て性能を体感 ／
