【3Dスキャナーと比較】iPhoneの
3Dスキャン機能は実用的か？
精度やメリット・注意点を解説
【3Dスキャナーとは？】iPhone3Dスキャンとの精度⽐較やメリット、活⽤事例、おすすめ機種などまとめ
業務用3Dスキャナーの販売なら
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三井住友建設株式会社
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株式会社コスモエンジニアリング
株式会社広築
用途に応じて様々な製品をご提案いたします。
3Dスキャンは3Dスキャナーだけの機能ではありません。
iPhoneでも3Dスキャンができることで一時大きな話題となりました。
しかし、3Dスキャンの精度に問題はないのか、実用的なのかどうか十分に確認が必要です。
ここでは、iPhoneの3Dスキャン機能の実用性に焦点を当てて、その特徴やメリット、注意点などについて詳しく解説します。
iPhoneの3Dスキャン機能とは
iPhone12Proと13Proには、LiDARスキャンと呼ばれる他のiPhoneで行える3Dスキャンよりも高精度の機能が搭載されています。
他のiPhoneでも3Dスキャンは行えますが、その精度に難点が多いとの声が多々みられます。
iPhoneの3Dスキャン機能の特徴
iPhoneの3Dスキャン機能には、次のような特徴があります。
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3Dスキャナーを持ち歩く
必要がないiPhoneの3Dスキャン機能を使用すれば、3Dスキャナーを持ち歩く必要はありません。ハンディタイプの携帯性に優れたものでも数kgはあるため、これを持ち歩かずに済むことは大きなメリットでしょう。ただし、これは3Dスキャナーと同等の機能を持つ場合に言えることです。現状、iPhoneの3Dスキャン機能は3Dスキャナーに劣るため、実質のところメリットとしては今ひとつでしょう。
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撮影範囲は5m程度
iPhoneの3Dスキャンは、5m程度の範囲しか撮影できません。
離れた場所にある対象物をスキャンしたい場合は、その近くまで行く必要があります。
しかし、それではカメラに収まる範囲が狭くなるため、それだけ撮影回数が増えてしまいます。 -
精度や画質は
3Dスキャナーに劣るiPhoneの3Dスキャンの精度や画質は、3Dスキャナーに劣ります。
これは、iPhone内で処理を完結させるため、仕方がありません。
3Dスキャナーは3Dスキャンに必要なスペックを満たしているため、その精度や画質は比べものにならないでしょう。
iPhoneの3Dスキャンで向いている対象物
iPhoneの3Dスキャンで撮影するのに向いている対象物と向いていない対象物があります。
ざらついた質感のものや模様がはっきりしているもの、形状がそれほど複雑ではないものなどはiPhoneの3Dスキャンに向いています。
ただし、3Dスキャナーよりも精度・解像度が高いという意味ではありません。
iPhoneの3Dスキャンで向いていない対象物
一方、透明や半透明のもの、光沢があるもの、細かったり薄かったりするもの、複雑な形状のものなどはiPhoneの3Dスキャンには向いていません。
3Dレーザースキャナーとは
測定対象にレーザーを照射し、その反射状況から物体の写像を高精度3次元データとして計測する技術です。
対象物にレーザーを照射して、距離と角度情報を取得し、3次元座標（XYZ）を取得します。
１秒間に数千～数十万発のレーザーを発射するので、取得されたデータは点の集まりという意味で「点群データ」と呼ばれます。
3Dレーザースキャナーには、地上据置型と、ハンディ型があります。
3Dレーザースキャナーのメリット
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人の立ち入りが困難な場所でも計測が可能。危険施設・道路内への立入り不要、高所作業車や高い天井へのハシゴ、足場設置等が不要。
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従来のトータルステーションより遥かに多い点を取得するため、より現実に即した現状を「面的」に把握する事ができます。
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熟練技術者がいなくても簡単かつ、人員数が少なくても短時間で計測できます。
3Dレーザースキャナーの活用例
3Dレーザースキャナーで取得した点群データは、いろいろな用途で使用できます。
デジタル採寸
立ち入りにくい高所・狭所や一度に測りにくい
大きな設備をデータ上で手軽に採寸できます。
2D図面作成
図面のない構造物の図化が効率的に行えます。
3Dモデルの作成
点群データから面を生成し、
3Dモデルを作成できます。
ほかにも様々な使用用途があります。
-
シミュレーション
設備のレイアウト検討
-
比較解析
CADデータとの比較、
カラーチャート化 -
土量計算
正確な体積計算
建築（BIM）
BIM（Building Information Modeling）は、建築分野において、コンピュータ上に現実と同じ建物の立体モデルを再現し、設計・施工に活用する仕組みです。3Dモデリングに材質や寸法等の情報を付与することができるため、メンテナンスや資材管理に活用できます。
新築の場合、3D CADを用いて設計図面等からモデリングします。
3Dモデルで施工手順を確認することで、配管の取り合い等、合意形成を取ることができます。
リニューアルの場合、現存する建造物をもとにモデリングする必要があります。
建築時の現地合わせによる施工、経年劣化、竣工後の部分改修等により、設計図面と現地が異なる場合があるため
3Dレーザースキャナーを活用することで、
点群データより3Dモデル化
計測、モデリングの作業時間の短縮
土木（CIM／i-Construction）
BIMを土木分野に応用したものがCIM（Construction Information Modeling）です。
日本は少子高齢社会を迎え、技術者・技能者の高齢化に加えて若年入職者の減少などにより建設人口は減少傾向にあります。
国土交通省では、測量・設計から施工、さらに管理においてICT技術を活用し、建設現場における1人1人の生産性を向上し、安全性を確保することを目的とした i-Construction（アイ-コンストラクション）を2016年度より導入しました。
起工前測量・出来形管理
道路ストック総点検
近年、高度成長期に整備されたインフラの老朽化が課題となっています。現在、国（総務省、国交省）では、構造物の長寿命化、延命化の対策を講じるため、5年に一度の近視点検を義務付けた道路ストック総点検を実施しています。
従来の点検方法では膨大な時間・人員・予算を要することから、点検業務の効率・予算の観点から3Dレーザースキャナー技術の活用が始まっています。
計測データから、断面図や平面図作成といったリバースエンジニアリングも可能とします。
プラントエンジニアリング
既存プラントを改修しようとするも・・・
-
「図面と現状が異なっていて、
図面が使えない。」プラント内の設備改修時、その設備のメーカーにより図面が更新されるものの全体の図面に反映されてない、日々のメンテナンスによる変更点が図面に反映されていない…等がその理由です。
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「スケールでの計測では
時間がかかってしまう。」配管が地面より高い場所に敷設されていて脚立や足場が必要、いくつもの配管が入り組んでいる、多くの設備が設置されているので計測する箇所が多すぎる…等、現地での計測には、多大な時間と危険作業が伴います。
3Dレーザースキャナーを活用すると・・・
本格的な3Dスキャナーを求めるなら「FARO」や「Artec」がおすすめ
iPhoneの3Dスキャン機能は、その精度や解像度、撮影スピードなどは3Dスキャナーに劣ります。
事業で使用するのであれば、間違いなく3Dスキャナーを使用した方がよいでしょう。
しかし、3Dスキャナーの精度や解像度などは製品によって異なるため、慎重に選ぶ必要があります。
ここでは、本格的な3Dスキャナーを求める方におすすめなメーカーを2つ紹介します。
FARO
FAROのFocus Premiumは、高精度・高解像度の3Dスキャナーです。
FARO Sphereクラウド環境への橋渡しとしてFARO Streamアプリと接続すれば、撮影したデータをクラウドへ直接送信できます。
それにより、チームメンバーからフィードバックを受け取れます。
FARO Focus Premium ／ Focus Core
| 検査項目 | Focus Premium | Focus Core |
|---|---|---|
| 測定距離（最長） | 70m（350m,150mはオプション） | 70m |
| 範囲誤差 | ±1mm | ±2mm |
| 測定速度（点/秒） | 最大2,000,000 | 最大500,000 |
| 解像度 | 最大266メガピクセル | 最大165メガピクセル |
| HDR | 13メガピクセル、2x、3x、5xブラケット | 8メガピクセル、2x、3x、5xブラケット |
| 視野（垂直／水平） | 300°/360° | |
| レーザー | Laser class 1 | |
| データ保存 | SATA 3.0 SSD 128GB およびSDXC™ V30 64 GB SDカード; SD3.0、UHS-I / SDXC™ / SDHC™、最大512GB |
|
| WLAN | IEEE 802.11 ac/a/b/g/n 2×2 MIMO、既存のネットワーク（2.4および5GHz）のアクセスポイントまたはクライアント |
|
| 2軸補正センサ | ±2°内で精度19秒角で水準測量を実行 | |
| 高度センサ | 固定点に対する高度を検出し、スキャンに追加可能 | |
| GNSS | GPS & GLONASS | |
| 電源電圧 | 19V（外部供給） 14.4V（内臓バッテリー） | |
| 内蔵バッテリー連続使用 | 約4時間 | |
| 周囲温度 | 5～40℃ | |
| IP規格 | IP54 | |
| 重量（バッテリー含む） | 4.4kg | |
| サイズ | 230 x 183 x 103 mm | |
FARO Focus 納入実績
多くの業界のお客様にご愛顧いただいております。
納入実績（一部抜粋）
| 都道府県 | 企業・団体名または業種 |
|---|---|
| 福島 | 測量機器販売 |
| 茨城 | 建設コンサルタント |
| 千葉 | システム開発会社 |
| 千葉 | 製造業 |
| 東京 | 地方共同法人 日本下水道事業団 |
| 東京 | 大手印刷会社 |
| 東京 | インフラ整備・空間情報システム |
| 東京 | CAD開発会社 |
| 東京 | 建設コンサルタント |
| 東京 | 製造業（自動車関連・通信・輸送機器） |
| 東京 | ゼネコン（準大手・中堅） |
| 東京 | 測量業 |
| 東京 | 鉄鋼業 |
| 東京 | プラントエンジニアリング |
| 神奈川 | 建設設備業 |
| 愛知 | 公立大学法人 名古屋市立大学 |
| 愛知 | プラントエンジニアリング |
| 滋賀 | 製造業 |
| 大阪 | 建設コンサルタント |
| 大阪 | 電気通信設備工事 |
| 大阪 | プラントエンジニアリング |
| 和歌山 | 測量業 |
| 岡山 | 建設コンサルタント |
| 山口 | 地方独立行政法人 山口県立総合医療センター |
| 福岡 | 一般社団法人 九州地域づくり協会販売 |
| 福岡 | 測量機器販売 |
| 長崎 | 国立大学法人 長崎大学 |
| 長崎 | 造船業 |
| 熊本 | 製造業 |
| 大分 | 構造物調査・設計・工事 |
| 鹿児島 | 国立大学法人 鹿児島大学 |
| 沖縄 | 測量業 |
FARO Focus レンタル ＆ 計測サービス
機器レンタル・作業サポートも行っております。
レンタル
〈期間〉
1日～7日間
〈セット内容〉
本体（Focus S350／S150／FocusPremium）
電源ケーブル・ハードケース
カーボン三脚・スペアバッテリー
クイックチャージャー
計測サービス
〈期間〉
1日～
〈サービス内容〉
機器の搬入・搬出
計測地点への機器設置
基準球・ターゲットの設置サポート
機器操作サポート（品質設定・色情報等）
FARO Focus レンタル・計測実績
多くの業界のお客様にご愛顧いただいております。
実績（一部抜粋）
| 業 種 | 内 容 |
|---|---|
| 設備業（機械） | 焼却施設工場計測 |
| 設備業（機械） | ホテル地下機械室計測 |
| 設備業（空調） | 機器レンタル |
| 設備業（空調） | ホテル宴会場空調設備計測 |
| 設備業（空調） | 空港ターミナル計測 |
| 設備業（空調） | ビル屋上設備計測 |
| 設備業（空調） | 多目的ホール地下熱源室計測 |
| 設備業（電気） | 変電所計測 |
| 建設コンサルタント | 橋梁計測（茨城県・和歌山県他） |
| 建設コンサルタント | 橋梁VR作成 |
| 建設コンサルタント | 競技場計測・モデル化（5日間） |
| 建設コンサルタント | 公園計測（東京都・3日間） |
| 建設コンサルタント | 老舗旅館計測（アーカイブ保存） |
| 建設コンサルタント | ボックスカルバート計測 |
| 建設コンサルタント | 鉄道軌道・架線計測 |
| 建機メーカ | 試験場計測（テストコース） |
| 製造業 | 工場計測 |
| 製造業 | 自動車工場計測 |
| 製造業 | 自動車部品工場計測 |
| 測量業 | 重要文化財計測（5日間） |
| 測量業 | JR駅構内計測 |
| 測量業 | ブロック法面計測 |
| 建設業（ゼネコン） | ラグビー場計測 |
| 建設業（ゼネコン） | 既存高架橋（3日間）計測 |
| 建設業（ゼネコン） | 建設中高架橋（2日間）計測 |
| 建設業（ゼネコン） | 護岸工事（着工前）計測 |
| 建設業（ゼネコン） | NEXCO既設高架橋（上部工・下部工） |
| 建設業（ゼネコン） | 土工事（完了）計測 |
| 大学（国立） | 街区3D計測 |
| 大学（私立） | 機器レンタル |
| 大学（私立） | 重要文化財計測（3日間） |
| 地方自治体 | 静岡市トンネル（共同研究） |
FARO Freestyle 2 Handheld Scanner
| 検査項目 | Freestyle 2 |
|---|---|
| 測定範囲 | 0.4-5m（最大10ｍまで、但しデータ品質に影響があります） |
| 3D点精度 | ≤0.5mm |
| 距離別精度 | 1m地点で0.5mm 5m地点で5mm 10m地点で15mm |
| スキャンレート | 最大220,000点/秒、点群密度は時間が経つにつれて増加 |
| 照明条件 | 白昼、10,000-45,000lux(直射日光下では性能低下) |
| 光源 | 内蔵LEDフラッシュ |
| スキャン容量 | 39.5㎥＠最大長5m |
| ノイズ | ・0.4m地点で0.3mm ・1m地点で0.75mm ・3m地点で10mm ・5m地点で35mm ・10m地点で100mm |
| テクスチャーカラー | 24ビット |
| 露出時間 | 0.1ms – 7ms(自動露出) |
| サイズ | 285mm ｘ 256ｍｍ x 130mm |
| 接続 | HDMI,USB3.0,WiFi |
| 質量 | 1.48 Kg |
| IP規格 | IP52 |
| キャリブレーション | 現場補正-同梱の補正プレートを使用 |
| 動作温度範囲 | 0-40℃ |
| 動作湿度範囲 | 結露なし |
| 安全性 | クラス1レーザー |
Artec
Artecは、2020ゴールドアワード受賞、2019 3Dスキャン及び計測器企業、2018・2016年イノベーションアワード受賞など、数々の受賞歴を持つ3Dテクノロジー企業です。
高速で正確、それでいて万能な「Eva」、計量学に基づいた高精度スキャン用自動温度スタビライザーを搭載した「Space Spider」、瞬時にデータを映し出すタッチスクリーンを搭載した「Leo」などをラインナップしています。
ArtecSpaceSpider ／ Artec Eva/Eva lite ／
Artec Leo
Artec3Dスキャナは、リアルなモノをテクスチャまで含めた正確な形状として3D化し、仮想空間の中で様々な利用を目的とした3Dコンテンツを創り出すためのゲートウェイです。
美術品や人体部位、工業系小物部品など微細形状かつ精度の求められるスキャニングを得意とするSpaceSpider。人の全身像や自動車、バイクの他、さらに大きな飛行機や重機、橋梁や遺跡などのスキャンに効果を発揮するEva/Eva lite。
Artec LeoはOS一体型で本体のみで使用可。屋外にも対応したモデルです。
| 検査項目 | ArtecSpaceSpider | Artec Eva/Eva lite | Artec Leo |
|---|---|---|---|
| テクスチャ（色情報） | 可能 | Eva:可 Eva Lite:不可 | 可能 |
| 3D解像度（最大） | 0.1mm | 0.5mm | 0.5mm |
| 3D精度（最大） | 0.05mm | 0.1mm | 0.1mm |
| 被写体長3D精度（最大） | 0.03%／100cm | ||
| テクスチャ解像度 | 1.3Mpx | Eva：1.3Mpx Eva Lite:－ | 2.3Mpx |
| 色深度（色数） | 24bpp | Eva:24bpp Eva Lite:－ | 24bpp |
| 光源 | 青色LED | フラッシュバルブ（非レーザー光線） | VCSEL |
| スキャン距離 | 0.2～0.3m | 0.4～1m | 0.35～1.2m |
| 最短距離撮影範囲（H×W）[mm] | 90×70 | 214×148 | 244×142 |
| 最長距離撮影範囲（H×W）[mm] | 180×140 | 536×371 | 838×488 |
| 撮影範囲（角度） | 30°x21° | 38.5°x23° | |
| ビデオフレームレート | 7.5fps | 16fps | 80fps |
| 露光時間 | 0.0002s | 0.0002s | 0.0002s |
| データ取得速度（最大） | 1,000,000点／秒 | 2,000,000点／秒 | 3,000,000点／秒 |
| 寸法（H×D×W）[mm] | 190×140×130 | 261.5×158.2×63.7 | 231×162×230 |
| 重量 | 0.8kg | 0.9kg | 2.6kg |
| 消費電力 | 電源コンセント、または外付けバッテリーパック | バッテリー（交換可）、電源コンセント | |
| 接続ポート | 1xUSB2.0／3.0 | Wi-Fi, イーサネット, SDカード | |
| 出力フォーマット | OBJ, PLY, WRL, STL, AOP, ASCII, PTX, E57, XYZRGB | ||
| ディスプレイ/タッチスクリーン | 外付けコンピュータを介したUSBストリーミング | 統合型5.5″HD、CTP | |
| PC最少スペック | Win7/8/10 64bit i5/i7推奨、18GB RAM |
Win7/8/10 64bit i5/i7推奨、12GB RAM |
スキャン：不要 後処理：Win7/8/10 64bit i5/i7、32GB RAM |
Leica
Leica Absolute Scanner AS1
Leica Absolute Scanner AS1は、LeicaレーザトラッカーAT960との組合せで直径最大60mまで計測が可能です。
(弊社のモデルは直径最大40m)また300Ｈzで毎秒最大120万までのデータポイントを取得可能、革新的なSHINE(システマチック ハイインテリジェンス ノイズエリ三ネーション)技術により、マットブラックから反射率の高いカーボンファイバーなどのあらゆる材質や光沢が強いワークでもほとんど全ての表面形状を測定することができます。更に、ロボットや加工機、AGV等の組合せであらゆる自動計測も可能としています。
弊社はこの度、測定サービスのラインアップの強化、お客様のニーズにお応えするため、Leica Absolute Scanner AS1を導入致しました。是非ご活用頂ければと思います。
| 検査項目 | Leica Absolute Scanner AS1 |
|---|---|
| 計測範囲 | 40m |
| 精度 | Typical:±25μm/ME:±50μm |
| スタンドオフ | 165mm±50mm |
| スキャニング幅 | 150mm(最大) |
| ライン数/最小点間ピッチ | 300ライン/0.037mm(スタンドオフ) |
| レーザークラス | 2M |
| 重量 | 1190g |
| 寸法（H×D×W）[mm] | 346.5ｘ146.5ｘ171.9 |
※MPEは最大許容誤差、標準値はMPEの半分です。特に記載がない限り、SHINE測定モードを使用したAS1を使用しISO 10360-10:2016で定義されたテスト項目の最大許容誤差(MPE)仕様を示しています。
受託作業
各種受託作業も行っております。
ワークフロー 打合せ～計測作業～データ加工～納品
当社では、お客様の目的・ニーズに合わせて、計測から納品にいたるまで最適な計測方法、納品形態（ファイル形式等）を事前に打ち合わせいたします。
まずは3Dスキャナーのプロに相談しよう
3Dスキャナーは高額だからこそ、プロに相談して用途や予算などの条件を満たした3Dスキャナーを見つけることが大切です。
中にはレンタルを行っている企業もあるため、まずは相談することをおすすめします。
ヤマイチテクノでは、FAROやArtecはもちろん、さまざまな3Dスキャナーを取り扱っています。
貴社の用途や予算、求める機能などの条件を満たした3Dスキャナーをご提案いたします。
まとめ
iPhoneの3Dスキャン機能は便利ではありますが、3Dスキャナーよりも画質や精度などが劣ります。
どれだけ手軽に扱えても、適切な3Dスキャンができなければメリットを得ることはできません。
3Dスキャンしたい場合は、FAROやArtecといった有名メーカーの3Dスキャナーをおすすめします。
ヤマイチテクノなら最適な3Dスキャナーを提案できますので、まずはお気軽にご相談ください。
1989年入社以来、長年のCADシステムの営業経験を活かし現在3Dレーザースキャナーを中心に営業展開。東日本を担当する。
3Dレーザースキャナーの
販売・レンタル・計測業務受託
ハードウェア／ソフトウェアの販売から、機材のレンタル、計測業務受託まで
ヤマイチテクノは幅広い「3D技術」でお客様のご要望を叶えるお手伝いをいたします。
