ドローンで体育館を3D化｜Avata360×3DGS実証実験

Avata360で撮影した映像から3DGSを作成しました

三協ドローンでは、360度カメラを搭載したFPVドローンを活用した、
3次元空間の記録・可視化について技術検証を行っています。

今回は、360度カメラを搭載したFPVドローン（以下「Avata360」）を使用して体育館内部を撮影し、
3D Gaussian Splatting（3DGS）による3次元モデルを作成しました。

3DGSは、従来の3Dポリゴンモデルとは異なる方法で空間を表現する技術で、
写真に近い質感を保ったまま、自由な視点から空間を閲覧できることが特徴です。

体育館内部をAvata360で飛行し、異なる高さから周回撮影を行いました。

それぞれの高さで体育館内を周回し、360度映像を記録しました。
その映像からフレーム画像を抽出し、カメラ位置の推定、3次元再構成、
3D Gaussian Splattingの生成処理を行っています。

カメラ位置推定にはSfM（Structure from Motion）処理を使用し、
その結果をもとに3DGSデータを生成しています。

下のビューアでは、実際に作成した体育館内部の3DGSをご覧いただけます。
マウスやタッチ操作で視点を移動し、自由な角度から確認できます。

※閲覧環境や通信速度によっては、表示に時間がかかる場合があります。

3D Gaussian Splattingは、多数のGaussian（ガウシアン）と呼ばれる要素を使用して、
3次元空間を表現する技術です。

従来のフォトグラメトリで作成するポリゴンモデルとは異なり、
写真のような質感を保持したまま、高速かつ滑らかに空間を表示できる特徴があります。

360度カメラを搭載したドローンで複数高度から撮影することで、
広い屋内空間でも3DGSによる空間再現が可能であることを確認できました。

一方で、床や天井など模様が少ない部分や、撮影条件によっては、
Gaussianが不足したり、黒く欠損して表示される部分も確認されました。

今後は、撮影ルート、飛行高度、画像抽出間隔、
カメラ位置推定方法などを改善し、より高品質な3DGS生成を目指します。

今回の検証では体育館を対象としましたが、
今後はさまざまな施設や設備への応用を検討しています。

三協ドローンでは、通常の空撮や動画撮影だけでなく、
3Dモデル、3D Gaussian Splatting、デジタルツインなど、
ドローンを活用した新しい空間記録技術についても検証を進めています。

ドローン撮影、施設の3D化、3DGSやデジタルツインに関するご相談も承ります。
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