かわデジウェビナー「実空間から生成する自然環境3D モデル3D Gaussian Splatting の活用」
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December 08, 25
スライド概要
2025/12/8に開催されたウェビナー「未来の川づくりを形にする - 最新3次元データ活用術を学ぶウェビナー」の基調講演で使用しましたスライドです。
ガウシアンスプラッティング (3DGS, 3D Gaussian Splatting) の活用方法や、フォトグラメトリとの違い、事例紹介、XGRIDSスキャンTIPS等をお話しさせていただきました。
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各ページのテキスト
実空間から生成する自然環境3D モデル 3D Gaussian Splatting の活用 龍 lilea / ホロラボ
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自己紹介 株式会社 ホロラボ 藤原 龍 Ryo FUJIWARA 龍 lilea 建築や空間の ビジュアライゼーションな人 X@lileaLab ⚫ 前職 2010年～ 鹿島建設Grアルモ設計 建築ビジュアライゼーション(CGパース/動画/AR/VR) 現職 2019年～ ホロラボ 空間情報技術(SIAR)チーム ⚫ 趣味/仕事 実空間を3Dデジタルアーカイブしてあれこれ活用 (フォトグラメトリ/3DGS/レーザースキャン) ↓最近の趣味,検証系スキャン 7月 広島 原爆ドーム 8月 北海道 青い池 8月 兵庫 城崎温泉 9月 せきぐちあいみさん 9月 山口 瑠璃光寺 9月 山口 雪舟庭 10月 大阪 玉手橋 11月 サウジアラビア 3
https://www.figma.com/board/ZsY2EYTQPISDt1uenpYA13 つくったもの 2019年 初の広域フォト グラメトリ作品 個人の 旧都城市民会館 VRAA Meetup会場 事例集はこちら→ 首里城復元プロジェクト 仕事の 中銀カプセルタワービル 東京メトロ 車両 ビーナスフォート 二条城 唐門 博物館動物園駅 デジタル上野の杜 沖本家住宅 サントリーホール 国立科学博物館 東京メトロ 模擬駅 3Dデジタルアーカイブ なお仕事も かれこれ6年に 江戸東京たてもの園 子宝湯 江戸東京たてもの園 前川邸 4
事例 3Dデジタルアーカイブプロジェクト 国登録有形文化財 沖本家住宅 gluon様 国分寺市教育委員会様 日本の著名な近代建築でありながら、惜しくも解体を余儀なくさ れた旧都城市民会館と中銀カプセルタワービルを、3Dスキャン技 術を使い建物内外の3Dデータを取得、立体形状のデジタルアーカ イブとして保存を行った。※ホロラボは写真担当 国分寺市にある昭和初期に建てられた洋館と和館で構成された 建築物。 戦時中の跡も残るなど歴史的価値のある建築物となっている。 黒川紀章設計 中銀カプセルタワービル 菊竹清訓設計 旧都城市民会館 5/66
事例 東京メトロ7000系車両 3Dデジタルアーカイブ お台場 VENUSFORT AR/VR 東京メトロ様 お台場ヴィーナスフォートで実施する、AR体験とVR体験が融合する「XR空 間」体験提供の実証実験において開発協力を担当しました。 NTT ドコモ×森ビル様 引退した地下鉄車両を車体・車内・床下含め丸ごと3Dスキャンを行い 3Dモデルを制作。 引退記念コンテンツとして東京メトロ様の企画でNFTとして販売。 総合研修訓練センター 3Dデータ化 6/66
お品書き 川3DGS事例紹介 3D Gaussian Splattingとは？ デジタル活用のためのスキャンTIPS XGRIDS利用例 7
3DGS 川シーン事例紹介 8
川シーン事例紹介 大谿川 (城崎温泉VR) XGRIDS ↓ 3DGS ↓ Unreal Engine Arrival.Space スキャン：13分 3DGS処理：4時間50分 https://youtu.be/p6HEGKU3NBM 9
川シーン事例紹介 石川 (玉手橋) XGRIDS ↓ 3DGS ↓ Arrival.Space スキャン：50分 3DGS処理：23時間45分 https://youtu.be/2ISm8TmJgDg 10
XGRIDSデータ活用例 独自に3DGSビューワー作ってみた。(仮称)『LCC 3D Photo Viewer』 XGRIDSの LCCデータ読み込み ↓ 3DGSで立体空間把握 ＋ 元写真で細部確認 破綻のない処理元の写真を 参照するというのも大事。 検査等で有用だったりする？ ※PortalCamでは写真データは取り出せ ずこれは実現できないので注意 これが出来るのは現状ではLixelシリーズ のPremiumプランのデータに限る https://youtu.be/vVYPA7slO4o 11
3DGSデータ活用例 『3DGS Photo Viewer』作ってみた。 3DGS/写真データ 読み込み ↓ 3DGSで立体空間把握 ＋ 元写真で細部確認 破綻のない処理元の写真を 参照するというのも大事。 検査等で有用だったりする？ https://youtu.be/JQBlNmO-uc4 12
川シーン事例紹介 元安川 (原爆ドームVR) ミラーレス撮影 TLSスキャン ↓ 3DGS ↓ VRChat 撮影+スキャン：2時間 独自のコンテンツ化事例。 3DGSを用いる事で自然環境の再現 精度が上がり、体験の質が向上。 https://youtu.be/PuA5TeTE278 13
川シーン事例紹介 七里ヶ浜 (鎌倉高校前踏切VR) XGRIDS ↓ 3DGS ↓ VRChat スキャン：30分 3DGS処理：12時間10分 デモ 独自のコンテンツ化事例。 3DGSを用いる事で自然環境 の再現精度が上がり、 体験の質が向上。 景観シミュレーション活用 においてもより現実感が感 じられる。 14
3DGSデータ活用フロー ※これはわかりやすさ重視で簡略した図なので 実際はもう少し複雑だったり条件があったりします これはほんの一例だが、3DGSデータの様々な分野への対応が加速的に拡大している。 15
3D Gaussian Splatting って、 フォトグラメトリとは何が違うの？ 16/66
3DGS vs Photogrammetry データ構造の違い 比較する上での前提として、それぞれのデータの違いを簡単に解説。 17/66
3DGS vs Photogrammetry データ構造の違い https://youtu.be/6FThqO10kAc 18/66
3DGS vs Photogrammetry 表現力の違い 19/66
3DGS vs Photogrammetry 表現力の違い 細かな模様 テクスチャ感 ガウシアンスプラッティング：△ フォトグラメトリ：◯ 石畳や瓦、犬矢来の細かなテクスチャ感はフォトグラメトリの方が細かく再現できている ※ただし3DGSのディテール再現精度は処理する時の空間の広さに反比例する 20/66
3DGS vs Photogrammetry 表現力の違い ガラスの透過や反射 ガウシアンスプラッティング：◯ フォトグラメトリ：△ 3DGSは店内を表現しながら、ガラスに映り込む石畳や傘も綺麗に表現できている ※フォトグラメトリはメッシュがガタガタで汚い状態になってしまう 21/66
3DGS vs Photogrammetry 表現力の違い 植栽 ガウシアンスプラッティング：◯ フォトグラメトリ：△ 柔らかな葉が独立して綺麗に表現できている 歪な形のひとかたまりのメッシュになってしまう 22/66
3DGS vs Photogrammetry 表現力の違い 車 ガウシアンスプラッティング カーペイント特有の質感も再現。 フォトグラメトリ 均一なマットな質感に。 しかしマットなテクスチャである事は用途によってはメリット でもある。 23/66
3DGS vs Photogrammetry 表現力の違い 川 ガウシアンスプラッティング フォトグラメトリ 水面も表現できている 水面は表現ができない 24/66
3DGS vs Photogrammetry 撮影時の違い 25/66
3DGS vs Photogrammetry 3DGSは完璧な自由視点映像というわけではない。 あくまで撮影した位置から見た時に綺麗に見える技術。 なので撮影していない位置から見た場合は破綻が起きる。 フォトグラメトリ 3DGS ぼやけ破綻してしまう 26/66
3DGS vs Photogrammetry 3DGSは完璧な自由視点映像というわけではない。 なので3DGSを利用し映像化/コンテンツ化する際には どこから見ることになるか事前に計画し､そのアングルで撮影を行う必要がある。 自由な位置から見れる部屋を作る場合ー フォトグラメトリは外周で押さえれば良い 3DGSは満遍なく撮る必要がある フォトグラメトリと比べてより撮影が必要になる傾向がある。 27/66
3DGS vs Photogrammetry 3DGSは露出の変化にも注意 屋外と屋内を繋ぐ空間など、露出が極端に変わる位置にはフローターが発生。 https://youtu.be/svKJ5rVKvZM 28/66
3DGS vs Photogrammetry 制作工程, 制作コストの違い
3DGS vs Photogrammetry 制作工程の違い 3DGSは後処理の工程が少なく済む フォトグラメトリより低コストで生成できる ※という傾向はあるがもちろん対象や用途に よっても工数の比率は変わってくる
3DGS vs Photogrammetry 制作工程の違い ※フォトグラメトリの場合であっても破綻が少ない対象の場合は ここまで大きな差は出来ないので、あくまでこれは一例 XGRIDSスキャナ利用の圧倒的早さ ただし盲目的に選択せずに、要求品質や用途に応じて適した手段を選ぼう。 3DGSは描画負荷の高さやデータ汎用性の低さの課題はまだある。 31
XGRIDS スキャン事例・スキャンTIPS 32
XGRIDS XGRIDSって？ 手に持って歩きながらスキャンしていくハンドヘルド型レーザースキャナー。 Apple、Google、DJIに所属していたメンバー等が開発しているそう。 https://youtu.be/Fe--kkTkXoo 誰でも手軽に綺麗な3DGSが生成できる魔法のデバイス！ …と言いたいところだけどやはり色々コツも必要なのでその辺りの話をします。 ※XGRIDSを検討してるわけではない人にとってもフォトグラメトリや3DGS撮影において 共通の考え方があるので参考になったらなと 33
XGRIDSスキャナー 機材による違い 34
XGRIDS機材と各手法の比較 以下の項目で比較。 ⚫ 描画品質 ⚫ 初期投資費用 ⚫ スキャンの早さ ⚫ アライメント(位置)の正確さ 35
XGRIDS機材と各手法の比較 品質は良いけど コストはかかる 描画品質 ミラーレス + 地上型レーザー スキャナ ミラーレス XGRIDS PortalCam 360度カメラ ・ スマホ Scaniverse XGRIDS L2 Pro XGRIDS K1 品質はそこそこだが 機材費抑えられる 初期投資費用 36
XGRIDS機材と各手法の比較 品質は良いけど 手間と時間がかかる 描画品質 ミラーレス + 地上型レーザー スキャナ ミラーレス XGRIDS PortalCam 360度カメラ ・ スマホ Scaniverse XGRIDS L2 Pro XGRIDS K1 品質はそこそこだけど すばやく手軽に撮影できる スキャンの早さ 37
XGRIDS機材と各手法の比較 品質が高く 位置の正確性も高い 描画品質 ミラーレス + 地上型レーザー スキャナ ミラーレス XGRIDS PortalCam 360度カメラ ・ スマホ Scaniverse XGRIDS L2 Pro XGRIDS K1 広域ではズレに注意 アライメント正確さ 38
K1 L2 Pro PortalCam 一眼→postshot 39
XGRIDS 3DGS生成の特性 スキャン失敗例 なぜ穴が空いた…？ XGRIDSのスキャナーは 初期点群の位置からのみSplatを生成する という仕様のため。 しかしこれはとても合理的！ ◆ 一般的な3DGS ◆ XGRIDSの3DGS 写真の特徴点をベースにSplat生成 スキャン点群をベースにSplat生成 ↓ 正確な特徴点検出、正確なデプス計算が できないと、空中にもSplatが発生し フローターノイズとなる。 狭い通路部分で床に穴が空いてしまった ↓ 空中に点群が生成される事は基本的には 無いので、フローターノイズを防げる。 そうした仕様のため、点群が取得されてい ない場所はSplatが生成されず穴が開く。 レーザーの照射方向、点群密度を意識する事が重要！！ 41
XGRIDS 3DGS生成の特性 各機材のレーザー照射方向を意識する事が重要！ Lixel L2 Pro Lixel K1 PortalCam 直下以外270度 上方60度 ※ただし前方下方へ15度傾ける 前方180度 70m 照射距離 120m / 300m 往復推奨 60m 往復必須 42
XGRIDS 3DGSスキャンTIPS① 具体的な例を元にTIPS紹介 某 君の名前を思い出したいアニメ のあの場所をスキャンしてみました！ 使用機材：LixelKity K1 階段スキャンTIPS (川岸の法面等も同様) 階段は登りは良いが下りは注意が必要。 真っ直ぐ下るとK1やPortalCamでは十分な点群が 得られない。 階段にレーザー が当たらない 43
XGRIDS 3DGSスキャンTIPS① 階段スキャンTIPS (川岸の法面等も同様) ※特にK1やPortalCamの場合 ⚫ 階段をまっすぐ下がる ✕ 階段がスキャンできない。 ⚫ 階段をまっすぐ上がる 〇 地面がしっかりスキャンできる。 ただしこれだけだと 死角が生まれる場合も。 ⚫ 階段を横向きで上がる/下がる 〇 階段の左右で横向きに進む事で、 死角もなくスキャンできる。 44
XGRIDS 3DGSスキャンTIPS② 河川敷スキャン事例 石川 玉手橋 「ループクローズ」が できないとずれが発生 するリスクが増す。 川部分では対岸へ繋げる ことができず、結果ずれ てしまった。 45
XGRIDS 3DGSスキャンTIPS② 河川敷スキャン事例 石川 玉手橋 ずれてしまった例 スラム特殊モード：安定モード ソフトウェア上の設定変 更により改善 しかしより精度を高めるには RTK-GNSS利用が望ましい。 スラム特殊モード：なし 46
XGRIDS 3DGSスキャンTIPS③ 海辺スキャン事例 七里ヶ浜 川ではないが、 河川敷のようなシーンの例 「ループクローズ」しても ずれてしまった。 砂浜(河川敷)は特徴点が少なく てずれるリスクあり。 47
XGRIDS 3DGSスキャンTIPS③ 海辺スキャン事例 七里ヶ浜 ずれてしまった例 スラム特殊モード：安定モード ソフトウェア上の設定変更により改 善。 しかしより精度を高めるには RTK-GNSS利用が望ましい。 スラム特殊モード：狭いシーン 48
XGRIDS 3DGSスキャンTIPS④ 立ち止まっている人や駐車車両の除去TIPS XGRIDSの3DGS処理は、 動いているものは消えてくれるが、 止まっているものは残ってしまう。 しかし一度スキャンを始めたら一時停止は出来ない。 49
XGRIDS 3DGSスキャンTIPS④ 立ち止まっている人や駐車車両の除去TIPS 人や車を避けて一旦はそのままスキャンしながら通過 ※スキャン中は一時停止できないため 人や車がいなくなったタイミングで戻ってきて、満遍なく上書きスキャンする！ 「動いたもの」と認識されて消えてくれる。 通行量の多い道でも何往復かスキャンする事で綺麗な3DGSシーンを作れる。 50
XGRIDS 3DGSスキャンTIPS⑤ 具体的な例を元にTIPS紹介 せきぐちあいみさん をスキャンしました！ 使用機材：PortalCam 人物のスキャンTIPS 人は完全な静止状態となるのは困難。 (ではあるが、せきぐちあいみさんは静止もプロ) 暫定対策方法 背中側からスキャンを開始して背中側で終了する。 スタート時とゴール時が正面になると、 その時間の差により顔などにずれが発生してしまう。 背中側でずれが発生するのは許容して、顔は綺麗に撮る。 51
XGRIDS 3DGSスキャンTIPS⑤ 人物のスキャンTIPS ⚫ 背中側から開始して背中側で終了 △ ⚫ ループクローズでなく上下運動 △ △ ループは何度も正面を スキャンする事になり ずれが目立つリスクあり 〇 〇 〇 顔側でずれが 発生するのを回避 (背中側で発生するずれは許容) 52
XGRIDS 3DGSスキャンTIPS⑥ 具体的な例を元にTIPS紹介 絶滅メディア博物館 をスキャンしました！ 使用機材：PortalCam 細部のスキャンTIPS 細部だけと撮り続けると、誤差が嵩みずれるリスク。 一部を寄ってスキャンしたら、 一旦全体が見える位置へ引く。 その後改めて次のエリアに寄って行く。 迷子にならないようにわかりやすく動かしてあげる。 53
XGRIDS 3DGSスキャンTIPS⑥ 細部のスキャンTIPS 一部を寄ってスキャンしたら、 一旦全体が見える位置へ引く。 これを繰り返していく。 △ 〇 スキャナーが迷子にならないよ う、 今どこにいるのかをわかりやすく 動かしてあげる。 54
まとめ おわりに 川の3D Gaussian Splatting 空間が開けていて特徴点も少ないため難易度高めだが、機材選定や撮影トレーニングが重要！ XGRIDSの各スキャナーはホロラボから買えちゃったりします わたくしがサポート！(…と言いつつ私自身まだまだ日々検証中) この6年で培った広域大規模3Dデジタルアーカイブのノウハウなどご提供 XGRIDSデータを活用した開発の方もお気軽にご相談くださいな。 事例で紹介した3DGSワールドを公開しました！ ⚫ 君の〇は のあの場所 ⚫ スラムダ〇ク のあの場所 ⚫ せきぐちあいみさん ⚫ 絶滅メディア博物館 PCVR用 PC/スマホ VisionPro用 ※準備中 https://lilea.net/lab/xr-kaigi-2025/ このスライドは→ こちらで公開しました https://www.docswell.com/s/lileaLab/ZDW128-251208 55