目次 1. はじめに写真から 3D モデルを作成する作成された 3D モデルの閲覧とダウンロード Civil3D への点群の挿入とサーフェス作成工事進捗の把握と土量算出 ( 完成形のサーフェスとの差分比較 )

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ありみちいまいだ
5 years ago
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1 Autodesk AEC Collection トレーニングテキスト (UAV 写真からの 3D モデル作成と土量算出 ) 2017 年 10 月 02 日 Ver2.01

2 目次 1. はじめに写真から 3D モデルを作成する作成された 3D モデルの閲覧とダウンロード Civil3D への点群の挿入とサーフェス作成工事進捗の把握と土量算出 ( 完成形のサーフェスとの差分比較 ) 平均断面法による土量計算と横断図作成 InfraWorks で CIM 統合モデルを作成する... 19

1. はじめに本テキストでは UAV で撮影した写真をもとに ReCap Photo で 3D モデル

で処理することで断面図の作成や土量計算が可能なサーフェスモデルを作成しますまた Civil3D

デスクトップ上にある下記アイコンをダブルクリックして ReCap Photo を起動します

ReCap Photo の画面左上 Create3D にある Aerial アイコン ( 下図の通り

3 1. はじめに本テキストでは UAV で撮影した写真をもとに ReCap Photo で 3D モデル ( 点群 ) を作成しその点群を Civil3D で処理することで断面図の作成や土量計算が可能なサーフェスモデルを作成しますまた Civil3D では工事の進捗に応じたサーフェスを作成しサーフェスを比較することで進捗に応じた土量を算出し横断図の作成やヒートマップを作成することが出来ます 2. 写真から 3D モデルを作成する Step1:ReCap Photo の起動デスクトップ上にある下記アイコンをダブルクリックして ReCap Photo を起動します Step2:UAV で撮影した写真の取り込みと GCP( 標定点 ) への座標入力起動した ReCap Photo の画面左上 Create3D にある Aerial アイコン ( 下図の通り ) をクリックします画面上のどこでもいいのでマウスクリックすると写真を取り込むフォルダを指定することが出来ますデータセットフォルダにある Sample Photo フォルダを開きすべての写真 (195 枚 ) をすべて選択して開くボタンを押します 1

4 下図の通りすべての写真が取り込まれるので画面左側にある Ground Control Points アイコンをクリックしますまずは座標系の設定を行いますので下記の通り画面左側上部にある Coordinate system にあるボタンを押して目的の座標系を検索します本テキストで使用しているデータは日本測地系の第 2 系ですので JPNGSI02-7 を選択して OK ボタンを押します次に各 GCP に対して座標値の入力を行います 6 点の GCP があり各ポイントの位置はデータセットフォルダのその他フォルダに格納されている既知点位置.jpg で確認することができます 2

各 GCP への座標入力は Add ボタンを押して 1 点ずつ入力することもできますが

テキストファイルで作成された座標値の一覧から一括入力を行いますデータセットのその他

txt をメモ帳で開きます座標値をすべて選択してマウスの右クリックからすべて選択

下記の順番で作成します GCPn, X( 東座標 ), Y( 北座標 ), Z( 標高 )

5 各 GCP への座標入力は Add ボタンを押して 1 点ずつ入力することもできますがここでは効率よく座標値入力を行うためテキストファイルで作成された座標値の一覧から一括入力を行いますデータセットのその他フォルダにある座標値一覧.txt をメモ帳で開きます座標値をすべて選択してマウスの右クリックからすべて選択を実行しますテキストで作成しておく座標値のフォーマットは数学座標の XY となりますので下記の順番で作成します GCPn, X( 東座標 ), Y( 北座標 ), Z( 標高 ) 測量座標の XY とは異なるのでご注意ください GCP の座標入力のエリアにマウスカーソルを移動し Ctrl キー + V で座標値の一覧をコピペします Filter by GPS にチェックを入れておくと自動的に写真の Exif に記載された GPS の座標値から各 GCP の座標値にマッチする写真がフィルタリングされますフィルタリングされた写真から任意の写真を選択し各 GCP に対して対空標識の中心位置をマークしていきます 3

6 マウスのホイールを使って拡大表示して対空標識の中心位置を左クリックでマークしますマーク出来たら画面下部にある Done ボタンを押します同様の操作を繰り返し GCP1 に対して最低 4 枚の写真で対空標識にマークを行いますまた GCP2~GCP6 についても同様の操作で対空標識にマークを行います Checkpoint にチェックを入れた GCP はモデル作成の際の計算には使用されず 3D モデル作成後の精度確認のために使用されます結果は3D モデルと一緒に作成されるレポートで確認できますすべての GCP に対してマークが完了したら画面下部の Create ボタンを押します 4

Creat Project ダイアログが表示されるので任意のプロジェクト名および必要なデータ形式にチェックを入れます作成するデータ形式にチェックを入れます RCM: テクスチャ付きメッシュモデル RCS: 点群データ Ortho: オルソ画像アップロードする写真の枚数によって必要なクラウドクレジットが異なります 001~ 300 枚 :12 cloud credits 301~ 700

7 Creat Project ダイアログが表示されるので任意のプロジェクト名および必要なデータ形式にチェックを入れます作成するデータ形式にチェックを入れます RCM: テクスチャ付きメッシュモデル RCS: 点群データ Ortho: オルソ画像アップロードする写真の枚数によって必要なクラウドクレジットが異なります 001~ 300 枚 :12 cloud credits 301~ 700 枚 :30 cloud credits 701~1,000 枚 :55 cloud credits 準備が完了したら Start ボタンを押してクラウドへ写真のアップロードを行います写真のアップロードの進捗は画面上で確認することができますアップロードが完了すれば以降はクラウド側で計算が行われますので PC で別の作業を行うことや PC を終了して頂いても構いませんモデルが完成しますと AutodeskID に登録されたメールアドレス宛に完了をお知らせするメールが届きます本トレーニング用のデータセットには予め作成しておいた RCS( 点群 ) ファイルを用意していますのでクラウドクレジットを使用する必要はありません 5

8 3. 作成された 3D モデルの閲覧とダウンロード Step1:3D モデルを閲覧する ReCap Photo のクラウドでの処理が完了すると完了をお知らせするメールが送られ画面の表示が下記のようになりますデータをローカルにダウンロードする前に確認するにはにアクセスしてサインインします作成されたプロジェクトをクリックするとそのプロジェクトのページが表示されるので Open 3D Model をクリックします Web ブラウザで 3D モデルの確認ができました Step2: データをダウンロードする ReCap Photo に戻り下図のダウンロードアイコンをクリックしますダウンロードするファイルを保存するフォルダを指定するとダウンロードが開始されます 6

9 ダウンロードされたフォルダには各ファイルが zip に圧縮されていますので必要に応じて解凍して使用します下記の図は RCM( テクスチャ付きのメッシュモデル ) を ReCap Photo で開いています 7

10 4. Civil3D への点群の挿入とサーフェス作成 Step1:Civil3D2017 の起動下記の通りアイコンをダブルクリックして Civil3D2017 を起動しますデータセットにある Training01.dwg を開きます 2D の現況平面図に工事前の現況地形と工事の完成形のサーフェスが挿入された図面が表示されます Step2: 点群 RCS ファイルの読み込み Civil3D の挿入タブにある点群アタッチをクリックしますデータセット点群フォルダにある PointCloud01.rcs を選択しますファイルの種類を点群スキャン (*.rcs) に変更します点群をアタッチダイアログで下記の通りの設定で OK ボタンを押して点群を挿入します 8

11 Step3: 点群からサーフェス作成挿入した点群を選択すると下記の通り点群タブが表示されるので点群からサーフェスを作成を選択します点群から TIN サーフェスを作成 - 一般ダイアログが表示されますのでサーフェスの名前には計測と入力します次へ > ボタンを押して点群の選択に進み選択済みの点群をクリックしダイアログ上部のリストから選択項目を削除をクリックします点群の選択された領域を追加をクリックしてコマンドラインに表示される選択肢から polyline を選択しますポリラインを選択と表示されるので図面中央部を拡大し予め作成済の緑色のポリラインを選択します点群から TIN サーフェスを作成点群の選択ダイアログに戻るので次へボタンを押して進みます 9

12 フィルタの方法にはフィルタなしを選択してサーフェスを作成ボタンを押します下図の通り TIN( サーフェス ) が作成されますこれ以降の操作では点群は必要ありませんので削除しておきますまた表示モードを 2D ワイヤーフレームに変更しておきます 10

データから作成した完成形状のサーフェスと点群から作成したサーフェスとの差分を取って土量計算を行いますここから始める場合はデータセットの Training01.dwg を開きその他フォルダにある LandXML ファイル現況.xnl 計測.

13 5. 工事進捗の把握と土量算出 ( 完成形のサーフェスとの差分比較 ) ここまでの手順を繰り返すことで工事の進捗に応じて再度 UAV で空撮を行い各フェーズでの 3D モデルを作成することで出来ます Civil3D では二つのサーフェスの差分を取ることで土量算出を行うことができますまた画面上に切土 / 盛土の変化をグラフィカルに表示するヒートマップの作成や一括で横断図を作成することも可能ですこの章では CAD データから作成した完成形状のサーフェスと点群から作成したサーフェスとの差分を取って土量計算を行いますここから始める場合はデータセットの Training01.dwg を開きその他フォルダにある LandXML ファイル現況.xnl 計測.xml を挿入してください Step1:TIN 分割を用いた土量算出 Civil3D のホームタブのサーフェスサーフェスを作成を選択しますサーフェス作成ダイアログが表示されるので下図の通り設定を行いますタイプにグリッド土量サーフェスを選択します名前には区別しやすいようにグリッド土量サーフェスグリッドサイズは XY とも 0.5 基準サーフェスに計画 or 現況比較サーフェスに計測 11

14 グリッド土量サーフェスが作成されました土量はサーフェスプロパティをダイアログで確認することが出来ますツールスペースのグリッド土量サーフェスを右クリックサーフェスプロパティ表示されるサーフェスプロパティダイアログの統計情報タブで土量を確認出来ます Step2: プリズモイダル法を用いた土量算出国土交通省空中写真測量 ( 無人航空機 ) を用いた出来形管理要領 ( 土工編 )( 案 ) 平成 28 年 3 月 P41 より 12

15 Civil3D のホームタブのサーフェスサーフェスを作成を選択しますサーフェス作成ダイアログが表示されるので下図の通り設定を行いますタイプに TIN 土量サーフェスを選択します名前には区別しやすいように TIN 土量サーフェス基準サーフェスに計画 or 現況比較サーフェスに計測 TIN 土量サーフェスが作成されますので先ほどと同様にサーフェスプロパティダイアログで土量計算結果を確認します 13

16 Step4: グリッド土量サーフェスを解析してヒートマップを作成するツールスペースの土量サーフェス上にマウスカーソルを移動し右クリックサーフェスプロパティを選択します情報タブでサーフェススタイルとして MLIT- サーフェスを選択解析タブに移動し解析タイプ標高 2. 範囲の間隔で数値 2 にして解析実行ボタンを押す OK ボタンを押すと設定した色別の表示に変わります 2 つのサーフェスの差分から何処の場所がどのくらい工事の進捗があったか確認出来ました ( 次の章に進む前にサーフェススタイルを MLIT- サーフェスに戻しておきます ) 14

この章では参考情報として平均断面法による土量計算を行い横断図と計算表の作成を行います

を選択します Enter キーを押すと線形を選択ダイアログが表示されるので線形 (1)

抽出するデータソースのサーフェスにチェックが入っているのを確認して OK ボタンを押します

す測点の範囲から横断抽出ラインを作成ダイアログが表示されるので左右の抽出幅をそれぞれ

17 6. 平均断面法による土量計算と横断図作成前章で 2 つのサーフェスの差分から作成される土量サーフェスを使って土量の算出を行いましたこの章では参考情報として平均断面法による土量計算を行い横断図と計算表の作成を行います Step1: 横断抽出ラインの作成 Civil3D のホームタブの横断抽出ラインを選択します Enter キーを押すと線形を選択ダイアログが表示されるので線形 (1) を選択して OK ボタンを押します横断抽出ライングループを作成ダイアログで抽出するデータソースのサーフェスにチェックが入っているのを確認して OK ボタンを押します横断抽出ラインツールが表示されるので横断抽出ライン作成法に測点の範囲からを選択します測点の範囲から横断抽出ラインを作成ダイアログが表示されるので左右の抽出幅をそれぞれ 100m に変更しますコマンドラインに追加抽出位置として線形上の測点を指定と聞いてきますがそのまま Enter で確定しコマンドを終了します 15

18 横断抽出を行った箇所の横断抽出ラインが作図されます Step2: 平均断面法による計算表を作成する Civil3D の解析タブのマテリアルを計算を選択します横断抽出ライングループを選択ダイアログはそのまま OK を押しますマテリアルを計算 - 横断抽出ライングループ -1 ダイアログが表示されるので下記の赤矢印の箇所をクリックして現況と計画の各サーフェスを指定します 16

19 Civill3D の解析タブの総土量テーブルを選択します総土量テーブルを作成ダイアログが表示されますが特に設定する項目はありませんので OK を押して適当なテーブルのプロット位置をマウスで指示します画面上に平均断面法による土量計算表がプロットされます Step3: 抽出した横断を作図する Civill3D のホームタブの横断ビュー複数の横断ビューを作成を選択します 17

20 複数横断ビューを作成ダイアログが表示されるで下記の通り選択ボタンを押して行きます横断ビューの原点を識別 : とコマンドラインに表示されるので横断図を作図する適当な場所をマウスで指示します 20m ピッチの横断図が作図されます 18

次元の統合されたデータを作成することができ複数の点群を挿入して表示を切り替えることで

が表示された場合 InfraWorks のライセンスが紐付いた AutodeskID

21 7. InfraWorks で CIM 統合モデルを作成する前章までで作成した点群データと設計図面国土地理院の基盤地図情報を使って CIM 統合モデルを InfraWorks で作成します InfraWorks を使うことで 3 次元の統合されたデータを作成することができ複数の点群を挿入して表示を切り替えることで工事の進捗状況を分かりやすく表現するなど工事現場の見える化や合意形成に役立たせることが出来ます Step1:InfraWorks の起動デスクトップにあるアイコンをクリックして InfraWorks を起動しますサインインが表示された場合 InfraWorks のライセンスが紐付いた AutodeskID でログインを行います InfraWorks が起動したら下図の通り新規をクリックしますモデル名には適当な名前を入力します ( この例では Training と入力してます ) この場所に保存は My Computer に変更しておきます 19

22 Step2: 国土地理院 10m メッシュ標高で作成された地形を挿入する下記の通りデータソースアイコンをクリックして画面右側にデータソースパネルを表示させますデータソースパネルでボタンで押して展開し Raster を選択しますデータセットフォルダにある IW 用データセットから 10mDEM-TKY-02.tif を選択しますダブルクリック! データソースに 10mDEM-TKY-02.tif が追加されるのでダブルクリックしてデータソース設定を開きます座標系の項目右側にあるアイコンをクリックしますカテゴリには Japan-GSI-TKY を選択しコードには JPNGSI02-7 を選択します座標系の選択には OK ボタンや適用ボタンが無いので JPNGSI02-7 をダブルクリックして選択を完了させます 20

23 閉じて再表示ボタンを押すと 10m メッシュ標高から作成された地形が挿入されます Step3: 航空写真のオルソ画像を挿入する再度データソースパネルでボタンで押して展開し Raster を選択しますデータセットフォルダにある IW 用データセットから Ortho-TKY-02.tif を選択します下記の通りデータソースアイコンをダブルクリックして画面右側にデータソースパネルを表示させますデータソースに Ortho-TKY-02.tif が追加されるのでダブルクリックしてデータソース設定を開きます座標系の項目右側にあるをクリックするとこれまでに使用した座標系の履歴から選択することが出来るので前項で使った JPNGSI02-7 を選択します閉じて再表示ボタンを押すと航空写真が InfraWorks に挿入されます 21

を選択しますデータセットフォルダにある IW 用データセットから建築物の外周線.

24 Step4: 建物のデータを挿入する国土地理院基盤地図情報からダウンロードした建築物の外周線データを挿入しますデータソースパネルでボタンで押して展開し SHP を選択しますデータセットフォルダにある IW 用データセットから建築物の外周線.shp を選択しますデータソースに建築物の外周線が追加されるのでダブルクリックしてデータソース設定を開きタイプで建物を選択します屋根の高さ 10m に設定します ( 地理院からダウンロードしたデータには高さ情報がないため ) また基本カラーが random になっていることを確認します地理的位置タブに移動して座標系を JPNGSI02-7 に変更しますさらにソースタブに移動してドレープオプションをドレープに変更します 22

25 閉じて再表示ボタンを押すと shp で取り込んだ建物の外周線のポリゴンデータから InfraWorks 上に建物が配置されます 23

スタイル選択のダイアログが表示されるので Zoning フォルダをダブルクリックします

26 Step5: 工事エリアを示すエリアを作成し着色する再度データソースパネルでボタンで押して展開し SDF を選択しますデータセットフォルダにある IW 用データセットから工事エリア境界.sdf を選択しますデータソースに工事エリア境界が追加されるのでダブルクリックしてデータソース設定を開きタイプでカバレッジエリアを選択しますスタイルのルールスタイル項目右側にあるアイコンをクリックしますスタイル選択のダイアログが表示されるので Zoning フォルダをダブルクリックしますスタイルに Agricultural を選択し OK ボタンを押します ( 色分け表示を行いたいだけなのでどのスタイルでも OK です ) 閉じて再表示ボタンを押すと右図のように工事エリアが着色されます 24

Step6:2D の設計図面を挿入する再度データソースパネルでボタンで押して展開し SDF を選択します

sdf を選択します下記の通りデータソースアイコンをダブルクリックして画面右側にデータソース

カバレッジエリアを選択しますスタイルのルールスタイル項目右側にあるアイコンをクリックします

ボタンを押します再度データソースパネルでボタンで押して展開し AutoCAD DWG as 2D

27 Step6:2D の設計図面を挿入する再度データソースパネルでボタンで押して展開し SDF を選択しますデータセットフォルダにある IW 用データセットから 2D 平面図面用枠.sdf を選択します下記の通りデータソースアイコンをダブルクリックして画面右側にデータソースパネルを表示させますデータソースにが追加されるのでダブルクリックしてデータソース設定を開きタイプでカバレッジエリアを選択しますスタイルのルールスタイル項目右側にあるアイコンをクリックしますスタイル選択のダイアログが表示されるのでスタイル Ristricted Area-No Fill を選択して OK ボタンを押します再度データソースパネルでボタンで押して展開し AutoCAD DWG as 2D Overlay を選択しますデータセットフォルダにある IW 用データセットから 2D 平面図.dwg を選択しますデータ読み込みダイアログが表示されるので送信ボタンを押します 25

28 データがインターネットを通じて送られるので準備が出来るまでしばらく待ちますデータソースに 2D 平面図が追加されるのでダブルクリックしてデータソース設定を開き下部にある対話的な配置を実行ボタンを押します仮に配置する適当な位置をダブルクリックして指示します尺度は全く合っていないが 2D 図面が挿入されました挿入された 2D 図面を選択して右クリック参照点での配置を選択します 26

29 前の操作で挿入した図面枠に合わせるように位置合わせを行いますまず挿入した 2D の平面図上のポイントをダブルクリックで指示し次にそのポイントの正しい位置 ( 挿入した図面枠 ) を InfraWorks 上でダブルクリックをして指示します ( 各ポイントについて 3 回繰り返し 3 点指示します ) 位置合わせが完了したら ESC キーを押して編集モードを終了します 2D の平面図が InfraWorks の地形上に挿入 ( ドレープ ) されました 27

Step7: 設計データから作成した 3D の工事現況地形データを挿入する 2D

30 Step7: 設計データから作成した 3D の工事現況地形データを挿入する 2D 図面が挿入された工事箇所を確認すると地形と図面が合っていないことが分かりますこれは現在表示されている地形が地理院の 10m メッシュ標高データから作成されているものなので実際の工事の現況地形が反映していないためですここからの操作で設計データから作成した工事箇所の 3D 地形データを挿入し正しい地形データになるようにします再度データソースパネルでボタンで押して展開し Autodesk IMX を選択しますデータセットフォルダにある IW 用データセットから工事現況地形.imx を選択しますデータソースに工事現況地形 -SURFACES が追加されるのでダブルクリックしてデータソース設定を開きます地理的位置の座標系は設定済みになっているのでそのまま閉じて再表示ボタンを押します工事箇所の現況地形が上書きされ 2D 図面に合った正しい地形になったことが確認出来ます 28

31 Step8: 点群データを挿入する再度データソースパネルでボタンで押して展開し Point Cloud を選択しますデータセットフォルダにある IW 用データセットから PointCloud01.rcs を選択しますデータソースに PointCloud01 が追加されるのでダブルクリックしてデータソース設定を開きます座標系の項目右側にあるをクリックするとこれまでに使用した座標系の履歴から選択することが出来るので前項で使った JPNGSI02-7 を選択します閉じて再表示ボタンを押すと点群が InfraWorks に挿入されます 29

32 Step9: 構造物 ( 橋梁 ) を配置するデータソースパネルのボタンで押して展開し 3D Model を選択しますデータセットフォルダにある IW 用データセットからコンクリート橋.fbx を選択して開きますデータソースにコンクリート橋が追加されるのでダブルクリックしてデータソース設定を開きタイプで都市ファニチャーを選択しますさらに下図のように座標系の設定を行います 30

閉じて再表示ボタンを押すと橋梁が InfraWorks に挿入されますオートデスク株式会社 104-6024 東京都中央区晴海 1-8-10 晴海アイランドトリトンスクエアオフィスタワー X24F

33 閉じて再表示ボタンを押すと橋梁が InfraWorks に挿入されますオートデスク株式会社東京都中央区晴海晴海アイランドトリトンスクエアオフィスタワー X24F AUTODESK AUTODESK ロゴその他オートデスク製品名はオートデスクの米国およびその他の国における商標または登録商標ですその他記載の会社名および商品名は各社の商標または登録商標です 31

Autodesk Civil3D 2019 トレーニングテキスト ( 道路編 - 中級 ) 2018 年 7 月 Ver1.0

Autodesk Civil3D 2019 トレーニングテキスト ( 道路編 - 中級 ) 2018 年 7 月 Ver1.0 目次 1. はじめに... 1 トレーニングの概要... 1 必要なスキル... 1 データの準備... 1 2. 交差点の作成... 2 アセンブリの作成... 2 交差点の作成... 6 交差点部以外のコリドーモデルの作成... 14 交差点のコリドーサーフェスの作成...

目 次 1. はじめに 写真から 3D モデルを作成する 作成された 3D モデルの閲覧とダウンロード Civil3D への点群の挿入とサーフェス作成 工事進捗の把握と土量算出 ( 完成形のサーフェスとの差分比較 )

目次 1. はじめに写真から 3D モデルを作成する作成された 3D モデルの閲覧とダウンロード Civil3D への点群の挿入とサーフェス作成工事進捗の把握と土量算出 ( 完成形のサーフェスとの差分比較 )