はじめに
ウクライナ・タルニーにあるシュヴァロフ宮殿をデジタル化するアイディアは、この場所に対する個人的な共感と、ウクライナの建築遺産をデジタル形式で保存したいという願望の組み合わせから生まれました。
当時この宮殿の修復に取り組んでいた修復家のアナトリー・イゾトフの元でインターンシップをしていました。彼の仕事を間近で見られることは信じられないほど貴重でした。
宮殿は、デンマークの建築家アンドレアス・クレメンセンにより建てられ、1902 年から 1907 年に建築されました。デンマーク国外に存在する彼が手掛けた 2 つの建築物のうちのひとつです。どちらもタルニーにあります。この建物は、デンマークの国民建築の特徴と英国のカントリー スタイルの要素を組み合わせています。
タルニーのシュヴァロフ宮殿 — 南側のファサードからの眺め。著者による写真。
私たちのプロジェクトの目標は、BIM モデルを作成するだけでなく、将来の研究者や修復者のためにこのオブジェクトをデジタル形式で保存することです。
人材の確保
よくあることですが、すべてはチャット メッセージと長い連絡先リストから始まりました。私たちは建築記念碑の保存という重要な目的に参加してくれ、同じビジョンを共有する専門家を探していました。
ZODCHIY Scan 社と Mykola Skoryk がチームに加わり、@oleksandr.kanivets と私たちが作業の調整とプロセスの技術的な部分を担当しました。
シュヴァロフ宮殿を撮影するドローン チーム。DJI Mavic 3 Enterprise RTK で撮影。
機器の準備には長い時間がかかりました。スキャナーのパラメーター、ドローンの充電、カメラのキャリブレーション、撮影ルートを確認しました。 主な課題の中には、ロジスティクス、照明設定、そしてもちろん空襲の可能性があり、フィールド ワーク中でも万が一の事態に備える必要がありました。
建築物のリモート調査
本格的な始動に向け、他のチームが準備をしている間、私たちは施設の予備的なリモート調査を実施しました。
アナトリー・イゾトフとオレグ・シャタイロから提供された写真と、イゾトフが 2 年半以上にわたって取り組んだ非常に詳細な図面を研究しました。さらに、オープン ソースでみつけた出版物、ビデオ、その他の資料も調べました。
このような予備調査は、建物の形状の複雑さの評価、スキャンの潜在的なポイントの特定、そしてドローンの飛行ルートの検討に役立ちました。作業を行うにあたり、地下室、タワードーム、天井など部分的に損傷しているエリアは、特に注意が必要でした。
事前準備のおかげでルートの最適化、時間の計算、不測の事態の数を最小限に抑えることができました。 数日間の準備の後、天気、雰囲気、独自の特徴を備えた宮殿をこの目で見る瞬間がおとずれました。
最適な気象条件
9月末にもかかわらず、スキャン当日の気象条件はほぼ完璧で、希少な贈り物のようでした。 晴れていて、風もなく、通常秋には起こらないような穏やかな天気でした。天候状況により、取得するデータの品質は大きく影響します。
まず、降水や湿気がないとレーザー スキャンでのノイズが最小限に抑えられます。雨滴や高湿度はレーザー ビームを部分的に吸収または散乱させ、反射の精度を低下させる可能性があります。
次に、雲で陰になることがなく、一定の太陽光は、写真測量用の均一な背景照明を作り出してくれます。これは、ファサードを撮影したり、テクスチャを調整したりする場合に特に重要です。
最後に、天候が穏やかでないと、わずかな突風が RTK 測位の安定化に影響を与える可能性があるます。風がない状況だと、ドームやタワーなどの上層階でもドローンを安全に飛行させることができます。
宮殿の概要
宮殿に到着し、土地と建物の技術検査を行いました。 宮殿と公園の隣接部分は、本館、ユーティリティ ウィング、テラス、塔、地下室のスキャン ゾーンに分割されました。
天井の状態とセクションのアクセシビリティを確認し、オペレーターの安全なルートとドローンの出発点を決定しました。 ドローンで撮影する際、塔のドームと複雑な形状の断片に特に注意が払われました。
点群の安定したステッチを確保するために、少なくとも 40% のスキャンの重複が確立されました。
シュヴァロフ宮殿のバルコニーの断片。著者による写真。
ナビゲーションマーカーの貼り付け
スキャンを開始する前に、スキャンが適切に行われるようにファサード、柱、階段、および公園エリアにナビゲーション マーカーを配置しました。
建築物と接触せずに配置されたシュヴァロフ宮殿のファサードにあるナビゲーション マーカー。著者による写真。
ラベルはさまざまなポイントからの視認性とパス間の距離を考慮して設定され、データの安定したステッチが保証されました。 歴史的な建築物へのダメージを避けるために、実際の建築物と触れないようにマーカーを配置しました。 外部ゾーンと内部ゾーンを固定するためにドローン調査の座標と同期した単一のマーキング システムが使用されました。
スキャン、ドローン飛行、写真固定
フィールドワークは、地上 SLAM スキャン、ドローンからの空撮、テクスチャを構築するための写真固定などを組み合わせた方法で実施されました。 内部および外部のスペースを修正するために、XGRIDS Lixel L2 Pro ハンドヘルド スキャナーが使用され、リアルタイムで点群を形成しました。 同時に、DJI Mavic 3 Enterprise RTK ドローンを飛ばし、ドーム、屋根、ファサードを撮影しました。 スキャン、写真、航空写真のすべてのデータは、単一の座標系で同期されました。
受信したスキャンと写真資料に基づいて、従来のスキャンを補完する革新的なイメージング方法である 3D ガウス スプラッティング (3DGS) の形式で予備シーンが作成されました。
以下のシーンは三角形の古典的なグリッドや単なる点群ではなく、何百万もの「ガウス スポット」(互いに重なり合う透明な楕円体) で構成されています。これにより、滑らかな形状、詳細なエッジ、より小さなファイル サイズ (最大 -90%)、および非常に高速なレンダリングが得られます。XGRIDS のページで宮殿のモデル* を見ることができます。
* モデルを読み込むのに数十秒から数分かかる場合があります。
3D ガウス スプラッティング ビューアで表示されたシュヴァロフ宮殿の予備レンダリング
スキャン処理
ReCap Pro でのデータ処理は現在進行中です。 Facebook で最新の状況を見ることができます。
スキャンを記録し、点群をクリーンアップし、地上データと航空データの一致をチェックします。
この段階での目標は、宮殿の外部と内部の両方のカバーと、高密度かつ高精度の単一の要約点群の取得です。 この結果は、Revit で作成する BIM モデルの基礎となります。この話は次回ご紹介します。
ReCap Pro で撮影し、事前にマージされたシュヴァロフ宮殿の点群。著者による写真。
歴史的建築物の 3D スキャンを計画している人へのヒント
- オブジェクトの予備調査を実施します。以前の研究からの写真、図面、レポートは、エラーや問題を回避し、現場での時間を節約するのに役立ちます。
- 現場で機器をテストします。ちょっとした GPS の不具合や過剰なミラーリングでも、スキャンのステッチに影響を与える可能性があります。
- スキャン ルートを事前に計画します。点群をつなぐための通路と点の順序を考えてください。
- 建築物の状態を保つようにしてください。マーカーは、建物に損傷を与えない安全な表面にのみ設置してください。
- できるだけ多くの参照を記録します。オブジェクトの写真、ビデオ、メモは、後に役立ちます。
予告
次回は点群から作られた Revit の BIM モデル、宮殿のデジタル ツインについて紹介します。
本記事は、2025 年 10 月 20 日にウクライナ語版 Community Blog に掲載された原稿を機械翻訳し、一部編集したものです。そのため、日本語版製品での表記と異なる場合があります。
ここにコメントを追加するには、ご登録いただく必要があります。 ご登録済みの場合は、ログインしてください。 ご登録がまだの場合は、ご登録後にログインしてください。