2020年5月31日日曜日

BlenderGISの導入

Sketchfabからのメールで偶然DEM-Net Elevation APIを知りました。それが個人の努力で成り立つ素晴らしい無料の地形3Dモデル作成であり、大いに感動し感謝し、早速世界各地の地形3Dモデルを作りだしています。
一方、5月24日からBlender操作学習をし始めています。Blenderにも地図情報を取り込み3Dモデルオブジェクトとする機能があることは以前から知っていました。
そこで、DEM-Net Elevation APIから受けた強い刺激に動かされて、BlenderGISを導入してみました。

まだBlenderの操作もほとんどできない状況です。しかし、Blenderでできること、できないことという原理を最初に知ることは重要ですから、無謀にもBlenderGISというアドオンを導入してみました。

幸いBlenderGISの導入方法や使い方に関する丁寧なwebサイトがいくつも存在しています。
それらのサイトのお世話になり、本日BlenderGISを導入し、試用してみました。

1 BlenderGISの試用
BlenderGISから世界マップを開いて、自分の必要とする場所の地形情報及び各種地図情報を得ることができます。その点ではDEM-Net Elevation APIと似ています。
取り込んだ地形情報・地図情報はBlenderの3Dモデルとして利用できます。

BlenderGISで成田空港付近の地形情報・地図情報を取得した様子。
地形情報は30mメッシュが基本ですから、その精度はGoogle earthと同じであり、「遺跡付近の地形の様子を知りたい」という自分の要求には満足に答えるものではありません。地理院地図にはかないません。しかし、海外に足を踏み出せば、きわめて貴重なツールになると考えます。
得た地形情報はBlenderの機能により垂直方向を10倍にしました。

2 地形3Dモデルの使いまわし
BlenderGISで作成した地形3Dモデルのオブジェクトを指定してオブジェクト→「オブジェクトをコピー」するとオブジェクトがパソコンのクリップボードにコピーされます。
この時別のBlenderファイルでオブジェクト→「オブジェクトを貼付」をクリックするとクリップボードのオブジェクトを貼りつけることができます。

このような「オブジェクトをコピー」と「オブジェクトを貼付」でBlenderGISで作成した地形3Dモデルを別のファイルに投入したものが次の画面です。

BlenderGISで作成した地形3Dモデルを別のファイルに貼りつけた様子
パネルの前に地形3Dモデルを配置することができました。

丸1週間ですが、なんとなくBlenderが使えるツールになるだろうという実感が持てるようになりました。

Blender、BlenderGIS、Sketchfab、DEM-Net Elevation API、3DF Zephyr Lite、MeshLab、GigaMesh Software Framework、地理院地図、QGIS、FreeCADなどの3Dツール間でのオブジェクト使いまわしを自由かつ高速・スムーズにできるようにすることを当面の目標とします。

2020年5月29日金曜日

朗報 世界の地形3Dモデルが作成できるサイト発見!

1 はじめに
Sketchfabからのメールの中にElevation API:Free 3D Map Exporter Built on Sketchfabという項目があり、Software Engineer Xavier Fischer describes why and how he used the Sketchfab Viewer API to export 3D terrain models from his website directly to Sketchfab.という説明がされていました。

事情は呑み込めませんが興味がある地形3Dモデルの話題だと思い、気軽にDiscover Elevation APIにアクセスしてその記事を読みました。
記事には興味ある地形3Dモデル話題が満載されています。ブラウザ翻訳機能で日本語にして読み進みました。そのうちにこの記事の趣旨がわかり、超重要な情報にアクセスしていることがわかりました。

記事の直接の趣旨は Xavier Fischerさんが開設しているサイトDEM.Net Elevation APIで作成した地形3Dモデルが直接Sketchfabに投稿できるようになったということです。

そして、なんと、サイトDEM.Net Elevation APIでは世界中の地形の3Dモデルが自分好みに作成できるのです。
素晴らしいサイトが存在していたことを知り、とてもうれしくなりました。早速そのサイトを利用してみましたので、以下報告します。

2 DEM.Net Elevation APIでの地形3Dモデル作成

DEM.Net Elevation APIのホーム画面
黒画面は個人設定

DEM.Net Elevation APIのホーム画面からMap to 3D画面に進みます。Map to 3D画面で自分好みの諸設定ができます。

Map to 3D画面
黒画面は個人設定

Map to 3D画面で諸設定をして、Generate 3D modelをクリックすると3Dモデルが画面に生成されます。

生成された3Dモデルの画面
もしよければDownload modelをクリックすると3Dモデルがダウンロードします。

さらにSketchFab exportをクリックするとSketchfab投稿画面に移動して直接投稿できます。(事前にSketchfab登録が必要)

Sketchfab投稿結果

3 感想
・日本国内の地形3Dモデルは地理院地図でより精細で多様な情報を使えますので、このサイトの出番はあまりないと考えます。
・世界に目をむけると、このサイトはきわめて有用なサイトです。
これまで世界の地形3Dモデルをつくるために、30mメッシュDEMを「ALOS全球数値地表モデル (DSM) "ALOS World 3D - 30m (AW3D30)"」サイトから得て、QGISに投入して作成していました。
30mメッシュDEM入手の手間やQGIS操作に手間がかかりました。しかし、DEM.Net Elevation APIサイトを使えば、そうした手間は無くなります。いわば、地理院地図が全世界に広がった状況になっています。
・Sketchfabという事業体(YouTubeの3Dモデル版のような事業)がDEM.Net Elevation APIサイト(個人サイト?)などと連携を深めている状況は、将来急成長する新技術世界を先取りしている姿として多くの人が見ているようです。
3DF Zephyr LiteからもSketchfabに直接投稿できて便利です。
・DEM.Net Elevation APIサイトはXavier Fischerさん個人がボランティア精神のもとに開設しているとのことで、それが今後どのように成長するのか目が離せません。

2020年5月28日木曜日

はじめてのBlender作業 2

両面パネルを2枚つくり並べてみました。
Blender(3DCGソフト)の画面に少し慣れました。

1967年と2017年のアラル海、チャド湖
1967年:The World Atlas second edition moscow
2017年:OXFORD ATLAS OF THE WORLD

動画

部品となる3Dオブジェクトをつくり、それをコピーし、並べて一つの3Dモデルをつくるということが「Blenderで出来ること」が判ったことは大成果です。

パネルの前に土器や石器の3Dモデルを並べれば、展示施設の真似事をすることができます。

1年前に夢見た次のような縄文土器3Dモデルの立体整理も原理的に可能であることが確認できました。

1年前に夢みた縄文土器3Dモデル整理方法
ブログ「花見川流域を歩く番外編」2019.05.02記事「縄文土器の私設3D展示場構想

「後はBlender操作に習熟すればよいだけです。」といえる出発点に立つことができました。
これからBlender操作スキル習熟を加速させて、考古歴史学習にできるだけはやく活用できるようにしたいと思います。

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●アラル海の縮小関係ブログ記事
ブログ「世界の風景を楽しむ」2017.08.28記事「50年前地図とGoogle Earth Engineタイムラプス映像でみるアラル海の昔今
ブログ「世界の風景を楽しむ」2018.08.12記事「1964年のアラル海偵察衛星写真
●チャド湖の縮小関係ブログ記事
ブログ「世界の風景を楽しむ」2018.02.18記事「チャド湖
ブログ「世界の風景を楽しむ」2018.02.18記事「アポロ7号窓から撮ったチャド湖写真(1968年)

2020年5月25日月曜日

はじめてのBlender作業

昨日早朝、1年前からの懸案事項であるBlender(3DCGソフト)の操作学習を始めました。
1日間学習して作った最初の結果が次の両面パネルです。

1967年と2017年のアラル海付近地図
1967年:The World Atlas second edition moscow
2017年:OXFORD ATLAS OF THE WORLD

動画

「はじめてのおつかい」という幼児登場TV番組がありますが、この作業結果がわたしの「はじめてのBlender作品」です。

まだ操作は文字通りヨチヨチ歩きですが、Blenderの有用性・発展性は確認できました。画面、機能、用語、操作全てがはじめてで、慣れがないことが新鮮です。
QGISの操作も難渋してきていますが、QGISのように互換性が少ない多数外部データを利用することはなく、自分の内面創造欲に関わる操作ですから、複雑とはいってもQGISよりは易しそうです。

考古学習を軸とする趣味活動に大いに利用することにします。
2次元資料を3Dモデルとして表現したり、展示縄文土器3Dモデルの「修復」に使ったり、複数3Dモデルを同時に扱って「比較展示」したりなどに利用する予定です。

この3DモデルはBlenderで板状直方体をつくり、2面に地図画像を貼り付けました。その3Dモデル(.objファイル)を3DF Zephyr Liteがインポートして、そこからSketchfabに投稿しました。動画も3DF Zephyr Liteで作成しました。

なお、板状直方体の縦横は寸法2000㎜でつくりましたが、3DF Zephyr Liteで計測したところ1.996mであり、正確に引き継がれていました。

参考 Blender画面

参考 3DF Zephyr Lite画面 バウンディングボックス
このバウンディングボックスが自動で生成されていました。

参考 3DF Zephyr Lite メッシュ
メッシュは6面体分6個です。

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アラル海の縮小は危機的状況です。次のブログ記事で話題にしました。
ブログ「世界の風景を楽しむ」2017.08.28記事「50年前地図とGoogle Earth Engineタイムラプス映像でみるアラル海の昔今
ブログ「世界の風景を楽しむ」2018.08.12記事「1964年のアラル海偵察衛星写真

2020年5月12日火曜日

webの黒モード表示

これまでにAdobe関係のほとんどのソフトとエクスプローラー及びWindows10画面、さらにTwitter画面を黒モードにして利用しやすくなっています。
2019.01.11記事「エクスプローラーを黒モードにする
本日Facebook画面の黒モード設定が可能となりました。

Facebook画面

そこで、その他のweb一般についても黒モードで閲覧できるように次のchrome拡張機能を導入して、web一般全部を黒モードで閲覧できるようにしました。

chrome黒モード閲覧用拡張機能 DARK READER

chromeを拡張した結果、例えばいつも利用している「全国遺跡報告総覧」は次のような黒モードで閲覧できます。

全国遺跡報告総覧

自分のブログ「花見川流域を歩く」は次のようになります。

ブログ「花見川流域を歩く
画面を白ではなく、薄い橙色に塗ってあるのですが、それと黒(濃青黒)がブレンドされて濃い緑-茶系の色になっています。決まりきった黒(濃青黒)ではありませんが、これでも老化した眼で見やすくなりました。

Facebookの黒設定に歩調を合わせて、パソコン画面のほとんどを黒あるいは濃色モードにしました。

2020年5月7日木曜日

Google earth proの海底地形表示

縄文早期当初の地形を考えるにはどうしても海底地形について考察しなければなりません。しかしGoogle earth proをみると海底地形が不鮮明です。調べてみるとGoogle earth proの「表示」→「水面」のチェックを外すと海底地形を見ることができるようになりました。

海底地形の表示 右「水面」チェック、左「水面」チェックはずし
手前の海底谷は片貝海底谷と呼ばれ、地史的にはその上流が栗山川などにつながる河道であったと考えます。

海底地形の表示 右「水面」チェック、左「水面」チェックはずし

海底地形の表示 右「水面」チェック、左「水面」チェックはずし

Google earth proのweb版表示機能

Google earth proの最新版(7.3.3.7692 2020.04.30)ではweb版表示機能が改善され、Google earth proで表示している画面がweb版でも表示されるようになりました。
Google Map表示機能でも同じ画面が表示されますので、自分の場合モニター4つの内3つのモニターにGoogle earth pro、Google earth(web版)、Google Mapを表示できますから各種場所等のチェックを同時に行えてとても便利です。

Google earth proからweb版、マップを表示した様子
4つ目のモニターにQGISを配置することによって、以前は考えられないようなヘビーな地理情報操作が実現しています。


2020年5月5日火曜日

SfM-MVSによる3Dモデルの作成手順 3DF Zephyr Liteの利用

3DF Zephyr Lite(v.4.530)を利用した、SfM-MVSによる3Dモデル作成手順をメモします。

3DF Zephyr Lite(v.4.530)のロゴ
今は自明の操作ですが、3ヵ月ほど操作から離れると、悲しいことですが、自分の手作業関連記憶力では「空」ではできなくなります。

1 準備
SfM-MVSに使う写真をフォルダーに入れておく。

2 3DF Zephyr Liteの起動と3Dモデル作成
2-1 3DF Zephyr Lite起動
2-2 ワークフロー→新規プロジェクト
2-3 新規プロジェクトウィザードで諸設定(設定は全てデフォルトで済ます場合が多い)→写真投入→諸設定(一般にデフォルト)→実行(パソコン内部で作業)→「モデル化に成功?」→完了クリック(低密度点群完成)
2-4 ワークフロー→3Dモデル生成
2-5 3Dモデル生成ウィザードで諸設定(デフォルトで済ます場合が多い)→RUN(パソコン内部で作業)→「3Dモデルモデル生成に成功」→完了(メッシュ完成)
2-6 ワークフロー→テクスチャ付メッシュ作成
2-7 テクスチャ付メッシュ作成ウィザードで諸設定(デフォルトで済ます場合が多い)→実行(パソコン内部で作業)→完了(テクスチャ付メッシュ完成)
2-8 ファイルを保存する

・2の作業は流れ作業で行い、特段の思考はしません。

2-7段階の画面

3 オブジェクトの調整
3-1 作業用クローンオブジェクトの作成
3-1-1 テクスチャ付メッシュのクローンをつくる
3-1-2 クローンオブジェクトに移動してリネームする
(以下の作業で必要な画面の数に応じて複数クローンを作成する、元オブジェクトはそのまま残しておきいつでも使えるようにしておく。)

3-2 実寸法付与
3-2-1 例 スケール10センチの長さを画面で計測する(A)
3-2-2 例 10/Aの値を手元電卓で求める
3-2-3 例 オブジェクトを変形→スケールに10/Aの値を入れてOK→10センチの長さを再計測して実寸法付与の結果を確かめる

3-3 オブジェクトの正位置設置
3-3-1 シーン→カメラ→オルソグラフィック投影
3-3-2 シーン→カメラ→…からのビュー→上から
3-3-3 オブジェクトを変形→(青、回転)平行にする→OK
3-3-4 シーン→カメラ→…からのビュー→左から
3-3-5 オブジェクトを変形→(燈、回転)平行にする→OK
3-3-6 シーン→カメラ→…からのビュー→正面
3-3-7 オブジェクトを変形→(緑、回転)平行にする→OK
3-3-8 オブジェクトを変形→(燈、平行移動)垂直方向で基準に合わせる→OK
3-3-9 2~8を繰り返してオブジェクトの位置を調整する。

・3-3の手順は試行錯誤の末たどり着いた効率的方法です。
・視覚直観的作業を重ねます。角度変更が1度単位であるので、作業精度を1度より向上させることはできないようです。

3-4 オブジェクトの切り抜き(大枠切り抜き)
3-4-1 シーン→カメラ→…からのビュー→上から
3-4-2 編集中→選択→手で→長方形で切り抜く部分を設定する
3-4-3 ツール→選択→選択を反転→デリートキーを押す

・残したい部分を設定し(赤くし)それを反転させて、反転部分を削除します。

3-5 オブジェクトの詳細調整
3-5-1 シーン→カメラ→オルソグラフィック投影のチェックを外す
3-5-2 編集中→選択→手で→ポリラインで不用切り抜く部分を設定する→デリートキーで削除…この操作を繰り返し、オブジェクトの不都合を最小化する

・この操作に手間がもっともかかる。
・不必要な部分だけの削除とするために注意を要する。
・必要な部分まで削除してしまった場合は「もとに戻す」ことができる。

3-6 境界ボックスの設定
3-6-1 シーン→カメラ→…からのビュー→正面
3-6-2 シーン→境界ボックス→境界ボックスを編集
3-6-3 境界ボックスを3次元それぞれ回転させ、大きさを適切に設定する

3-6-3段階の画面

3-7 ファイルを保存する
・実際の作業では随時ファイル保存することが望ましい。

2020年5月1日金曜日

ガラス越し撮影3Dモデル作成の強力機能

展示施設で縄文土器等を撮影して3Dモデルを作成する場合、多くはガラス越しになります。ガラス越しの場合3Dモデルの像にゴミが付くことはありますが、3Dモデルそのものはほとんどの場合作成できます。
しかし、ガラス面を通して他からの反射光が著しい場合、3Dモデルそのものが完結しなくなる場合があります。そのような場合、マスク機能が大いに活躍するのでメモしておきます。
マスク機能…画面における3Dモデル作成対象地物以外を3Dモデル作成演算から除去すること。
私の場合3DF Zephyr Liteという3Dモデル作成ソフトを作成していますが、このソフトに3DF Masqueradeという付録ソフトが添付されていて、マスクをかけることができます。
3DF Masqueradeがなければせっかく撮影した写真が無駄になってしまい、貴重な情報が生まれなかったことになります。

3DF Masqueradeのロゴ

1 マスク作業

素撮影写真
このようなガラス越しに光っている地物面積がある一定以上あるとソフトはこの写真を3Dモデル作成から省いてしまいます。

マスク作業
前景(3Dモデル作成対象)を赤で、背景(3Dモデル作成対象外)を青で簡単な印をつけるとマスクが完成して、対象物が赤く染まります。
操作は単純ですが、全写真についてこの操作を行うので手間はかかります。

2 マスク作業の前後

マスク作業前
ゴミが多く、手前の土器は半分欠けています。

マスク作業後
ゴミがほとんどありません。期待以上の出来です。

マスク作業前
膨大なゴミだけでなく、そもそも立体像が壊れています。

マスク作業後
期待以上に出来の良い3Dモデルが完成しました。

2020年4月ブログ活動のふりかえり

ブログ「花見川流域を歩く」とそのファミリーブログの2020年4月活動をふりかえります。

1 ブログ「花見川流域を歩く」
4月の記事数は27編であり1月以降の充実した活動ペースを維持しています。
縄文社会消長分析学習をスタートさせ、後期旧石器時代から縄文草創期に至る時間の興味として前田耕地遺跡、大平山元Ⅰ遺跡、上黒岩岩陰遺跡について学習をしました。
同時に加曽利貝塚博物館で撮影させていただいたペアの異形台付土器についての考察を深め数編の記事としました。
さらに長野県立歴史館や尖石縄文考古館で観覧した縄文土器等の3Dモデルを作成し学習しました。

2 ブログ「花見川流域を歩く 番外編」
3DモデルのSketchfab投稿方法や動画作成方法などの技術記事等8編の記事を書きました。

3 ブログ「花見川流域を歩く 自然・風景編」
早朝散歩に関する記事を20編書きました。早朝散歩は趣味活動に関する思考タイムであり、その思考は記事最後に【グッド&ニュー】(散歩中に思い浮かべた良い感情や考え、素晴らしいアイディアや注目すべき事柄)としてメモしています。そのメモの総集編もブログにページとして特設しています。

4 ブログ「世界の風景を楽しむ」
休載となりました。

5 ブログ「芋づる式読書のメモ」
山田康弘著「縄文時代の歴史」(2019、講談社現代新書)の学習記事および関連図書等の学習記事を合計8編書きました。第1章と第2章 旧石器時代、草創期に関わる事項に関する学習を行いました。
山田康弘著「縄文時代の歴史」(2019、講談社現代新書)の学習は次の予定で進めています。
4月 第1章と第2章 旧石器時代、草創期に関わる事項
5月 第3章 早期に関わる事項
6月 第4章 前期・中期に関わる事項
7月 第5章 後期・晩期に関わる事項
8月 エピローグ 弥生時代に関わる事項
9月 追補学習、ふりかえり、今後の学習構想

6 4月学習の特徴
縄文土器学習でやり残してきたことを全部終えるとともに、縄文社会消長分析学習のスタートを切ることができました。
3Dモデルの動画化について基礎的なテクニックを習得できました。

7 5月活動のイメージ
縄文社会消長分析学習を本格始動します。
縄文土器学習で培った3Dモデル技術、GigaMesh Software Frameworkによる展開写真作成等技術、3Dモデルの動画化技術などを石器、木器、土坑・炉穴・落し穴・竪穴住居等に適用し、遺物・遺構をより正確に観察・認識できるようにします。
列島レベル、東アジアレベルで重要な遺跡の地形3Dモデルを作成し、縄文社会消長分析学習で活用することにします。

参考
ブログ「花見川流域を歩く」2020年4月記事
〇は閲覧の多いもの