3Dモデル直接描画方法

 3D model direct drawing method

I wrote down how to draw lines and colors directly on the texture image of a 3D model created by photogrammetry. Use 3DF Zephyr Lite, Blender and image editing software (Photoshop, etc.).

フォトグラメトリで作成した3Dモデルのテクスチャ画像に線や色を直接描きこみする方法をメモしました。3DF Zephyr LiteとBlenderと画像編集ソフト（Photoshopなど）を使います。

1　3DF Zephyr Liteによる3Dモデル作成

3DF Zephyr Liteによる3Dモデル作成の様子

この例ではショーケースの端に展示されている土器をガラス面越し撮影して114枚の写真から3Dモデルを結像しています。この状態の3DF Zephyr LiteファイルをAファイルとします。

2　3DF Zephyr LiteからWabefront(.obj)ファイルのエクスポート

AファイルからWabefront(.obj)ファイルをエクスポートします。このWabefront(.obj)ファイルをBファイル（obj,mtl,png）とします。

Bファイルのテクスチャ画像

このテクスチャ画像に線や色を描き込むことは不可能です。（全体の色調を変えるなど画面全体の一括処理は可能です。）

3　BファイルをBlenderにインポート

BファイルをBlenderにインポートします。

インポートする際、トランスフォームは前方は「Xが前方」、上は「Zが上」にします。

BファイルをBlenderにインポートした様子

注　インポートしてからオブジェクトの移動は厳禁です。

4　BlenderでUV展開

BlenderにインポートしたBファイルをUV展開します。

インポートした直後のBファイルのUVエディター画面

UV展開したBファイルのUVエディター画面

（この例ではシームを使っていませんが、3Dモデルの状況によってシームを入れるとより合理的なUV展開ができます。）

5　BlenderからWabefront(.obj)ファイルをエクスポート

BlenderからWabefront(.obj)ファイルをエクスポートします。このWabefront(.obj)ファイルをCファイル（obj,mtl,png）とします。

6　CファイルをAファイルに入力

CファイルをAファイルに入力→「UVマップ付メッシュを入力」します。

3DF Zephyr Liteの「UVマップ付メッシュを入力」画面

（この画面の注書き：このダイアログでは外部メッシュを既知のUVマップ付で、カレントワークスペースに入力でき、それにテクスチャ付けできます。メッシュはワークスペースと同じ座標系上にないといけないことに注意してください。）

ファイルの選択だけで、他はデフォルトです。

Cファイルに対応する新しいテクスチャメッシュが生成します。

7　3DF Zephyr LiteからWabefront(.obj)ファイルのエクスポート

Cファイルに対応する新しいテクスチャメッシュをWabefront(.obj)ファイルでエクスポートします。このWabefront(.obj)ファイルをDファイル（obj,mtl,png）とします。

Dファイルのテクスチャ画像

8　Dファイルのテクスチャ画像の編集

Dファイルのテクスチャ画像をPhotoshopなどで編集加工します。

Photoshopで編集加工したDファイルのテクスチャ画像

この編集加工テクスチャ画像を含むWabefront(.obj)ファイルをEファイル（obj,mtl,png）とします。このEファイルが完成品です。

9　Eファイルの3DF Zephyr Lite表示

3DF Zephyr LiteにEファイルをロードした様子

10　注　Blenderで位置を移動しない

3でBlenderにBファイルをインポートしますが、この時objectを移動すると6で次のような画面になり座標がずれてしまい操作が失敗となります。

失敗画面　BlenderでBファイルを移動（objectを原点に移動）した場合の6の画面（「UV付メッシュを入力」した画面）

この失敗経験から3DF Zephyr Liteの空間座標とBlenderの空間座標が同じであることを知りました。

この失敗の原因がわかるまで半日かかりました。

11　3DF Zephyrチュートリアル

Unwrapping a texture generated by 3DF Zephyr

3Dモデルテクスチャ画像の書き込み

 Writing to 3D model texture image

It is now possible to write to a 3D model texture image, so I made a note of it. Taking a Yamagata clay figurine as an example, I wrote a line segment in the style of an actual measurement map. Now that I can write directly to the 3D model, relic learning will be more efficient.

3Dモデルテクスチャ画像に書き込みが出来るようになりましたのでメモします。

例として「全面赤彩された山形土偶頭部（千葉市内野第1遺跡）　観察記録3Dモデル」を使いました。

1　テクスチャ画像に書き込みした3Dモデル

実測図風書き込みをした山形土偶3Dモデル by arakiminoru on Sketchfab

実測図風書き込みをした山形土偶3Dモデル

実測図風書き込みをした山形土偶3Dモデルの動画

実測図風書き込みをした山形土偶3Dモデル（テクスチャ画像の不透明度40％） by arakiminoru on Sketchfab

実測図風書き込みをした山形土偶3Dモデル（テクスチャ画像の不透明度40％）

実測図風書き込みをした山形土偶3Dモデル（テクスチャ画像の不透明度40％）の動画

2　3Dモデルテクスチャ画像に書き込みをする技術メモ

フォトグラメトリーで作成した3DモデルをWabefront(.obj)ファイルに書き出して生成するテクスチャ画像は、一般に人が見て理解できる画像ではありません。

3Dモデルとそのテクスチャ画像の例

そこで、次の方法でテクスチャ画像を人がみても意味のある画像に変換しました。ただし、変換した画像にはゆがみがあります。

ア　3DF Zephyr Liteで多数写真から「メッシュ」を作成する。そのメッシュをWabefront(.obj)ファイルでエクスポートする。

イ　そのWabefront(.obj)をBlenderで読み込む。blenderで編集モードで、UVEditing→UV→展開。展開が済んだら、Wabefront(.obj)ファイルでエクスポートする。（それをAファイルと仮称）

ウ　3DF Zephyr Liteで入力→UVマップ付きメッシュを入力→（開いたWindowで）メッシュファイルを選択→Aファイルを入力→（開いたWindowで）OK→（開いたWindowで）ワークスペース内を入力。これで新しいテクスチャメッシュが生成します。

エ　新しいテクスチャメッシュをWabefront(.obj)ファイルでエクスポートすると、生成するテクスチャ画像は人が見て意味のある画像になっています。

人が見て意味のある画像（アンラップ画像）となった3Dモデルテクスチャ画像

参考　3Dモデルオルソ投影上から画像

人が見て意味のある画像（アンラップ画像）に線分を書き込んだ様子

人が見て意味のある画像（アンラップ画像）に線分を書き込んだ様子（テクスチャ画像不透明度40％）

3　感想

3DF Zephyr LiteとBlenderを使うことにより3Dモデルテクスチャ画像に書き込みをしたり画像編集できるようになったことは、自分の学習を進めるうえで一つの画期となる重要な出来事です。

なお、この技術は3DF Zephyr Liteの次のチュートリアルに基づいています。

Unwrapping a texture generated by 3DF Zephyr

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参考　全面赤彩された山形土偶頭部（千葉市内野第1遺跡）　観察記録3Dモデル

全面赤彩された山形土偶頭部（千葉市内野第1遺跡） 観察記録3Dモデル by arakiminoru on Sketchfab

全面赤彩された山形土偶頭部（千葉市内野第1遺跡）　観察記録3Dモデル  

加曽利B式、最大高7.2㎝、最大幅9.4㎝、最大厚4.2㎝  

千葉市埋蔵文化財調査センター所蔵  

撮影場所：千葉市埋蔵文化財調査センター  

撮影月日：2020.08.21  

ガラス面越し撮影  

3Dモデル写真測量ソフト 3DF Zephyr で生成 v5.003 processing 50 images  

3DF Zephyr Lite不都合のあっけない解決

 フォトグラメトリーによる3Dモデル作成ソフトとして3DF Zephyr Liteを使っていて、重宝してきています。7月頃、このソフトのバージョンアップがあり、バージョン6となりました。バージョン6になってから利用に際して不都合があり、2ヵ月ほどひどく苦しみました。しかし最近あっけなく解決しましたのでその顛末をメモします。

1　バージョン6になってから体験した不都合

多数写真から3Dモデルを結像させるフォトグラメトリー機能は高速化して使いやすくなりました。しかし、結像した3Dモデルを回転させると、1回目の操作は通常にできますが、2回目の操作で必ずソフトがクラッシュしてしまいます。

3Dモデルを回転させる操作画面

クラッシュした画面

バージョンアップによる初期不良に違いないと考え、そのうち改良されるに違いないとタカをくくりました。クラッシュ前にファイルを保存して、何回も回転操作-保存-クラッシュを繰り返すというバカげた利用をして、バグ改善を期待していました。

ところが6回ほどマイナーバージョンアップがありましたが、一向に回転に伴うクラッシュ問題が直りません。

とうとうシビレを切らし、イタリアにあるテクニカルサポートにメールで問題を報告してバグを直すなりしてもらうことを決断しました。英語でのやりとりになりますから自分にとってはハードルが高くなります。

2　3DF Zephyr テクニカルサポートとのやりとり

3DF Zephyr テクニカルサポートにクラッシュする状況のメモとその時のログファイルをメールで送付しました。

翌日テクニカルサポートから要旨次のメールが来ました。

・ログファイルではクラッシュの原因がわからない。

・何が生じているか判らないので、クラッシュを再現したスクリーンレコードとその時のZEPファイル、説明を送ってほしい。

このメールに対応するために自分も覚悟を決めて次の対応をすべく準備を始めました。

・クラッシュ再現の様子をGameDVR（Windows10常駐ソフト）で録画する。

・録画とZEPファイル等をGoogleドライブ経由でテクニカルサポート担当者に送る

なお、このころ3DF Zephyr Liteを利用されているFacebook関根さんに同じような不都合があるかお聞きし、ないとの返事をいただいています。

3　不都合のあっけない解決

クラッシュ再現の様子をGameDVR（Windows10常駐ソフト）で録画するために、まず毎回クラッシュしてしまうZEPファイル（3DF Zephyr ファイル）を立ち上げました。その画面を録画するためにWindowsキー+Gキーをクリックしました。録画がはじまりました。オブジェクト回転1回目をします。ついで回転2回目に入りました。いつもは必ずここでクラッシュします。ところがなんとクラッシュしません。何回回転させてもクラッシュしません。別のファイルでもクラッシュしません。さっきまでクラッシュしていたのが嘘のようです。

理由は不明ですが、Windowsキー+Gキークリックで自分が2ヵ月間苦悩してきた不都合が一瞬にして消えたようです。

実務的にはあっけなく問題が解決してしまいました。

3DF Zephyr テクニカルサポートとFacebook関根さんに早速報告して、すべて終了しました。

4　感想

・結果としてクラッシュという不都合はソフトのバグではなく、自分のパソコン内部での他ソフトとの衝突という個別問題であったと理解しました。

・Windowsキー+Gキークリックでの問題解決は偶然のラッキーであったと考えます。

・テクニカルサポートに連絡しなければ偶然の解決はなかったので、高いハードルを越えて連絡して良かったと思います。

・この問題のなかで、3Dモデル作成のこれまでの全ての詳細ログがパソコンに保存されていることを知りました。

・また、3DF Zephyr Lite操作で自分が知らなかった短縮操作をテクニカルサポートのメールで知り、役立ちました。

地理院地図3Dモデルの3DF Zephyrインポート方法

 地理院地図3Dモデルの3DF Zephyr Liteインポート方法がわからないで半年ほど悶々として我慢の日々でした。しかし、最近とりあえずの方法を見つけだしてほっとしましたのでメモします。

1　地理院地図3DモデルのSketchfab投稿方法や他型式変換

地理院地図3Dモデルダウンロードファイル（3点）をそのままSketchfabにアップロードすると投稿できます。また、MeshLabやBlenderでWabefront(.obj)ファイルなどの他型式に変換できます。

地理院地図3Dモデル作成画面

MeshLabに地理院地図3Dモデルファイル（wrlファイル）を投入した様子

2　1で変換した3Dモデルファイルは3DF Zephyr Liteにインポートできない

3DF Zephyr Liteではwrlファイルを仕様上サポートしていません。そこで1の方法で変換した3Dモデルファイル（objファイル等）を3DF Zephyr Liteにインポートしてみました。すると次のようにテクスチャが乱れてしまいます。

3DF Zephyr Liteで画像が乱れた様子

Blender等で様々な変換をして試しましたが、全て同様にテクスチャが乱れてしまいます。

自分は3DF Zephyr Liteで3Dモデルの動画作成やメッシュ塗色などの操作をしていますので、その利便が使えないので残念なことでした。

3　Sketchfabをコンバーターとして使うことにより問題解決

偶然ですが、Sketchfabをコンバーターとして使うことにより、問題が突然解決しました。

手順は次の通りです。

1　地理院地図3Dモデルダウンロードファイルを一式Sketchfabにアップロードして投稿する。

Sketchfab画面

2　Sketchfab画面からgltfファイルとしてダウンロードする。

3　gltfファイルをBlenderにインポートする。

Blender画面（画面上ではすでにテクスチャが正しく設定されているが…）

4　BlenderからWabefront(.obj)ファイルとしてエクスポートする。

5　mtlファイルのテクスチャ記述を正確に書き直す

mtlファイルの記述変更部分

このようにして作成したWabefront(.obj)ファイルを3DF Zephyr Liteにインポートすると正常にインポートできます。

3DF Zephyr Lite画面

動画を簡易に作成することができます。

3DF Zephyr Lite画面

テクスチャ付メッシュをメッシュに変換して、フィルター→カラーを更新→高さによる→jetの例

6　感想

3Dモデルファイルや3Dモデルソフトの仕様に関する知識はほとんどゼロですから、なぜ出来ないのか、なぜ出来るようになるのか、判りません。ただただ現場実務的に出来ないことを出来るように試行錯誤している日々がつづきます。その日々の苦労と出来た時のうれしさが趣味活動そのものです。

7　参考　花見川の印旛沼堀割普請掘削跡付近地形

花見川の印旛沼堀割普請掘削跡付近地形 by arakiminoru on Sketchfab

花見川の印旛沼堀割普請掘削跡付近地形

地理院地図（デジタル標高地形図「千葉市周辺」）3D機能で作成

垂直倍率：×9.9

3Dモデル 塗り絵 2

 2021.02.27記事「3Dモデル　塗り絵」で3DF Zephyr Liteでオブジェクトに塗り絵ができることを知りました。この情報をSNSで情報発信したところFacebookのやまだこーじさん（干渉色地図アート専門家）から色の着色は何色できるか問い合わせがありました。念のため調べるとなんと次のような多種カラーマップが使えることが判りました。

メッシュ及び高密度点群について

1　カメラによる…写真カラー1種

2　高さによる…約50種のカラーマップ（多色によるグラデーション）

3　法線による…1種

4　均一…無限（色を自作できる）

5　曲率※…約50種のカラーマップ（多色によるグラデーション）

※高密度点群の名称は「信頼によって」

「高さによる」と「曲率」で約50種のカラーマップが使えることには驚きました。カラーマップには全て固有名称がついています。QGISではヒートマップを作成する際のカラーランプ（多色によるグラデーション）が32種ついていてすごいと感嘆したのでしたが、それを上回ります。

カラーマップを選択している様子

3DF Zephyr Liteは「3Dモデル写真測量ソフト」と銘打っているソフトですから、オブジェクト着色機能は測量的な意味での分析見やすさのために使われるツールと最初理解しました。しかし着色機能の超充実をみて、もしかしたらアート的な効果をも狙っている機能かもしれないと考えるようになりました。

オブジェクト着色機能がどのように使われているのかアンテナを張り巡らして情報を入手し、硬い頭を揉みほぐしたいと思います。

3Dモデルの着色例

3Dモデルの着色テスト動画

地形3Dモデルに「高さによる」カラーマップを使うと標高のイメージ的色分けを自分好みに行うことができました。

技術メモ QGISで作成した3Dモデルの3DF Zephyr Liteへのインポート方法

1　QGISで作成した地形3Dモデル（.gltf）の3DF Zephyr Liteインポート必要性

QGISで地形3Dモデルを作成し、その様子を動画で記録することができれば便利です。

QGIS3Dモデル画面（Qgis2threejs画面）をマウスでいじっている様子をGameDVR（Windows10付録ソフト）で録画する方法もあります。しかしこれではあまりに簡易であり、もう少ししっかりした動画を作成したくなることがほとんどです。しっかりした動画を手間をかけないで作れるソフトとして3DF Zephyr Liteがとても有用です。そのため、QGISで作成した地形3Dモデルを3DF Zephyr Liteにインポートする必要性が生まれます。

2　QGISで作成した地形3Dモデル（.gltf）の3DF Zephyr Liteインポート方法

QGISプラグインQgis2threejsで作成するは.gltfファイルです。これを直接3DF Zephyr Liteに投入できません。そこで、Blenderで.objファイルに変換して、それを3DF Zephyr Liteに投入します。

.gltfファイルの3DF Zephyr Litへの投入手順

なお、Blenderからエキスポートするファイルは.objファイル（及び.mtlファイル）だけではありません。テクスチャ画像（.pngファイル）も別作業でエクスポートする必要があります。この作業を省略して、単に.objファイルだけエクスポートして、それを3DF Zephyr Liteにインポートすると画像は貼り付きません。

.pngファイルと.objファイル、.mtlファイルは同じフォルダーに置く必要があります。

Blenderでのテクスチャ画像エクスポートの様子

3　3DF Zephyr Liteでの動画作成操作

3DF Zephyr Liteに.objファイルをエクスポートすると3DF Zephyr Liteに3Dモデルは底を正面に向けた状態で結像します。この状態をキズモで正立させてからアニメーターで動画を作成します。

メッシュ間引きと穴埋め 見様見真似の3DF Zephyr Lite & Blender

 見様見真似の3DF Zephyr Lite & Blender操作技術習得が継続しています。

最近気が付いた基本事項をメモします。

1　メッシュの間引き

・作業用メッシュの作成。

プロジェクト「メッシュ」で、本メッシュ→右クロック→クローンで間引き作業をする対象メッシュを作成する（不都合が生じた時に作業メッシュを破棄して本メッシュに戻れるようにしておくため）。

・対象メッシュの不用部除去や穴埋め調整をする。

・ツール→メッシュフィルター→間引き→ターゲット頂点の数を必要なだけ減らす→フィルターを適用

・ワークフロー→テクスチャ付メッシュ作成でテクスチャ付メッシュを作成する。

3DF Zephyr Liteの間引き画面

（参考）　Blenderの作業

・編集モード→3Dモデル全部指定→メッシュ→クリーンアップ→形状のポリゴン数削減→画面右下「形状のポリゴン数削減」クリック→比率の数値変更

・3Dモデルのエクスポート

2　穴埋め

2-1　平面の穴埋め（個別穴埋め）

・アイコン「ワイヤフレーム表示を有効化/無効化」をクリックして、対象メッシュをワイヤーフレーム表示する。

・編集中→選択→手で→楕円（あるいはポリライン等）で穴周辺を指定する。

・フィルタリング→選択的穴埋め→数で選択で1を設定→サイズで選択をチェックして最大サイズ調整→塗り潰しを選択をクリック

（参考）　Blenderの作業例

・穴に面する辺の1つを指定する→Fキーを打つ（連続して打ち穴を埋める）

2-2　チューブ状穴の穴埋め

チューブ状部分全体を、編集中→選択→手で→楕円（あるいはポリライン等）で選択し、削除する。

穴が開いた2つの平面になるので、それぞれ2-1の方法で穴埋めする。

チューブ状になっている穴の様子

3　プロジェクト「メッシュ」での調整が基本

これまでプロジェクト「テクスチャ付メッシュ」まで一気呵成に作業をすすめ、そのモデルの不用部分を削除して最終モデルとしてきました。しかしこの方法では次の不都合が生じます。

ア　穴埋めはプロジェクト「テクスチャ付メッシュ」ではできない。

イ　メッシュの間引きはプロジェクト「テクスチャ付メッシュ」ではできない。

ウ　プロジェクト「テクスチャ付メッシュ」で不用部分を削除したモデルのテクスチャ画像は不用部分を含んだ画像であり大容量ファイルとなる。

プロジェクト「メッシュ」で当初生成3Dモデルと切り抜きモデルのテクスチャ画像の大きさの違い

このような不都合があることにようやく気が付きました。そこで、これからの作業はプロジェクト「メッシュ」で一度立ち止まり、そのステップで必要な調整を行い、プロジェクト「テクスチャ付メッシュ」は最後の仕上げとすることにします。

BlenderでUVマッピング展開することによるファイル縮減効果

 3DF Zephyr Liteから.objファイルを出力してそれをSketchfabに投稿しようとしたところファイルの大きさが100MBを超え投稿できませんでした。

しかし、BlenderによるUVマッピング展開によりファイルの大きさを縮減してSketchfabに投稿することができましたので、その方法をメモしておきます。

1　Blenderによる.objファイルのUVマッピング展開（アンラッピング）

・Blenderに3DF Zephyr Liteから出力した.objファイルをインポートする。

・編集モードにする。

・Shading→UV→展開

・ファイル→エクスポート→Wavefront（.obj）→（エクスポート）

2　3DF Zephyr Liteに.objをインポートして再度エクスポートする

・3DF Zephyr Liteで「入力」→「UVマップ付きメッシュを入力」→「ファイルを選択」で1で作成した.objファイルを選択する。

・入力したUVマップ付きメッシュを.objファイルでエクスポートする。このエクスポートファイルが当初ファイルより縮減していました。

Blenderで展開することによるファイル縮減効果

BlenderによるUVマッピング展開によりテクスチャ画像の不要部分が除去されるため、ファイルの大きさが縮減されます。したがって、もともとテクスチャ画像に不要部分が無ければこの方法を適用してもファイル縮減はあり得ません。

3DF Zephyr Liteによるフォトグラメトリーでは完成3Dモデルのテクスチャ画像には一般に多くの不要部分がありますから、この方法は有用です。

見様見真似の3DF Zephyr Lite ＆ Blender技術習得が継続しています。

参考　Unwrapping a texture generated by 3DF Zephyr

アドバイスで大ファイルのSketchfab投稿に成功

1　アドバイスで大ファイルのSketchfab投稿に成功

2020.10.24記事「大きな3Dモデル縮小方法とSketchfab投稿　追補」の趣旨をTwitterに投稿したところ、Acsi_Nakabajasiさんから次の技術アドバイスをいただきました。

「書き出す3Dデータの形式を.objではなく.fbxに、テクスチャ画像をjpgにすれば100MBを超えないように思います。」

早速試してみたところ次の結果を得ることができ、なんと大きなファイルをSketchfabに投稿できました。

Acsi_Nakabajasiさんアドバイスに基づいた試行

1　3DF Zephyr Liteから3Dモデルファイルを.fbxで書き出す。

2　.fbxファイルを3DF Zephyr Liteに読み込む。

3　3DF Zephyr LiteからSketchfabに投稿する。

結果として称名寺式深鉢式土器（千葉市餅ヶ崎遺跡）高精細モデルをwebで共有することができました。

Acsi_Nakabajasiさんに感謝、感謝です。技術アドバイスありがとうございました。

なお、.fbxファイルで書き出すと.objファイルで書き出す場合よりファイルの大きさが60％以下になります。画質等の劣化がない状態でファイル大きさを縮減できる技術になります。

また、書き出した.fbxファイルは100Mを超過してしまい、そのままSketchfabに投入すると拒絶されました。しかし、.fbxファイルを3DF Zephyr Liteに読み込み、そこからSketchfabに投稿すると、拒絶されることなく投稿できました。3DF Zephyr Liteファイル（.zep）になると圧縮されるのかもしれません。

高精細3DモデルのSketchfab画面　1

高精細3DモデルのSketchfab画面　2

高精細3DモデルのSketchfab画面　3

2　高精細3Dモデル

称名寺式深鉢形土器（千葉市餅ヶ崎遺跡）　高精細3Dモデル by arakiminoru on Sketchfab

称名寺式深鉢形土器（千葉市餅ヶ崎遺跡）　高精細3Dモデル 

撮影場所：加曽利貝塚博物館 

撮影月日：2019.12.27 

許可：加曽利貝塚博物館の許可により全周多視点撮影及び3Dモデル公表 

3Dモデル写真測量ソフト 3DF Zephyr で生成 v5.008 processing 93 images 

3Dモデル 3DF Zephyrをアップロード v5.009

技術資料j2q　称名寺式土器高精細半裁モデル1 by arakiminoru on Sketchfab

技術資料j2q　称名寺式土器高精細半裁モデル1 

【参考】 称名寺式深鉢形土器（千葉市餅ヶ崎遺跡）　観察記録3Dモデル 

撮影場所：加曽利貝塚博物館 

撮影月日：2019.12.27 

許可：加曽利貝塚博物館の許可により全周多視点撮影及び3Dモデル公表 

3Dモデル写真測量ソフト 3DF Zephyr で生成 v5.008 processing 93 images 

3Dモデル 3DF Zephyrをアップロード v5.009

技術資料i2q　称名寺式土器高精細半裁モデル2 by arakiminoru on Sketchfab

技術資料i2q　称名寺式土器高精細半裁モデル2 

【参考】 称名寺式深鉢形土器（千葉市餅ヶ崎遺跡）　観察記録3Dモデル 

撮影場所：加曽利貝塚博物館 

撮影月日：2019.12.27 

許可：加曽利貝塚博物館の許可により全周多視点撮影及び3Dモデル公表 

3Dモデル写真測量ソフト 3DF Zephyr で生成 v5.008 processing 93 images 

3Dモデル 3DF Zephyrをアップロード v5.009

3　高精細モデルと高精細モデルの縮小モデルの画質比較

高精細モデルと高精細モデルの縮小モデルの画質比較

 

大きな3Dモデル縮小方法とSketchfab投稿

 ブログ「花見川流域を歩く」2020.10.18記事「称名寺式土器の高精細3Dモデル（正面半裁）」で3Dモデルのファイル大きさが100MBを越えていて、Sketchfab投稿（プラス会員上限100MB）ができないことを嘆きました。しかし、嘆いてばかりいては学習になりませんから、3Dモデルファイルを縮小できればよいのではないかと想定して、ファイル縮小方法をいろいろと試行錯誤してみました。2日間ほど時間を空費してから、ようやく自分が現在利用できるソフトで次のような方法を見つけることができましたのでメモします。（もっとスマートで簡単な方法があるに違いありません。）

1　3DF Zephyr Liteで高精細3Dモデルを作成する（モデルの大きさが100MB以上となりSketchfab投稿不可）。

2　3DF Zephyr Liteから3DモデルをPLYファイルで書き出す。PLYファイルとPNGファイルが生成する。（PNGファイルの大きさの方がはるかに大きい。）

3　MeshLabでPLYファイルの大きさを縮減する。

Filters→Remeshing, Simplification and Reconstruction→ Quadric Edge Collapse Decimation

Quadric Edge Collapse Decimation

（デフォルトでメッシュ数半分に縮減する設定になっている。）

4　PhotoshopでPNGファイルの大きさを縮減する。（PLYファイルとPNGファイルの合計が100MB以下になるようにする。）

イメージ→画像解像度

「幅」「高さ」数値を小さくする。

5　縮減したPLYファイルとPNGファイルを3DF Zephyr Liteにインポートして3Dモデルを結像させる。

6　3DF Zephyr LiteからSketchfabに3Dモデルを投稿する。

参考　縮減したPLYファイルとPNGファイルをSketchfabに投入しても正しい3Dモデルを結像しません。（テクスチャのない3Dモデルになってしまいます。）

高精細3Dモデルを作成してファイル大きさが100MBを越えても、ファイルを縮小して、ある程度質が落ちますが、Sketchfab投稿によりwebでの情報共有ができるようになりました。学習が技術面で一歩前進しました。

操作フロー

高精細3Dモデル作成作業手順（3DF Zephyr Lite）

 ブログ花見川流域を歩く2020.10.17記事「高精細3Dモデルの作成」で作成した高精細3Dモデル作成の3DF Zephyr Liteにおける作業手順をメモします。

1　「3Dモデル作成」ステップ

3DF Zephyr Lite「3Dモデル作成」ステップの画面

高密度点群作成画面とサーフェスモデル化画面におけるプリセットをそれぞれ「高精細」に設定しました。

2　「テクスチャ付メッシュ作成」ステップ

3DF Zephyr Lite「テクスチャ付メッシュ作成」ステップの画面

テクスチャ中画面のプリセットを「高精細」に設定しました。

なお、テクスチャ中画面の右上にある設定をアドバンスドにすると最大頂点数等を設定できる画面に移行します。

3　デフォルト3Dモデルと高精細3Dモデルの頂点数、メッシュ数、出力した時のファイルの大きさ

デフォルト3Dモデルと高精細3Dモデルの頂点数、メッシュ数、出力した時のファイルの大きさ

3Dモデル投稿サイトとしてSketchfabを利用していますが、次のような投稿ファイル大きさ制限があります。

フリー（無料）：50MB

プラス会員（有料）：100MB

プレミアム会員（有料）：200MB

自分は現在プラス会員なので、テスト3Dモデル（称名寺式土器）の高精細3Dモデル191MBはそのままではSketchfabに投稿できません。今後プレミアム会員になるかどうかじっくり財布と相談することにします。

またプレミアム会員になっても200MB以上のモデルは投稿できませんから、その場合の情報発信代替案を現在から検討しておく必要があります。

次のような便宜的方法がありうると考えます。

1　ファイル大きさが制限を越えないレベルで最大頂点数を設定して、できるだけ精細な3Dモデルを作成し情報発信する。

2　通常の（デフォルトの）3DモデルをSketchfabに投稿し、高精細モデルは自分専用の分析資料とする。高精細モデルの動画を作成してそれを情報発信する。

3　対象物（土器など）を半分に切断して、2つの半裁高精細3DモデルをSketchfabで情報発信する。

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 by arakiminoru on Sketchfab

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。

……………………………………………………………………
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」

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。