このブログについて

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お試しフォトグラメトリ

フォトグラメトリとは、「物体を、写真や動画で撮影して、立体化するやつ」です。 Twitterで見かけて面白そうなので、とりあえずお試してやってみたメモです。

Steamで3DF Zephyrの無料デモ版を使う。1プロジェクト50枚まで取り込める。

使った機材

• 一眼レフカメラ APS-C
• 17-50mmレンズ
• リモートレリーズ
• ストロボ
• ストロボ無線化するやつ
• 三脚
• レフ板

概要

被写体は立った人間。

自宅。

三脚にカメラを縦置きで設置。

F8.0, ISO AUTO, シャッタースピード AUTO, ポートレート, AWB

• シャッタスピードは固定しても良かったかも、後で見たら1/8～1/13くらいだった。
• チュートリアルの動画を見たところ、もう少し絞っても良かったかも、F11くらい。
• カメラは三脚固定なのでシャッタスピードをあまり気にしなくてよいのでそういう事ができる。そこはメリット。
• 手持ちだとブレを防ぐための絞りとシャッタスピードの制約が出てくる。

焦点距離は25mmくらい（フルサイズ換算40mmくらい）

無線ストロボを後ろ向きにしてレフ板で反射し、立った人間に対してライティングをなるべく均一にする。

フラッシュ設定はマニュアル、ズーム35mm、1/4、環境や服装によって微調整。

※５０枚ほど連射するので撮影がブレないようにカメラ関連の設定はなるべくマニュアルにしたほうが良い。

天井の照明もつける。

リモートレリーズでインターバル５秒くらいに設定。

腕を軽く開いたAポーズで、5度くらいずつ回転しながら撮る。

シャッター音が止まってから動くこと。（何枚か失敗してブレた）

取り込む写真は変換しないとダメか？と思ったがRAWデータそのままでも取り込んでくれた（キヤノン .CR2）。 しかし、なぜか横倒しの写真と認識してしまってダメだったので、Lightroomでtiffにしてから3DF Zephyrへ取り込んだ。

レンズ補正（較正）

3DF Zephyr自体にカメラやレンズの収差を補正する機能がついている。それはLightroom側のレンズ補正と被っておかしくならないか？という気もする。あと中級モデルくらいの一眼レフカメラであればカメラ自体でレンズ歪み補正を施すものもある。

ワークフローのうち「レンズの補正をどこでやるか」を意識して決めておいたほうが良いのかも知れない。

はじめ、その辺の補正（較正）を手動でいろいろイジっていたせいでうまく点群が作れなかった。

「オンラインの事前カメラ較正計算をチェック」のチェックボックスは外さないで、オンにしたほうがうまくいくことが多いようだった。

初めの「低密度点群」を通過できた写真が下にリストアップされるが、それは3DF Zephyrによる補正済みの写真になる。そこで「モデル化に失敗するものが多すぎる」「やけに糸巻き歪みしてる」ようだったら較正を疑おう。あるいは撮影やマスクがダメすぎるか。

撮影する角度

チュートリアルによると「隣り合う写真どうしの内容が６０％くらい重なるように連続で撮影していく」のがコツらしい。

立った人間が回転しながら連続で撮るとき、１度の回転角が大きすぎると、連続性を見失ってそれ以降取り込みに失敗してしまう。なのでかなり細かく回転したほうが良い。

計算上は360 ÷ 50枚 = 7.2度ずつ回転すればよいことになる。人力で7度を正確に測るのって難しいな、何か方法はないか？テレビ用のターンテーブルのようなものがあると良いか。7.2度の目印つけて。

何度か失敗して気づいたが、１プロジェクトに「人間２周分の写真」を取り込ませても3DF Zephyrが混乱してしまって逆効果みたい。「１周分の写真」にしといたほうが良いぽい。

足首がなかった

角度によっては足先が見切れてしまっているのが失敗だった。画角をもう少し広くして余裕を持たせるべきか。

部屋の角の部分で足首から下が切れてしまうため、モデル化に失敗していた。足首から先がないモデルになっていた。取り込むときにマスキングで囲ったが、その努力も意味がなかった。

なので人間撮影用の布でL字に背景を作れば足先もモデル化できるんじゃないかと思う。

撮影枚数

「人間の真正面から１周」のモデル化するのにも４０枚以上くらい～は必要な感じがする。当然それだと頭頂部のデータがないため、モデルを上から見るとカッパのようになってしまう。手作業で修正するなら別にいいけども・・。他には「帽子をかぶせる」とか。

キチンとした3Dモデルにするには「人間のローアングルから見上げるように１周」「人間のハイアングルから見下ろすように１周」も欲しいので、単純に120枚以上が必要になる。それは有料版でないと無理そうだ。実際、一眼レフがアレイになってるスタジオは１２０台程度のカメラで構成されているらしい。

無料版は1プロジェクトに50枚まで取り込めるのは確かなのだけども、そのうち何枚がモデルに使えるかというのも撮影する物体次第。歩留まり問題が出てくる。

今回のお試し撮影ワークフローだと、50枚撮影→ブレたのを除いて40枚→モデル化できたのが25枚（背後が無い）。みたいな流れだった。なので50枚以上、70～80枚くらいは撮っておくのが完璧と思う。

3DF Zephyr有料版であれば500枚だそうなので、あまり気にしなくて済む。ただし処理にかかる時間も増えていく。

リンク

誰でも簡単にフォトグラメトリを今すぐ無料で始める方法

https://qiita.com/amaiokashi/items/db88da0423a1549abcd8

3DF Zephyr Tutorials

https://www.3dflow.net/technology/documents/3df-zephyr-tutorials/

チュートリアルの動画

3DFゼファー（3DF Zephyr）は、 写真から自動で簡単に3Dモデルを作成します

http://www.opt-techno.com/opt-zephyr/product.html

販売代理店？日本語。

フォトグラメトリ入門 撮影方法～3Dモデル作成

https://styly.cc/ja/tips/photogrammetry_discont_photogrammetry/

フォトグラメトリ入門 動画からフォトグラメトリを行う方法

https://styly.cc/ja/tips/photogrammetry_discont_video/

動画のほうが撮影はラクそうですね。解像度は低くなりますが。トレードオフ。

人間はデカイので撮影するのが難しいが、もっと小さい小物ならもう少し撮影がラクだと思う。

バターロール（パン）

https://sketchfab.com/3d-models/butterrolllow-poly-12k-tri-37ae05c23fe34e3199ee6d2175fbe23f

あと写真ファイルのフルパスの中に日本語があるとうまく読んでくれないことがあったような気がする。21世紀にもなってまだその問題あるのか・・って絶望した。フォルダやファイル名は英数字にしよう。

3DF Zephyr を使う前にやっておきたいこと

https://manabuokajima.hatenablog.com/entry/2018/04/11/102047

応用

年老いたときに「バーチャル若かりし頃の自分受肉」（バ若肉）することで、「あの頃の俺はこんな感じだったのか・・」という思い出に浸ることができるかもしれない。なので定期的に自身を３Ｄモデル化しておくと良いかも知れない。写真や動画で思い出を撮っておくのと同じ。

自分の3Dモデルがあれば、BeatSabre+バーチャルモーションキャプチャで遊ぶ様子を撮影したり、VRChatやらバーチャルキャストでも使おうと思えば使える。なのでFacebookのような「本名顔出し陽キャ文化圏」と親和性があると言える。モーションを読み込ませれば踊らせることもできるし、VTuberと勝手にツーショット撮影したり共演することもできる。

SF映画などで「故人を蘇らせてホログラムで映しだして会話する」みたいなシーンがあるが、あれは割と現代の技術で実現に近づいているといえる。

3Dモデルはフォトグラメトリがあるし、モーションキャプチャーの手段も様々あるし、声はボーカロイドなりなんなりあるし、音声認識はSiriなりOK Googleなり進歩しているし、受け答えは人工知能があるし。故人の性格診断やTwitterやBlogなどのテキストをDeepLearningすれば疑似再現できるのかも。

モアベターなUSB充電ケーブル

MIROさんの記事を思い出し、充電用USBケーブルでも買うか～と思って買った。よかった。

blog.mobilehackerz.jp

いまはMIROさんの記事のものよりモデルが新しくなっている。

www.amazon.co.jp

www.amazon.co.jp

www.amazon.co.jp

編んである丈夫なケーブルが５本でこの値段ってやけに安い。様々な長さが５本セット。

ガジェットな製品に付いているヒョロヒョロの切れそうなケーブルに神経とがらせて使うよりは、丈夫なケーブルを多少雑に扱っても大丈夫～という状態で運用しているほうが神経を使わず消費ＭＰが少なく済む。マジックアイテム。

こたつの電源ケーブルのような編みケーブルは、丈夫で柔軟なことが特徴ですが、「寒い季節に肌に触れたときに冷たくない」という地味なメリットもあります。

Oculus Rift CV1のメガネ問題を調べたメモ

VRヘッドセットをかぶるとディスプレイが目の前にあるのだから、近視メガネいらなくない？と思うかも知れないですが、両目に別々の映像を映して空間を表現するので、近くや遠くに焦点を合わせることが要求されるのは物理空間と同じため、遠くを見るためには視力を要する。

とはいえまだまだ解像度に限界があり、あまりに遠くの小さいモノは表現できないので、運転免許が取れるくらいの視力0.8くらいあれば足りるんじゃないかと思われます。レースゲームが作れるくらいなので。

将来的に画面の解像度がとても上がって「マサイ族ＶＲ」みたいなコンテンツが登場すれば話は別かもしれませんが・・。

専用設計のレンズとアダプタ

　物理メガネ屋で視力測定してレンズ作ったときにレンズのデータがあると思うので、それさえあればインターネットメガネ屋でも作れるようです。ただ、乱視など複雑なやつは作れないのかもしれないです。

Oculus Rift Lens Inserts | VR Lens Lab https://vr-lens-lab.com/product/oculus-rift-lens-inserts/

アダプターとレンズで€39, レンズを度付き(Prescription Lens) にすると+€29, 日本への送料€7,00

合計€75,00, 9149円程度。

Rift Prescription Lenses Adapter | WIDMOvr https://widmovr.com/product/oculus-rift-prescription-lenses-adapter/

$65.00, 日本への送料 $9.00,

合計$74.00 (includes $0.00 VAT estimated for Japan)

8033円程度。

けっこういい値段する。 しかしレンズの形状がHMD側のレンズとピッタリ合わせてあるため、その点では完璧である。

レンズを取り付けるアダプタを３Dプリントし、それに対応する激安メガネを買ってレンズ取り出してアダプタに付ける

Groovy Clutch: Oculus Rift CV1 メガネ対策 http://groovy-clutch.blogspot.com/2017/07/oculus-rift-cv1-prescription-lens.html

CV1専用メガネの作成 – Hylos http://hylos.jp/2016/07/03/807

↓アダプタを３Ｄプリントする。DMM.makeでも良いし、とにかく3Dプリンタ出力できさえすればよい。 Oculus Rift CV1 Prescription Lens Adapter by jegstad - Thingiverse https://www.thingiverse.com/thing:1602460

あまり詳しくないですが一番安い素材が2139円くらい。MJFというやつも素材はナイロンらしいです。

ナイロン→ナチュラル2139円

MJF→2171円～2587円

↓このメガネを買う（レンズを使う）

Black Round Glasses #550021 https://www.zennioptical.com/p/metal-alloy-full-rim-frame-with-spring-hinges/5500?skuId=550021

2000円くらい。

合計4000円～程度

普通のメガネのツルを取り外して、HMD内部に固定する方法。

iOSな日々: Oculus Rift：メガネ組み込み加工 https://blog.dazzlesystem.co.jp/2016/09/oculus-rift_7.html

これなら内部に固定できさえすればよいので、幅がわりとデカいメガネでも問題がない。付けはずしするとき引っかかる問題がないため。

普通のメガネだけど幅が小さめのもの

Oculus Rift CV1は、メガネの幅140mmくらいならなんとか出入りできる。 ただしギリギリだとHMDを装着と外すときにガスケットの左右のフワフワに少しひっかかるので、そのフワフワ部分の厚みをテープで抑えて引っかかりを減らす改善をする人もいる。 Oculus Riftに入るメガネであれば、他のHMDでも入ると思う。というのも、メジャーなHMDの中で一番メガネサイズの制約が最も厳しいのがRiftのはずだから（おそらく）。

HMDに向いているメガネは、丸レンズorウェリントンなどの「縦方向に幅があるもの」。スクエア型だと横長なので縦方向の視界が足りなかったりする。あと鼻パッドがカチャカチャ動かない固定されてるほうが良いらしい？

いまどき度付きメガネは5000円で作れるので、3Dプリントコースの4000円＋発注手間+長い納期＋加工を考えると5000円メガネのほうがコストが低い気もする。 ふつうのメガネであれば、ほかのHMDでも使える、VR体験施設に出かけても使える、なにかの展示会やオフ会等に出かけてHMDをかぶるときも使える、と汎用性が高いので、これが無難だなーと思う。 そもそもHMD無関係に普通のメガネとしても使える（似合うかどうかは別として）。

それにOculus Rift CV1は狭くてメガネが使えないのを反省したのか、ほかの機種ではメガネでも使えるように設計されている。業界的に「メガネでも使える余裕をもって設計する」が当たり前になってる感ある。 Oculus Questではメガネの人のためにHMD側のレンズから適切に距離をとるためのガスケットが付属している。