UAV(ドローン)測量に関するソフトウェア

ソフトウェア

UAV(ドローン)写真測量を行う上で、いくつか必要となるソフトウェアがあります。

今回の記事では、UAV(ドローン)写真測量に必要となるソフトウェアのご紹介と、それが何のためのソフトなのか、ということを解説していきたいと思います。

 

UAV写真測量に必須となる2つソフト

UAV写真測量を行う上で必須となるソフトは最低2つです。

  • ドローンの自動航行を計画、飛行させるソフトやアプリ
  • 3次元点群を作成するSfM処理ソフト

上記の2点があれば、ドローンを正しいルートや高度、ラップ率で飛行させながら撮影でき、その写真をもとに3次元点群を作成することが可能となります。

具体的な手順についてはこちらの記事で解説しています。

UAV(ドローン)写真測量の流れ
UAV(ドローン)を用いて写真を撮影し、写真から3次元点群データを作成するUAV(ドローン)測量ですが、今回はUAV(ドローン)測量の具体的な流れについて解説していきます。 なお、ここから先はUAV(ドローン)の表記をUAVというシン...

なお、工事の設計、施工を行う場合には、これらに加えて3次元CADソフトも必要となりますが、測量」という観点から今回は解説から省きます。

 

ドローンの自動航行を計画、飛行させるソフトやアプリ

名前の通り、ドローンが自動飛行するルートを計画、飛行させるソフトウェア(アプリ)です。

代表的なものは以下になります。

  • 「GROUND STATION  PRO」 DJI
  • 「Litchi」 VC Technology
  • 「Pix4D Capture」 Pix4D
  • 「Mission Planner」 APM

これらのソフトは、ウェイポイントと呼ばれる飛行ポイントを順番に作成していくことでドローンを決められたルートで飛行させるためのソフトです。また測量範囲を設定するだけで飛行ルートを算出してくれる機能もあります。一般的に撮影機能が備わっていますが、撮影機能がない場合は、カメラ側のインターバル機能を使うなどの工夫が必要となります。

 

また、自動航行アプリはどれを使ってもいいというわけではなく、そのアプリが利用するドローンに対応しているかが重要となります。

自作機や産業用機は、「Mission Planner」を利用しているケースが多いようですが、DJI製のドローンは「GROUND  STATION  PRO」「Litchi」「Pix4D Capture」いずれも使用することができます。

なお、自動航行アプリにはPCでしか起動できないもの、PCと連携してスマートフォンやタブレットからも起動できるもの、Android専用のもの、iPad専用のものなどがありますので、その点も自動航行ソフト・アプリを選ぶ際には注意したいポイントです。

Google Mapなどオンライン地図サービスのデータを読み込むため、インターネットへの接続が必要となります。

事前に飛行計画を作成しておけば、現場でそれを呼び出すだけでフライトが可能になりますので、飛行ルートは事前に準備しておくことをお勧めします。

 

3次元点群を作成するSfM処理ソフト

空中写真から座標を持った3次元モデルを作成するには、SfM処理ソフトが必要です。

SfMとは「Structure from Motion」の頭文字をとったもので、移動する(Motion)カメラからの情報を基に3次元形状を復元する手法を意味しています。

代表的なSfM処理ソフトには以下のようなものがあります。

  • 「Photoscan」 Agisoft
  • 「Pix4DMapper」 Pix4D
  • 「Context Capture」 Bentley Systems

SfM処理ソフトは大きく分けて2種類に大別できます。

オフラインで自分のPCで処理を行うデスクトップソフトとクラウド上(オンライン)で処理を行うソフトです。

 

紹介したSfM処理ソフトは、いずれも自分のPCで処理を行うものです。

SfMの処理はPCにとってとても負担のかかる作業となるため、PCの選択はとても重要となります。SfM処理は、3次元モデルを作成する作業ですので、GPU(3Dグラフィック処理)の能力が高いPCが必須となります。SfM処理においてはCPU(PCにおいて様々な処理を行う頭脳的なパーツ)よりGPUが高いマシンが必要です。

職場のPCはまだまだ古いマシンが稼働しているのが実情だと思いますので、写真測量を行おうと思ったら3D処理に強く、高速なGPUを搭載したゲーミングPCがお勧めです。一方、PCに依存しないオンラインでSfM処理を行ってくれるクラウドサービスもあります。撮影した写真をネット上の専用サーバーにアップすることで、サービス会社が管理する高速なマシンによって処理を行うことが出来る仕組みとなっています。

 

クラウド処理タイプのSfMソフトウェアは新たにPCを導入する必要が無いことに加えて、作業時間の短縮化、さらには工程を全自動で行ってくれるソフトもあるため効率よく作業を進められるというメリットがあります。

その一方で、クラウドタイプのソフトウェアは月額制であることがほとんどで、その費用も毎月万単位の費用がかかってしまうため、コスト面はデスクトップタイプの方が優れていますし、3次元モデルの品質面でもデスクトップタイプの方がいいと言われています。

 

上記で紹介した3つのSfM処理ソフトは、それぞれ価格もバラバラ、品質等にも違いがありますので、簡単に紹介しておきます。

「Photoscan」 Agisoft

価格が安く(50万程度)、一番普及している。3Dモデルのエッジが甘い。

どちらかいうと建設業向け

「Context Capture」 Bentley Systems

価格が高い (保守込みで140万程度)が、3Dモデルのエッジが鮮明で、出来栄えが綺麗。

どちらかいうと測量、建設コンサルタント向け

「Pix4DMapper」 Pix4D

上記ソフトの中間的存在。ドローンとの連携機能あり。

SfM処理ソフトで行う具体的な作業フローは別記事「UAV(ドローン)写真測量の流れ」で解説していますのでそちらをご覧下さい。