建設で使用される 3D スキャナー。
3D レーザー スキャンは、レーザー ビームを使用してサーフェスまでの距離を迅速に、より正確に測定し、オブジェクト、環境、景観の詳細な 3D 表現を作成するテクノロジーです。
現場で測定を行う作業者。
3D レーザー スキャンの歴史は、1960 年代のレーザー技術登場から始まります。数十年にわたって、初期レーザーのレンジ ファインダーから、1980 年代の航空マッピング用 LIDAR システムの導入まで進化しました。1990 年代に地上のレーザー スキャンが勢いを増し、地上ベースの 3D スキャンが可能になりました。2000 年代には、ジオリファレンス向け GPS と IMU がレーザー スキャンと統合され、2010 年代にさまざまな業種で幅広く採用されていきました。小型化とコスト削減の継続的な進展によって 3D レーザー スキャンがより手に入れやすくなり、建設、製造、文化遺産の保存（英語）などの分野で引き続き利用が拡大しています。
3D レーザー スキャンは、ターゲット オブジェクトまたはサーフェスに向かってレーザー ビームを放射し、レーザー パルスが跳ね返ってくるのまでの時間を測定します。これらの時間計測と角度情報を組み合わせ、スキャナーがオブジェクトのサーフェス上の各ポイントの距離と方向を非常に高い精度で計算できるようにします。さまざまな角度から複数のレーザー ビームをすばやく放射して、高密度の 3D 座標セットをキャプチャし、オブジェクトのポイント クラウド表現を作成します。
建物の 3D レーザー スキャンは、ポイント クラウドの生データ、3D メッシュまたはモデル、平面図、立面図、断面、プロファイルなど、価値のある成果物を生成します。これらは、建築およびエンジニアリングの設計、スペースの計画、竣工ドキュメント、干渉チェック、施設管理、歴史的保存に不可欠です。建物のジオメトリと状態を、高い精度で詳細に表現し、関係者がリノベーション、建設プロジェクト、施設管理などに対して情報に基づいた意思決定を行うときに役立ちます。生成される具体的な成果物は、プロジェクトの目的と要件によって異なります。
3D レーザー スキャンとビルディング インフォメーション モデリング（BIM）はシームレスに連携して、建築関連プロジェクトを改善します。レーザー スキャンは、BIM ソフトウェアに統合されたポイント クラウドの形式で、詳細な竣工データをキャプチャします。BIM ソフトウェアは、このポイント クラウドを既存の建物の条件を表す 3D BIM モデルに変換します。 このモデルは、設計フェーズと足並みを揃えることで、新しい要素が既存の構造内により正確に収まるようにし、干渉チェックを有効にして、設計と竣工の矛盾を特定することができます。統合された BIM モデルは、ビジュアライゼーション、解析、ドキュメントを強化して、建設、リノベーション、施設管理、最終的にはプロジェクトの精度と効率を向上させるための貴重なツールにします。
3D レーザー スキャンは、非常に詳細でより正確な 3D データをキャプチャする能力があるため、多くの業種で不可欠なツールになっています。3D レーザー スキャンの主なメリットは次のとおりです。
レーザー スキャンは非常に正確な計測を行い、エンジニアリング、建設、製品の製造など、精度が極めて重要とされる用途で効率を向上させます。
レーザー スキャナーは、大量のデータをすばやく収集できるため、高い建物をスキャンする際のリスクを軽減し、現場スタッフの安全性を向上できます。
レーザー スキャンは非侵襲であり、スキャンするオブジェクトまたは環境との物理的な接触の必要がないため、壊れやすい場所、危険な場所、到達しづらい場所などに最適です。
レーザー スキャンにより、オブジェクト、建物、景観の詳細で包括的なデジタル記録が作成されます。これは、保存および歴史的記録保管にとって計り知れないほど貴重です。
3D レーザー スキャンで得たデータは、複雑な構造や空間の設計、解析、コミュニケーションを支援する、非常にリアルなビジュアライゼーションに使用されます。
ビルディング インフォメーション モデリング（BIM）と統合した場合、レーザー スキャンが設計計画と既存の構造物の間にある干渉の特定をサポートするため、コストのかかる建築エラーを軽減します。
AfricanFossils.org
有名な古生物学者が、3D レーザー スキャンと Autodesk ReCap を使用して古代の化石を解明しようとしています。
Norconsult
インフラのリーダー的企業は、ReCap で潜在的な設計問題を検出し、建設の遅延を防止します。
画像提供：Norconsult AS/Bane NOR/Baezeni
OUYOUT
フランスの建築事務所が、Autodesk Revit と ReCap Pro を使用して、「生きている、呼吸する」サステナブルな建物を作成しました。
画像提供：OUYOUT Architects
3D レーザー スキャンが建設プロジェクトのライフサイクルの各段階を最適化する仕組みをご覧ください。
デジタルツールが、建設・エンジニアリングの請負業者による香港の建設業界の活性化に役立てられている様子をご覧ください。
建設における 3D レーザー スキャンの基本、利点、導入戦略をご覧ください。
3D レーザー スキャンと LIDAR は、どちらも距離測定と 3D データ キャプチャにレーザー テクノロジーを使用していますが、その目的は異なり、それぞれ異なる特徴があります。3D レーザー スキャンは、建築、エンジニアリング、製造などの分野で一般的に使用され、局所的な環境で高精度で詳細な 3D データをキャプチャするための汎用性の高い方法です。一方、LIDAR（Light Detection and Ranging の略）は、大規模マッピング用に設計された特殊なリモート センシング技術で、環境モニタリング、森林管理、自律走行車などの用途で標高モデルや地形図を作成するためによく使用されます。
3D レーザー スキャナーの精度は、スキャナーのタイプ、仕様、環境条件、キャリブレーション、スキャン手法、オペレーターのスキルなどの要因によって異なります。一般的に、3D レーザー スキャナーは精度が高いことで知られており、最適な条件下ではミリメートル以下の精度を実現しています。ただし、スキャンするサーフェスのタイプやデータ処理の質など、実世界の要因が精度の変化を引き起こす可能性があります。しかし、実際の現場では、スキャンする面の種類やデータ処理の質などの要因により、精度にばらつきが生じることがあります。
建物の 3D スキャンは、レーザー スキャン テクノロジーを使用して、構造物の内部と外部の詳細で正確な表現をキャプチャします。このプロセスでは、建物内外のさまざまな場所に 3D レーザー スキャナーを配置して、レーザー光線を照射して距離を測定し、3D 座標の高密度なポイント クラウドを作成することになります。建物全体をカバーするには、通常複数のスキャンが必要です。データ取得後、スキャンの登録、位置合わせ、処理を行い、建物のシームレスな 3D 表現を作成します。このテクノロジーは、建築、建設、歴史的保存、施設管理などで広く利用されています。
