距離計測からロボット・ハンド制御，ラジコン空撮まで，3D情報を取り扱うアプリケーションが続々 ―― 第20回 3D＆バーチャル リアリティ展（IVR）
2012年6月20日～6月22日，東京ビッグサイト（東京都江東区）にて，3Dグラフィックス技術や仮想現実技術，高精細の映像技術にかかわる専門展示会「第20回 3D＆バーチャル リアリティ展（IVR）」が開催された（写真1）．会場では多くの出展社が「新製品体験コーナ」を設けており，直接製品に触れて実際の動作や操作性を体験できた．展示会場には，製品カテゴリごとに，「次世代映像・放送技術」，「3D地図・GIS」，「3Dディスプレイ」，「3D CG」，「3次元デジタイザ」の五つの特設エリアが設置されていた．
写真1 会場受付の様子
本展示会は，「日本ものづくりワールド 2012」という総合イベントの一つと位置づけられている．同時開催は「第23回 設計・製造ソリューション展（DMS） 」，「第16回 機械要素技術展（M-Tech）」，「第3回 医療機器 開発・製造展（MEDIX）」．主催はリード エグジビジョン ジャパン．「日本 ものづくり ワールド 2012」全体の出展社数は1,850社だった．
●レーザ計測で2D/3Dデータ作成を効率化
東芝プラントシステム / 極東貿易は「3Dレーザー計測サービス」を紹介した（写真2）．本サービスは，対象物の3Dデータ（点群データ）をドイツZoller + Frohlich社製のレーザ・スキャナで採取し，顧客の要求に応じて2D/3Dディジタル・データを作成・提供するというものである．機器搬出入時の干渉チェック，配管・改造工事，機構系の設計検証，高所調査などに利用できる．
写真2 東芝プラントシステム / 極東貿易による「3Dレーザ計測サービス」のデモンストレーション
従来の手法では，計測からデータの作成まで約2カ月かかっていたが，本サービスを利用すると20日程度でデータを作成できるという．採取した点群データは，東芝プラントシステムが米国CSA社と共同開発した3D画像ビューワ「PanoMap」用のデータや3D CADデータ，2D図面，3Dポリゴン・データ，スプール図などに変換して提供する．PanoMapを利用すると，3D画像の中の実際の距離を測定したり，360°パノラマ画像を表示したりできる．
●光の移動速度を利用して距離を計測，外乱光の影響を受けにくい
伊藤忠テクノソリューションズ / オプテックスは，3D距離計測カメラ「ZC-1000シリーズ」を展示した（写真3）．約2万ポイントの距離を最速60フレーム/sで計測できる．障害物認識や形状認識，侵入者の位置特定，追跡システム，自動ドア用センサなどに利用可能．
写真3 伊藤忠テクノソリューションズ/オプテックスの「ZC-1000」シリーズ
本カメラは，旧Canesta社（現Microsoft社）の3D距離画像センサとオプテックスの変調光源，およびノイズ除去技術を組み合わせて実現した．内蔵するCMOS画像センサの各画素について，発光時と受光時の位相のわずかなズレを検出し，対象物の距離を計算する．光の移動速度を利用するため，外乱光や照明条件の影響を受けにくいという．
同じCMOS画像センサから対象物の赤外画像を出力したり，立体的なカラー距離画像を生成したりすることも可能．距離計測の計算はカメラ側で行い，パソコンには距離画像をバイナリ・データとして転送する．標準タイプの「ZC-1070U」と狭角タイプの「ZC-1050U」の2機種を用意する．
●Kinectのモーション・キャプチャ機能を利用してVRを実現
旭エレクトロニクスは，多数のマーカを装着することなく，仮想空間内のアバタが被験者の動作を模擬するシミュレーション・システム「VirDSEヒューマン」のデモンストレーションを行った（写真4）．米国Microsoft社の光学式モーション・トラッキング・システム「Kinect」と高精度3次元位置計測センサを組み合わせて実現した．
写真4 旭エレクトロニクスの「VirDSEヒューマン」
被験者の動きに連動してアバタが動作するので，さまざまな角度や視点から作業の検証を行える．任意の視点で停止したり，スナップショット撮影を行ったり，ヒューマン・モデルを非表示（透過）にしたりすることも可能．本システムを利用したアプリケーションとして，「VirDSE-HandTool」や「VirDSE-Workeroid」などがある．プラントのオペレーション教育や安全教育など，応用範囲は広がっているという．
本システムのように，最近では産業用途のシミュレーション・システムにKinectを採用するケースが増えている．Kinectは低価格であり，Windows用のSDKも公開されている．アプリケーション開発の敷居が低いことから，Kinectが採用されているという．
