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3Dモデルの挿入

■ 3Dモデルの挿入について

読込んだ点群、TINのページに3Dモデルを挿入して表示ます。挿入可能な3Dモデルのファイル形式は、PLY,STL,OBJ,3DS,COLLADA(.dae),FBX,IFC等です。

また、3DのDXFオブジェクトも3Dモデルと同じ操作で挿入できます。

▪ 地形データ読込み

例を示すため3Dモデル挿入前に点群データを読込んでおきます。⇒ファイルの読み込み

 

【出典:静岡県ポイントクラウドデータベース】

 CCライセンス 表示 4.0 国際 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/legalcode.ja 

▪ 3Dモデルの準備

ここでは例にSketchUpからエクスポートしたクレーンの3Dモデルを挿入してみます。

 SketchUpを使用して[ファイル][3D Warehouse]からモデルをダウンロードします(詳細の方法は省略します)。

 

 

SketchUpでの原点(軸の交点)がエクスポートした3Dモデルの原点となることを念頭にモデルを配置します。

 

SketchUpの[ファイル][エクスポート][3Dモデル]から名前を付けてCOLLADA(.dae)ファイルで保存します。

 

※無料のSketchUp Make 版では、COLLADA(.dae)のみエクスポートできます(Make2017で確認)。有料のSketchUp Pro 版ではその他複数の3Dモデルの種類がエクスポート可能です。⇒読込可能なファイル形式

※COLLADA(.dae)でエクスポートした場合、Y軸が上方向(Y-UP)になるようです。

■ 3Dモデルの選択

挿入する3Dモデルはファイルメニュー、ボタンメニュー、コンテキストメニューのいずれかから選択します。

ここでは、先のクレーンのモデルデータを選択します。

 

▪ ファイルメニューから

[ファイル]ー[3Dモデルを現在のページに追加挿入]を選択します。 

 

[3Dモデルの追加挿入]ダイアログボックスから読込むファイルを選択して[開く]ボタンをクリックします。

▪ ツールバーから

ツールバーの[3Dモデルの追加挿入]を選択します。

 

[3Dモデルの追加挿入]ダイアログボックスから読込むファイルを選択して[開く]ボタンをクリックします。

▪ ファイルリストビューから

[ファイルリストビュー]で追加する3Dモデルのファイル名を右クリックし、ショートカットメニューから[現在のページに追加]を選択します。

 

■ 3Dモデルの挿入パラメータの設定

[3Dモデルの挿入位置、回転、および倍率の設定]ダイアログが開くので、3Dモデルの挿入パラメータを設定します。

 

▪ 3Dモデル挿入時の基準点(挿入基点)

まず、3Dモデルを地形データに挿入する際の3Dモデル側の基準点は、①モデル原点、②モデル中心、③モデル境界(最小座標値)、④モデル底面中心(Z-UP)、⑤モデル底面中心(Y-UP)、および⑥任意点指定 のいずれかを設定します。

 

①モデル原点:モデルの座標原点(0,0,0)

②モデル中心:境界ボックスの中心

③モデル境界(最小座標値):境界ボックスの8頂点のうち座標値が最小の頂点

④モデル底面中心(Z-UP):境界ボックスの6面のうちZ-UPモデルの底面となる面の中心

⑤モデル底面中心(Y-UP):境界ボックスの6面のうちY-UPモデルの底面となる面の中心

⑥任意点指定:モデル自体または境界ボックスの頂点のどれか

 

※任意点は、XYZ座標を直接入力するか、[3Dビューで開く]ボタンを押してモデルを開きマウスで座標参照して指定できます。

 

ここでは、①モデル原点を指定します。

 

▪ 3Dモデルの挿入位置

次に、挿入先となる地形データ等の座標値を設定します。XYZの各座標値を直接入力するか以下のボタンで自動入力します。

 

[原 点]:地形データの座標原点(X=0,Y=0,Z=0)

[中 心]:地形データの中心座標

[同一座標系]:地形データと3Dモデルの座標系が同じ場合に設定(3Dモデルの挿入基準点と同じ値が入る)

[座標取得]:地形データ等の点座標値を画面からマウスクリックして参照

 

ここでは、3Dモデルの挿入位置を[座標取得]ボタンから画面を右クリックして指定します。

 

▪ 3Dモデルの回転

次に、X軸、Y軸、Z軸まわりの回転角度(単位:度[°])を直接入力するか、以下のボタンで自動入力します。

 

[Y-UP⇒Z-UP]:Y軸上方向(Y-UP)のモデルをZ軸上方向(Z-UP)になるようにX軸回りに90°回転

[スライダー入力]:回転の角度をスライダーで入力(1°単位)

[2点座標(水平回転)]:モデルの2点(挿入基準点とその他1点)と挿入先の2点から水平回転を自動計算

[3点座標(3D回転)]:モデルの3点(挿入基準点とその他2点)と挿入先の3点から3D回転を自動計算

 

[2点座標(水平回転)]と[3点座標(3D回転)]ボタンは、[3Dビューで開く]ボタンを押した場合に有効になり、座標値の入力は3Dビューの画面を右クリックして点座標値を取得できます。

 

ここでは、読込む3Dモデル(.daeファイル)がY軸上方向(Y-UP)であるためZ軸上方向(Z-UP)となるように[Y-UP⇒Z-UP]ボタンでX軸まわりに90°回転をかけます。

 

なお、モデルの回転は、Y軸⇒X軸⇒Z軸の順序で回転します。

 

▪ 3Dモデルの倍率

最後に、拡大縮小のXYZ各方向の倍率を直接入力するか、以下のボタンで自動入力します。

 

[X 1000]:XYZ各方向に1000倍

[X 0.001]:XYZ各方向に0.001倍(mm単位のモデルをm単位の地形データに挿入する時)

[X 1]:等倍

[<一律倍率を入力>]:各方向に同じ値を入力

 

以上の設定が終わったら[OK]ボタンをクリックします。

なお、3Dモデル挿入の設定値は描画後にプロパティから変更できます。

 

■ 3Dモデル挿入描画

3Dモデルのクレーンを点群データ上に指定の通り描画しました。

 

■ プロパティの確認と変更

プロパティタブを選択すると、オブジェクトツリーに3Dモデルが追加されています。プロパティグリッドビューに設定したオフセット、スケール、ローテーションの各値を表示します。プロパティはここから変更できます。

 また、右クリックしたショートカットメニューからも3Dモデルの回転と移動の処理が可能です。

プロパティ: 3Dモデル

 

■ 挿入後のモデル基準点位置

3Dモデル挿入後のモデルの位置、回転、縮尺の基準点は、モデル挿入時に設定した挿入基準点となります。

オブジェクトツリーから[ Model ]ノードを選択します。右クリックしてショートカットメニューから[選択した3Dモデルのアウトラインを表示]を選択すると、境界ボックスと座標軸を表示します。

挿入後のモデル基準点は、この座標軸の交点となります。

また、[ Model ]ノードの子ノード[ Outline ]のチェックボックスをオンにすることでも確認できます。

 

下図は、モデル挿入時に指定した挿入基準点ごとに挿入後の基準点の違い(座標軸の違い)を示しました。左が「モデル原点」、中央が「モデル中心」、右が「モデル境界(最小座標値)」。

※ここでは、Z-UPになる.fbxファイルを用いて例に示しています。

 

■ 3Dモデル挿入の画面出力例

▼ TIN地形データの上にバックホウとダンプトラックの3Dモデルを挿入してみました。

 

■ 統合してファイルに保存

挿入した3DモデルやDXFは、点群およびTINデータ等と統合して保存でき、次回まとめて読込むことができます。

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