点群データのインポート -PIX4Dmatic

点群とは何ですか？
点群はどのように生成されるのですか？
点群における法線とは何ですか？
点群データをインポートするにはどうすればよいですか？
軌跡ファイルを使って点群をインポートするにはどうすればよいですか？
点群をどのように可視化できますか？
インポートした点群データで何ができるのでしょうか？

点群とは何ですか？

点群とは、地形、構造物、または物体の外形を表すために用いられる、3次元（3D）空間における高密度なデータ点の集合です。各点には通常、X、Y、Zの座標が含まれており、色、反射強度、分類情報などの追加属性が含まれる場合もあります。

点群はどのように生成されるのでしょうか？

点群データは通常、以下のいずれかの方法で生成されます：

写真測量：異なる角度（真上、斜め）から撮影した重なり合う写真を用いて、3Dモデルを再構築し、点群データを抽出する。
地上レーザースキャン（TLS）：固定された位置からレーザーを用いて行う静的計測システム。
LiDAR（光検出・測距）：TLSと類似しているが、ドローンや車両に搭載される。広範囲の地図作成に広く利用されている。

点群における法線とは何ですか？

点群の各点は、3次元（3D）空間における正確な位置を表しています。しかし、それだけでは、その点における表面の向きに関する情報は本質的に伝わりません。そこで、法線という概念が不可欠となります。

法線とは、特定の点において曲面に垂直な単位ベクトルのことです。3Dモデリングや点群処理において、法線は曲面の局所的な形状や向きを理解する上で不可欠な要素です。法線は、曲面再構築、位置合わせ、シェーディング、セグメンテーション、物体認識などの処理で広く利用されています。

点群は（メッシュやCADモデルとは異なり）明確な表面の連続性を持たない離散的な点のみで構成されているため、法線は直接取得できません。その代わりに、近隣の点の空間的な分布を分析することで、法線を推定する必要があります。

注： PIX4Dmatic 、LAS形式のバージョン1.2および1.4、ならびに圧縮形式のLAZ形式の点群ファイルのインポートPIX4Dmatic 。

点群データをインポートするにはどうすればよいですか？

PIX4Dmatic で点群データをインポートするには、以下の2つの方法のいずれかを使用PIX4Dmatic ：
1. ドラッグ＆ドロップ ホーム画面へ：点群データをホーム画面すると、PIX4Dmatic インポートされた点群データを使用して自動的に新しいプロジェクトを作成PIX4Dmatic 。
2. [ファイル] > [インポート] > [点群...]： 既存のプロジェクトの場合、このオプションを選択して、目的のポイントクラウドを参照し、インポートしてください。
  。。。
取得タイプと座標系を選択してください。

点群データをインポートすると、PIX4Dmatic 点群の取得タイプと座標参照系（CRS）の入力をPIX4Dmatic 。どの取得タイプにおいても、点群のCRSを設定する必要があります。点群データのヘッダーにCRS情報が含まれている場合、その情報に基づいてCRSが自動的に入力されます。

取得タイプは、点群を取得するために使用された手法によって決まります。点群をインポートする際、取得タイプには以下の4種類があります：

非構造化：この取得タイプでは、点群の法線を求めることができません。メッシュの生成は行えません。
ナディール：レーザースキャンが上方向から取得されたものと仮定して法線が計算されます。
静的：スキャナは、点群の局所座標系の原点に位置しているとみなされます。局所座標系の原点は、LASヘッダーのオフセットフィールドで定義されます。
「軌跡付き」：点群データとともに軌跡ファイルをインポートすることができます。軌跡オプションを使用するには、点群データにGPS時刻属性が含まれている必要があります。「軌跡付き」を選択した場合は、以下の手順に従ってください：

軌跡ファイル付きの点群データをインポートするにはどうすればよいですか？

LiDAR飛行（通常はドローンや航空機などの空中システムによるもの）の軌跡ファイルには、データ取得中にセンサーがたどった経路に関する詳細な情報が含まれています。これは、LiDARデータの地理参照を行う上で不可欠なものです。

これらの軌跡ファイルには、通常、以下の情報が含まれています：

GPS時刻。記録された各位置の正確な時刻を示します。
位置。グローバル座標系またはローカル座標系における各タイムスタンプのX、Y、Z座標。
姿勢。各測定におけるセンサーの姿勢（ロール、ピッチ、ヨー）を示します。
速度。空中システムの速度（単位：m/s）。
精度。PDOP、衛星数など。

現在、PIX4Dmatic GPS時刻および位置情報に関連するデータをPIX4Dmatic 。点群を選択してインポートし、取得タイプを「軌跡付き」に設定した後、次のステップとして、軌跡ファイルをインポートするためのパラメータを設定します。

PIX4Dmatic 、.csv形式の軌跡ファイルPIX4Dmatic 。

[1]軌跡ファイル：軌跡ファイルを選択してください。
[2] 軌道座標系。
- 点群の座標系。
- 点群（ローカル）

[3]列区切り文字：列区切り文字をコンマ、セミコロン、パイプ、スペース、またはタブとして指定します。
[4]小数点記号：小数点記号をコンマまたはピリオドとして指定します。
[5]スキップする行数：軌跡ファイルにヘッダーが含まれている場合、スキップする行数を指定します。
[6] 列形式：
- TXYZ：GPS時刻、X、Y、Z。
- XYZT：X、Y、Z、およびGPS時刻。
[7]座標参照系（CRS）。点群データをインポートする際に使用するCRSを指定します。取得タイプが「軌跡付き」に設定されている場合、点群ファイルと軌跡ファイルはどちらも同じCRSでなければなりません。

注： .csvファイルは、TXYZ形式またはXYZT形式のいずれかでなければなりません。「列形式」のドロップダウンメニューから、正しい形式を選択してください。

点群の座標系

GPS時刻、X（東経）、Y（北緯）、Z（標高）
1738158145.743972,287810.765,5140216.2475,452.351
1738158148.542218,287810.132,5140215.402,452.337

X（東経）、Y（北緯）、Z（標高）、GPS時刻
287810.765,5140216.2475,452.351,1738158145.743972
287810.132,5140215.402,452.337,1738158148.542218

点群の局所

GPS時刻、x、y、z
1737371349.809265,-0.086838,-0.040851,0.196585
1737371349.909268,-0.086815,-0.041019,0.196099

注：複数の 点群データは、すべて同じ座標参照系（CRS）を使用しており、かつ同じ取得タイプでインポートされる場合、同時にインポートすることができます。

点群データと軌跡ファイルのインポートが正常に完了すると、PIX4Dmatic プロジェクト画面内に点群データと軌跡の両方をPIX4Dmatic 。

ヒント：カスタムオフセットが必要な静的センサーを使用する場合、1つのエントリのみを含む軌跡ファイルを使用してセンサーの位置を定義できます。オフセットは、絶対座標系（スキャナーにGPSが搭載されている場合に有用）またはローカル点群座標のいずれかで指定できます。

点群データをどのように可視化すればよいでしょうか？

インポートした点群データは、さまざまな可視化手法を用いて色付けすることができます：

データセットがRGB画像を使用して取得および色付けされた場合、デフォルトでは色付けはRGBに基づいて行われます。
標高ごとの色分け。 点群の各点の標高に基づいた色付け。
標準色で塗りつぶす。 点の法線のX、Y、Z成分に基づき、それぞれR、G、Bにマッピングして色付けを行います。法線は、インポート時に取得タイプ（非構造化を除く）に基づいて計算されます。
GPS時刻ごとに色を分けます。 GPS時刻に基づいて、点群に虹色のグラデーションを適用します。最も早く記録された点は赤色で表示され、スペクトルをたどるように色が変わり、最も遅く記録された点は紫色になります。