点群って難しそう…でも“試した現場”はこう変わった！

「点群データ」や「3Dスキャン」という言葉を耳にすると、「なんだか難しそうだな…」と感じる土木技術者の方も多いのではないでしょうか。確かに一昔前まで、点群データの計測や活用は専門の技術者や高価な機器が必要で、現場では手が出しにくい先進技術という印象がありました。しかし、実際に現場で試してみると「思ったより簡単で効果が大きい！」との声も増えています。本記事では、点群とは何かという基礎から、なぜ難しそうと思われがちなのか、その誤解と背景を解説します。さらに実際に点群を導入した現場の具体的な効果や、導入前後の変化、小規模な現場や初心者でも扱える製品・始め方、そして導入に際してよくある不安とその解消法について詳しく紹介します。記事の最後では、スマホで手軽に高精度な点群計測が可能な「LRTK Phone」のような最新ツールも登場しますので、ぜひ最後までお読みください。

点群とは何か？初心者にもわかりやすく

まずは点群（ポイントクラウド）の基本から説明します。点群とは、3次元空間上の無数の点によって物体や地形の形状を表現したデータのことです。各点には空間上の位置を示すX・Y・Z座標値が含まれ、カラー写真のように色（RGB値）を持たせることもできます。簡単に言えば、現実世界の対象物を「点の集まり」としてデジタルに記録したものが点群データです。

例えば、建物や地形をレーザースキャナーで測定すると、その表面にある無数のポイントがコンピュータ上に再現され、まるで無数の点でできた3D写真のように見えます。ドローン搭載のLiDARや三脚式の3Dレーザースキャナー、あるいは複数の写真から3D形状を復元する写真測量（フォトグラメトリ）などによって、この点群データは取得可能です。取得した時点の現場の姿を高精度に丸ごとデジタル保存できる点が大きな特徴で、土木・建設をはじめ製造業や防災分野など様々な領域で活用が進んでいます。

点群データが近年注目される理由は、その速さと正確さにあります。従来は人手で一点一点測っていた測量作業も、点群計測なら短時間で広範囲をカバーできます。得られる情報量も桁違いに多く、後から必要な寸法をPC上で測定したり、図面や3Dモデルを作成したりすることも容易です。言い換えれば、点群を使えば現場を丸ごと“コピー”してデータ化できるため、いつでもどこでもバーチャルに現場を再現して確認できます。この特徴から国土交通省も「i-Construction」の一環で3D点群活用を推進しており、測量・設計・施工管理・維持管理まで幅広い工程で活用が広がっています。

なぜ「点群って難しそう」と思われているのか？

点群データには多くのメリットがありますが、一方で「難しそう」「自分の現場にはまだ早いのでは」と思われてしまう理由もあります。その背景には、過去の技術的ハードルや認識のギャップがありました。

技術的な背景：かつて3Dレーザースキャナーは非常に高価で大型な機材でした。数百万円～数千万円する機器も珍しくなく、点群計測は専門測量会社や一部の大規模プロジェクトでのみ使われるものでした。また取得されるデータも膨大で、古いパソコンでは扱いづらく、専用の高性能PCやストレージが必要でした。このような状況から、従来の現場では「点群＝高度で特別な測量」という印象が強かったのです。

知識・スキル面のハードル：点群データを使いこなすには専門ソフトウェアの操作や3Dモデリングの知識が必要だと思われがちです。確かに従来は、取得した点群をCAD図面化したり設計に活用したりするには、高度なソフトの習熟やデータ処理スキルが求められました。そのため「自分には扱えないのでは」と敬遠されるケースも多かったようです。

誤解や情報不足：一部には「点群データは精度がイマイチなのでは？」「ノイズ（不要点）が多くて使えないのでは？」という誤解も見受けられます。昔の技術では計測誤差やノイズも多く、スキャン結果をそのまま使うのが難しい場合もありました。しかし現在では技術進歩により、適切に計測すれば点群の精度は従来測量に匹敵するレベルに達しています。また点群から不要点を除去したり平滑化したりするフィルタ処理もソフト上で簡単に行えるようになっています。

これらの背景から、「点群は専門家でないと難しい」「うちの現場には敷居が高い」という印象が根強く残っていました。しかし実際には、最近の機器・ソフトの進化で以前ほど高い壁はなくなりつつあります。次章では、そんな点群を実際に現場で試してみた人たちの声と、具体的にどんな効果が得られたのかを見ていきましょう。

“試してみた”現場の具体的な声・効果

実際に点群計測を導入した現場からは、驚くほど前向きな声が数多く聞かれます。その中でも代表的な効果として、以下のようなポイントが挙げられます。

• 作業工数の大幅削減: 点群導入によって測量や設計作業の時間が劇的に短縮された事例があります。例えばある建設現場では、従来手作業で行っていた設備の干渉チェックを点群データ上で行うことで、関連する設計業務の工数・期間が約80%も削減できたと報告されています。一度取得した点群から必要な寸法や断面を自由に切り出せるため、追加の測り直しが減り業務の効率化に繋がっています。

• 施工品質の向上: 点群データは現場をすみずみまで記録するため、施工中の出来形の誤差検出や品質チェックにも威力を発揮します。実際に施工中に点群計測を取り入れた現場では、微細な不陸や寸法違いもデータ上で把握でき、手戻り工事の削減や施工物品質のばらつき低減に役立ったといいます。完成後も点群という詳細な3D記録が残るため、図面では見落としがちな部分も含めて後日チェックや検証が可能です。このように点群は品質管理の強力なツールとなり、結果として施工品質の平準化・向上に繋がります。

• 現場の見える化（可視化）: 点群を活用すると、現場の状況を関係者みんなで直感的に共有できるようになります。例えば点群データをカラー画像と重ね合わせて3Dビューや動画にすれば、平面図や写真だけでは伝わりにくかった完成イメージや工事進捗も一目瞭然です。ある現場監督の方は「図面では伝わらなかった現場のイメージを、点群3Dモデルで施主や職人に見せたらすぐ納得してもらえた」という趣旨の声を上げています。点群による現場のデジタル可視化は、説明や打合せをスムーズにし、結果的にプロジェクト全体のコミュニケーションロス削減と品質向上につながります。

• 安全性の向上: 点群計測は人が立ち入れない危険箇所の計測にも有効です。レーザーやドローンで遠隔からデータ取得できるため、高所や急斜面、災害現場などで無理に人が測量する必要がなくなります。例えば崩落の恐れがある斜面をドローンでスキャンして事前調査したり、災害直後の被災地を人が入る前に点群データで状況把握するといった取り組みが既に行われています。これにより二次災害のリスクも減らせます。点群活用は作業員の安全確保と直結しており、「安全第一」の現場づくりにも貢献しています。

以上のように、実際に点群を使ってみた現場からは「難しそうと思っていたが、使ってみたら業務が楽になり成果も向上した」という声が多数報告されています。では、点群導入によって具体的に現場業務はどのように変わるのでしょうか？次に、導入前と導入後での現場の変化を具体的に見てみましょう。

導入前と導入後の具体的な比較

点群技術を導入すると、従来のやり方と比べて現場業務がどのように変化するのか、いくつか具体例を挙げてみます。

• 測量作業の効率化: 導入前は、測量士がトータルステーションを担いで多数の点を一つ一つ測っていたため、広い現場の現況把握に数日～数週間かかることもありました。導入後は、ドローンやレーザースキャナーで短時間に数百万点ものデータを取得でき、一度の計測で現場全体の地形や構造物を把握できます。結果として測量日数が大幅短縮され、人員も最小限で済むようになりました。

• 図面作成・設計変更対応: 導入前は、現地調査のたびに追加採寸や再測定が発生し、設計変更時には「現況が図面と合っていない！」という問題もしばしば起こりました。導入後は、点群データを元に常に最新の現況3Dモデルを作成できるため、設計段階で干渉や不整合を事前に洗い出せます。実際に点群BIMモデル上で干渉チェックを行い、手戻り工事ゼロを達成した例もあります。図面が古くて改修工事に苦労していたケースでも、点群さえあれば図面なしで現状を再現できるので、設計・積算のやり直しがスムーズです。

• 出来形・品質管理: 導入前は、完成後に要所要所を抜き取りで検査し、目視や定規で測った値を記録していました。しかし細部までは確認しきれず、後から不備が見つかることもありました。導入後は、出来形を点群で丸ごと記録しておくことで、完成物全体をデータ上で隅々まで検証できます。たとえ施工後に地中に隠れて見えなくなる部分でも、点群記録があればあとから掘り返さずに確認できます。品質検査の抜け漏れが減り、全数検査に近い形での品質保証が可能となりました。

• コミュニケーションと引継ぎ: 導入前は、現場の状況把握や関係者への説明は写真と口頭が中心で、完成形をイメージしづらかったり情報伝達に漏れが出たりすることがありました。導入後は、点群3Dデータを共有しておけば、オフィスにいながら現場の状況を立体的に把握できます。引継ぎの際も点群モデルを見せれば一目で状況が伝わり、言葉足らずによる誤解が減りました。離れた拠点同士でも同じデータを見ながら議論できるため、リモート会議で現場確認するといった使い方も広がっています。

このように、点群導入後は「速く・正確に・安全に」業務を進められるようになり、現場の負担軽減と生産性向上が実現します。一方で、点群活用を軌道に乗せるにはいくつか新たなツールやスキルも必要です。そこで次に、小規模な現場や初心者でも扱える点群計測の方法や、導入の第一歩について紹介します。

小規模・初心者でも扱える点群計測の製品と始め方

「大規模な現場や専門の部署でないと点群は無理なのでは？」と思う方もご安心ください。最近では、小規模な工事現場や初心者でも手軽に点群計測を始められるツールが続々と登場しています。

• スマートフォンで3Dスキャン: 最新のiPhoneやiPadにはLiDAR（光検出と測距）センサーが搭載されており、専用のアプリを使って周囲の点群データを取得できます。例えばiPhone 12 Pro以降の機種では、誰でも簡単に高精度3次元測量ができる本格的なスマホ測量が可能になっています。無料・低価格の点群スキャンアプリも多数公開されており、建物の室内計測や小規模な構造物のスキャンであればスマホだけで十分対応できます。

• 写真測量アプリの活用: ドローンや一眼レフカメラで撮影した多数の写真から点群を起こすフォトグラメトリ技術も、近年はソフトウェアの進歩で扱いやすくなりました。現場の写真さえ撮ってしまえば、あとはクラウドサービスにアップロードすることで自動的に点群化してくれるサービスもあります。小規模な造成地や施設内の様子を写真から手軽に3D化できるため、ドローンを飛ばせない場所でも有効です。

• 安価なGNSS受信機やLiDARユニット: 高精度な位置情報を得るGNSS（人工衛星測位）機器も、今や手のひらサイズで手頃な価格のものが出ています。スマホやタブレットとBluetooth接続できるGNSS受信機を使えば、安価な機器でもセンチメートル精度の位置情報と点群を組み合わせることが可能です。市販の簡易LiDARユニットをスマホに取り付けてスキャン精度を向上させる試みもあります。こうした後付けデバイスを組み合わせれば、従来数百万円規模だった計測セットが桁違いの安価さで実現できます。

始め方のポイント：初心者が点群を始める際は、いきなり高価な機材をフルセットで揃える必要はありません。まずはスマホアプリや安価な機器で小さな対象をスキャンし、点群処理ソフトで開いてみることから始めてみましょう。例えば、倉庫の一角や小規模な構造物を試しにデータ化してみて、社内で共有資料を作ってみると、その有用性が実感できるはずです。徐々に精度や範囲が要求される場合に、本格的な機材導入を検討するステップを踏むと無理なく習熟できます。

よくある不安とその解消法

点群導入を検討する際、現場の方々からは様々な不安の声が聞かれます。以下によくある疑問とその解決策をまとめました。

• 「データ量が多すぎて扱えないのでは？」 確かに点群データは数百万～数億点にもなり、ファイルサイズが数GBに及ぶこともあります。しかし近年はパソコンの性能向上やクラウドサービスの普及により、大容量データもスムーズに扱える環境が整ってきました。不要な点を間引いてデータ軽量化するソフトもありますし、クラウド上にアップしてウェブブラウザで閲覧・共有できるサービスも登場しています。「重すぎて開けない」という課題は着実に解消しつつあります。

• 「専門ソフトの操作が難しそうで不安…」 初めは誰でも3Dソフトの画面に戸惑うものです。しかし基本的な点群ビューア（閲覧ソフト）であれば、クリックやドラッグで視点を動かす直感的な操作が可能です。最近では日本語対応の分かりやすいUIを持つ点群処理ソフトも増えてきました。またメーカーやベンダーによる操作トレーニングやサポートも充実しています。簡単な計測や断面作成くらいであれば数時間触ってみれば十分習得できるでしょう。徐々に触れて慣れていけば、「難しそう」という印象は薄れていきます。

• 「機材やソフトにコストがかかりそう…」 新しい技術導入ではコスト面の心配もあります。ただし点群の場合、一度データを取っておけば繰り返し活用できるため長期的にはコスト削減効果が期待できます。また前述の通り、スマホ活用や安価なデバイスで小規模に始めることで初期投資を抑えることも可能です。フリーで使える点群ビューアやオープンソースの解析ソフトも存在するため、まずは低コストで試して効果を検証し、本格導入するか判断するのがおすすめです。

• 「うまく運用できる人材がいない…」 社内に詳しい人がいない場合でも、今は比較的簡単に習得できる時代です。若手社員の中にはゲーム感覚で3Dデータを扱える人も多く、実際に研修で触れたところ「思ったより簡単だった」というケースもあります。また、点群データ活用は今後主流となる可能性が高いため、外部セミナーや研修で人材育成を図るのも有効です。最初は専門業者に依頼して成果物を一緒に見ながら学ぶことで、徐々に社内ノウハウを蓄積していくとよいでしょう。

• 「本当に自分たちの現場で使いこなせるの？」 何事も最初は不安がつきものですが、重要なのは小さくても良いのでまず始めてみることです。実際に使ってみると、「もっと早くやれば良かった」という声がよく聞かれます。ポイントは完璧を求めず、最初は試行導入のつもりで現場の一部に適用してみることです。幸い、点群データは従来の測量や管理手法と併用しながら段階的に導入できます。最初の一歩を踏み出すことで現場のDX（デジタルトランスフォーメーション）は着実に進み、「難しそう」という不安も払拭されるでしょう。

おわりに：点群で現場はこう変わる！そして手軽に始められる時代へ

「点群って難しそう…」という先入観を持っていた方も、ここまでお読みいただければ点群活用のイメージが随分と変わったのではないでしょうか。実際、点群を取り入れた現場からは工数削減、品質向上、見える化、安全性向上といった数々のメリットが報告されています。従来のやり方では見えなかった課題が見えるようになり、現場の働き方や成果物のクオリティが大きく向上します。まさに「百聞は一見に如かず」で、デジタルの力で現場が劇的に変わる可能性を秘めているのです。

幸いなことに、今は初心者でも点群計測を手軽に試せる時代です。例えばスマートフォンを活用したソリューションである [LRTK Phone](https://www.lrtk.lefixea.com/lrtk-phone)（エルアールティーケー・フォン）を使えば、スマホが高精度な測量機に早変わりします。LRTKはLefixea社が提供するスマートフォン用点群計測システムで、高精度GNSS受信機「LRTK Phone」と専用アプリ・クラウドサービスから構成されています。スマホにLRTK Phoneデバイスを取り付け、内蔵LiDARセンサーと組み合わせることで、初心者でも簡単な操作で高精度の点群データを取得可能です。このような最新ツールを活用すれば、「点群って難しそう」というハードルは驚くほど低くなります。

今後ますます進化する点群技術は、土木・建設業界の働き方を大きく変えていくでしょう。「難しそう」と敬遠せずに、まずは小さくても現場で試してみることが大切です。実際に試した現場は大きな効果を上げています。あなたの現場も、一歩踏み出せば劇的な変化を遂げるかもしれません。 点群という新たな技術を味方につけて、ぜひこれからの現場DXにチャレンジしてみてください。