先日Appleから発売されたiPhone 12シリーズの上位モデル「iPhone 12 Pro」については、背面にある三つの特徴的なカメラ、通称「タピオカメラ」に加えて新たに「LiDARスキャナー」という3Dイメージスキャンセンサーが取り付けられましたこのセンサーが取り付けられたのはなにもApple製品の中で初めてというわけではなく、2020年頭頃に登場した新型のiPad Proシリーズにも同等のものが搭載されていたり、そもそも顔認証「Face ID」がサポートされるようになったiPhone Xの時代から内カメラを含むTrue Depthシステムの一部に同等のものが組み込まれていました。
今回それが背面にも取り付けられたということですが、まさか背面でも顔認証をできるようにするためという目的ではありません。では一体このLiDARスキャナーをどう活用すればいいのでしょうか？
今回その3Dスキャン能力を活かして実際にLiDARスキャナーを駆使することができるアプリを試してみましたので紹介します。
この記事を2文で説明すると
- LiDARスキャナーでは通常のカメラと組み合わせることによって部屋をスキャンして3Dモデルを作るなどの機能を利用することができる
- 今のところ日常的に活躍することはあまりなさそうだが、将来的にこのセンサーを活用したサービス等が増えていく見込み
そもそもLiDARスキャナとは？
もはやこの存在に関しては知らない人すら多いみたいです。私はガジェットオタクなのでiPhone 12シリーズ発表の時点でLiDARスキャナの存在やその活用方法について知っていましたが、周りの友達にiPhone 12 Proを見せてもLiDARスキャナについて突っ込んでくれる人はほとんどいませんでした。 というかiPhone 12 Proを使っているのにLiDARスキャナーの存在に気づいていない人もいたくらいです。
このLiDARスキャナー、もちろん使い物になるから取り付けられたわけですが、上位モデルのiPhone 12 Proシリーズのみに搭載されているということで絶対に必要というわけでもなさそうです。ですがそもそもLiDARスキャナーとは何なのでしょうか？
目の前に広がる空間をキャプチャーするセンサ
これまで「LiDARスキャナ」と称されたセンサーはiPhone 12 ProシリーズとiPad Pro 2020年モデルに搭載されました。ちなみにiPhone 12 Proのレビューについては以下の記事をご覧ください。
【7からの乗り換え】iPhone 12 Proを徹底レビュー！【正直に】
そしてこのセンサーが取り付けられているのは上の写真のように背面カメラフィールド部分です。見た目からしてこのスキャナーがカメラレンズではないことは何となくわかると思いますが、目の前の空間をキャプチャーするという点ではこのスキャナーもカメラレンズのようなものだと言えます。通常のカメラレンズは目の前の光を取り込み、それをセンサに焼き付けることによって色や光の強弱をそのままデジタル化することができます。 一方でこちらのLiDARスキャナーに関しては目の前に広がっている空間の光を取り込むわけではなく、形を取り込みます。つまり物の凹凸だったり、目の前にある物体までの距離だったりをこのセンサーを使って測ることができるのです。
通常のカメラレンズでも何となく、光学的な処理を施して物体までの距離や凹凸を把握することができましたが、LiDARスキャナーでは赤外線を飛ばすことによって本格的にものまでの距離を測りますので、その精度はけた違いです。「見た目」に左右されることが無いので、非常に安定してスキャニングができます。
詳しくは以前の記事で説明しましたのでそちらをご覧ください。
iPad Proに搭載されている「裏面照射型センサー」の仕組みと使い道【図解】
仕組み
まずこのセンサーには二つの装置「投光イルミネーター」と「ToFセンサー」があり、投光イルミネーターからは人には見えない不可視光線の一つである「赤外線」を飛ばします。しかし赤外線は人からは見えないだけでその性質は通常の可視光線と似たようなものですのでしっかりと物体にあたると反射し、元に戻ってきます。そして戻ってきた赤外線をToFセンサーでキャッチし、計算することによって物体までの距離を測ります。 一秒間に何万という赤外線が放出され、次々と物体までの距離を測っていくので、その処理を連続的に行うと結果的に物体の凹凸を測ることができるようになります。
LiDARスキャナの仕組みについてはざっくりこんな感じでしょうか。
実際に3Dスキャンしてみた
物体までの距離や凹凸がわかるというのは、つまり一言で表すと「空間の形をスキャンすることができる」ということで、現代風に言い換えれば「3Dスキャンすることができる」といった感じです。 通常の写真は目の前の物体から出る光をキャッチするだけなので物体の形状等について手に取るようにわかるものではありませんが、3Dスキャンにおいては物体の周りを一通りスキャンすることでもはや物体の色、形などすべてをスキャンすることができます。 もちろん色のスキャンについてはLiDARスキャナーではなく通常のRGBカメラレンズが活躍します。
そして実際にこのセンサーを活用できないかと、いろいろ調べていたらiPhone 12 ProのLiDARスキャナーにも対応している3Dスキャンアプリを発見しましたので紹介します。 他にも、目の前の空間の形や色、凹凸をキャプチャーすることができるということで今はやりの「AR」機能にも大いに貢献できるとのことですが、まだAR機能を利用するアプリが身近にはなかったみたいなのでやめておきました。ARゲームもじわじわと登場してきているみたいですが興味ないので一旦やらないことにします。
3D Scanner App
これ、アプリの名前なんです。非常にシンプルな名前で、何となくその道の王者みたいな感じがしますよね。実際私があらゆるアプリを試した中で、無料でここまで高品質なのはこのアプリだけでした。
※なお、今後有料になる可能性もございます。
こちらのアプリです。いろいろ調べてきた身としては、このアプリを見た瞬間に「どうせ有料だろう」と感じていましたが、そういうわけではなく結果的に優良ではありました。 はい、ギャグはさておき、実際にこのアプリを起動してみるとすぐにスキャンができるようになっていたので自分がいつも勉強やブログの作業をしている机を周りをスキャンしてみました。
最初は自分の部屋全体をスキャンしていたのですがさすがに恥ずかしくなったのでやめておきました。
スキャンしてみる
スキャン中は普通のカメラと同じで目の前の様子がディスプレイに映し出されます。ですがそれに加えてLiDARスキャナーで読み取った目の前の空間の部分にリアルタイムで色が塗りつぶされていきます。カメラで写っているところであればLiDARスキャナーで読み取ることができるというわけでもなく、2,3m奥くらいまでしかスキャナが届かない印象です。 そしてこの状態でスキャンしたい空間をくまなくうつしていって、最後に赤い所をタップすることでレンダリングが開始されます。
ざっと私の作業空間をスキャンしてみた結果がこちらです。まるで写真のように見えますが、これはスキャン情報を元に作成した3Dモデリングになります。 そこにカメラで読み取ったカラーをあてているだけです。
私が今も座っている青い椅子の前には勉強机があり、そこには一台の21.5インチモニターが設置されていますが、キーボードとマウスもしっかりあります。そしてそのモニターの左と上にはロフトベッドに固定されている2台のモニターがあり、合計3モニター構成となっています。勉強机の左の方には参考書が積み重なっていて（受験生なので） そしてさらに左には赤本もありますね。
しかしこのままだと普通の写真との違いはよくわからないでしょう。このアプリでは、この状態でこの3Dモデルを回転することができ、裏からも見ることができるのです。 以下の動画をご覧ください。
もちろん裏側までしっかりよみとった場合になりますが、このようにスワイプすることであらゆる角度から見ることができます。何となく紙粘土で作っているように見えますね。
結構規模が大きいものでもスキャンすることができますが、あまりに読み取るものが多くなるとファイルサイズが1GBを軽く超えてきたり、カラライズ（カラー化する）ことができなくなることがあります。 実際に家全体をキャプチャーしようとしたことがありましたが、途中で落ちてしまってカラライズはできませんでした。
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スキャンしてiPhoneでモデルの様子を確認できることはわかりましたが、この3Dモデルを他の場所で利用するにはどうすればいいのでしょうか。3Dモデルといっても様々なファイル形式がありますが、このアプリではAndroid用の物やiPhone用の物などからパソコンなどでも利用できる一般的なファイル形式までサポートされています。
ファイル形式は以上の通りです。AirDropで近くにあるApple製品に共有することもできます。
また、実際にOBJファイルにしてパソコンに取り込んでみたところ、Windowsの標準アプリ（3Dビューアー）で確認することができました。
Canvas
色々調べていたところ、もう一つ興味深いアプリがありました。それは「Canvas」というものです。
このアプリもLiDARスキャナと通常のカメラを使って目の前の空間をスキャンするものですが、こちらはある地点に立っている人の視点（360度）を再現することができます。 よって、撮影時はある地点から360度パノラマ撮影のようにスマホ本体を一回転させるだけです。
実際にスキャンしてみて作成された3Dの景色を一回転させる様子を撮影したものになります。もはやリアルすぎて普通に周りをビデオ撮影しているみたいに見えますが、あくまでもこれはキャプチャー後の3Dモデルの様子です。あたかもその場にいるかのように全貌を見渡すことができるので、現場には赴きにくい、例えば不動産のようなビジネスでは大いに活躍するでしょう。 というか実際にこのような機能を提供している不動産がいくつかあると思います。
このようなスキャンをiPhoneでお手軽にできるようになったことから、不動産などの一部のビジネスだけではなく、例えばSNSなどでも気軽に自分の部屋の様子などを投稿できるようになると思います。 なお、これらのアプリではさすがに細かい文字が読めるほどのきれいさはないようです。 あくまでも雰囲気といった感じでしょう。
LiDARスキャナーについて詳しくは以下の記事をご覧ください。
iPad Proに搭載されている「裏面照射型センサー」の仕組みと使い道【図解】
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