全体公開記事：3Dデータの基礎 – 建設現場での活用方法を学ぼう

建設現場において、3Dデータは施工の効率化と精度向上に欠かせない存在です。この記事では、3Dデータの基本的な概念や作成方法、その活用例について解説します。

1.3Dデータとは？

3Dデータは、平面（X軸・Y軸）に高さ（Z軸）を加えた三次元の情報を持つデータです。このデータを用いることで、現場の立体的な形状を正確に再現し、施工計画や管理に活用できます。具体的には、平面図・縦断図・横断図の情報を基に、数値化された設計データを入力し作成されます。

2.3Dデータ作成に必要な要素

位置情報

図面データには、施工場所や高さ（標高）などの位置情報を含める必要があります。これにより、正確な施工が可能になります。

座標系の理解

3Dデータ作成には、緯度経度座標系や平面直角座標系などの座標系を使用します。データ作成時に座標系が異なると、位置の誤差が生じるため注意が必要です。

測地系

測地系は、地球の形状を表す基準となるもので、設計データの正確性に影響します。日本では「GRS80楕円体」に基づいた世界測地系が一般的に使用されています。

3.3Dデータの種類と用途

3Dデータは、施工内容や目的に応じてさまざまな種類が作成されます。たとえば、以下のようなデータが挙げられます。

施工用データ： 盛土や法面整形のために作成されるデータ。

出来形データ： 完成後の形状を確認するためのデータ。

建機用データ： ICT建機に組み込むデータで、施工中にリアルタイムで使用されます。

土量計算用データ： 盛土や切土の量を算出するためのデータ。

4.3Dデータの注意点

3Dデータ作成時には、以下の点に注意が必要です。

分解能の設定

データの精度を上げるためには、三角形の細分化が重要です。ただし、細かすぎるとICT建機での施工に支障が出る場合があります。

層ごとのデータ作成

盛土などの作業では、層ごとにデータを作成しなければなりません。一層ごとに異なるデータを準備することで、施工の精度が向上します。

5.TINデータの活用

3Dデータは、多くの場合「TINデータ」と呼ばれる三角形の集合体で構成されています。この形式は、ICT建機で施工する際に使用される主要な形式です。曲線の表現は直線の組み合わせで近似されるため、完璧な曲面を再現することは難しいですが、適切な細分化により精度を向上させることが可能です。

6.3DデータとICT建機

ICT建機では、作成された3Dデータを使用して施工を行います。たとえば、ブルドーザーやショベルが3Dデータに基づいて自動的に操作され、施工精度が向上します。ICT建機と3Dデータの連携により、現場作業の効率化が実現します。

7.使用するソフトウェア

3Dデータ作成には専用のソフトウェアが使用されます。以下は一例です。

EX-TREND武蔵（福井コンピュータ）：道路や河川の3Dデータ作成に特化したソフトです。

TREND-POINT（福井コンピュータ）：点群データを処理し、現況を反映したデータを作成します。

3D-Office（Topcon）：建機で使用するデータを変換し、マシンコントロール向けのデータを作成します。

8.まとめ

3Dデータは、現場での施工を効率化し、正確性を向上させるために欠かせない技術です。その作成には、座標系や測地系の理解、TINデータの特性を考慮した設計が求められます。また、専用ソフトウェアを活用して、用途に応じた3Dデータを効率的に作成することが重要です。これらの基礎を理解し、3Dデータを現場で最大限に活用しましょう。

9.教育資料