レーザースキャナー・とは？初心者にもわかる基本ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

レーザースキャナー・とは？

レーザースキャナーとは、レーザー光を使って物体との距離を測り、三次元のデータを作る機械のことです。日常生活ではまだまだ新しい道具に見えるかもしれませんが、建物の設計や文化財の保存、ゲームや映画のCG作成など、さまざまな場面で活躍しています。

どういう仕組みで測るのか

基本的な原理はとてもシンプルです。レーザーを発射して、光が物体の表面に当たって跳ね返ってくるまでの時間を測ります。光はとても速いので、数ミリ秒の違いで距離を計算できます。これを繰り返して、周囲の場を点群として表現します。ここが、写真（関連記事：写真ACを三ヵ月やったリアルな感想【写真を投稿するだけで簡単副収入】）のような平面の画像ではなく、物の形を立体として記録できる理由です。

代表的なタイプと特徴

レーザースキャナーには主に二つの代表的な測距原理があります。TOF（Time of Flight）型は、レーザーを発射して戻ってくるまでの時間で距離を計算します。位相差/フェーズ差型は、反射光の波の位相を比較して距離を測定します。これらの方法にはそれぞれ長所と短所があり、現場の条件や求める解像度によって使い分けられます。

用途と現場の例

建築現場では、現場の実測データをそのまま3Dモデル化して、設計の検討やBIMデータの作成に活かします。美術館や史跡では、傷つきを避けながら細部まで記録するのに役立ちます。映画やゲームの制作現場では、実物の動きや形を正確に取り込み、CGと合成するために使われます。

選び方のポイント

購入やレンタルを考えるときは、測距距離、解像度、点群密度、安全性、操作性をチェックしましょう。初めて使う場合は、使い方の説明が丁寧な機材や、軽量で持ち運びしやすいモデルを選ぶと良いです。

データの扱いと簡易表

レーザースキャナーで得られるデータは点群と呼ばれ、後で専用ソフトで編集します。例えば、壁の表面の凹凸を正確に再現したり、部屋の空間を3Dモデルに変換したりできます。

<th>特徴

TOF型	フェーズ差型
距離測定の原理	時間測定	位相差
適用距離	長距離向き	中～短距離向き
解像度の目安	機種による	高解像度向きが多い

このように、用途に合わせて原理を選ぶことが大切です。

よくある注意点

レーザースキャナーは高額な機器が多く、使いこなすには学習時間が必要です。正確にデータを取得するには、周囲の光の影響や反射率、遮蔽物の有無などの条件にも気を付けます。屋内作業では、安全性に配慮した運用が求められます。

まとめ

レーザースキャナー・とは、レーザーを使って対象物までの距離を測り、三次元のデータとして記録する装置です。原理にはTOF型と位相差型があり、用途に応じて使い分けられます。初心者は機能が分かりやすく、操作説明が丁寧な機種から始めるのが近道です。

レーザースキャナーの同意語

レーザースキャナー: レーザー光を使って対象の形状を三次元で測定し、点群データとして再現する機器（3Dスキャナーの一種）。
LIDAR: Light Detection and Rangingの略。レーザーを用いて周囲の距離情報を取得し、3D点群を生成するセンサーの総称。
ライダー: LIDARの日本語表記・通称。レーザーを用いて距離を測り、周囲の3D情報を取得する装置。
3Dレーザースキャナー: 3次元の形状情報を取得するためのレーザー式スキャナー。
3D点群スキャナー: 3D点群データを生成するタイプのスキャナー。
点群スキャナー: 対象表面をレーザーで走査して点の集合（点群）として形状を再現する機器。
レーザー測量機: 地形・建造物の形状をレーザーで正確に測定する測量用機器。
レーザー測距機: レーザーを用いて距離を測定する機器。
レーザー距離計: レーザー光を使って距離を測る小型〜中型の測定機器。
光学式3Dスキャナー: 光学技術を用いて3D形状をデジタル化する装置（レーザー式以外にも用いられることがある）。
レーザー3Dスキャナー: レーザーを用いて3D情報を取得するスキャナー。
レーザーキャナ: レーザースキャナーの別表記。ほぼ同義で3D形状を取得する機器。

レーザースキャナーの対義語・反対語

接触式測定機: レーザースキャナーは対象物を非接触でスキャンします。対義語として、対象物に触れて測定する『接触式測定機』があります。代表例は座標測定機(CMM)などです。
フォトグラメトリ: 写真を用いて3D情報を復元する技術。レーザースキャナーとデータ取得の原理が異なる対極の方法として挙げられます。
2Dスキャナー: 主に2次元の情報を取得するスキャナー。3Dのレーザースキャナーの対義として、次元の違いで対比される表現です。
手動測定: 人が手で実測・観測する方法。自動化されたレーザースキャナーの対義的な測定手段です。
超音波測定: 超音波を用いて対象物の形状や距離を測定する方法。レーザースキャナーと異なる原理の非接触測定として対比されます。

レーザースキャナーの共起語

点群データ: レーザースキャナーによって得られる多数の点の集合データで、対象の表面を座標データとして表現します。
3Dデータ: X/Y/Zの三次元座標情報を含むデータ。モデルの基礎となるデータ形式。
距離測定: レーザー光の返答から対象までの距離を測定する機能。
測量: 地形や構造物の正確な位置・形状を測る作業。
現場測量: 実際の施工現場で行う測量作業のこと。
室内スキャン: 室内空間をスキャンして点群を取得する作業。
室外スキャン: 屋外の対象をスキャンして点群を取得する作業。
回転式スキャナー: 対象を回転させて全体を同時に取得するタイプのスキャナー。
静止式スキャナー: 固定位置から連続してスキャンを行うタイプのスキャナー。
解像度: 点の密度・細かさを表す指標。高いほど詳細が表現される。
精度: 計測値が真値からどれだけ近いかを示す指標。
アライメント: 複数回のスキャンを同じ座標系に合わせて整列する処理。
点群処理: 取得した点群データを編集・解析・可視化する一連の作業。
キャリブレーション: スキャナーの内部パラメータを調整して測定誤差を減らす作業。
ノイズ除去: データに混入した不要な点を取り除く処理。
反射強度: 返ってきたレーザーの強度情報。物質の特性を判断材料にすることがある。
ファイル形式: 出力データの保存形式の総称。
PLY: 点群データを格納する代表的なファイル形式。
LAS: 点群データの標準的なファイル形式（拡張子LAS）。
LAZ: LASの圧縮版ファイル形式。
E57: 大規模点群データの標準フォーマットの一つ。
ソフトウェア連携: 他のソフトウェアとデータをやり取りする仕組み・手順。
BIM連携: 点群データとBIMモデルを組み合わせて活用すること。
3Dモデリング: 点群を元に3Dモデルを作成する作業。
レポート: スキャン結果をまとめた成果物・報告書。
データ処理: データの前処理・変換・解析を行う一連の作業。
スキャン範囲: スキャナーが測れる距離・角度の範囲。
長距離スキャン: 長距離を一度に測定できる能力。
短距離スキャン: 近距離で高精度に測定できる能力。
ブランド名: Leica、FARO、Trimble など、機器のメーカー名。
カラー情報: 点群にカラー情報を付与して色付きデータにすること。
TLS: 地上型レーザースキャナーを指す略称（Terrestrial Laser Scanning）。
LIDAR: 光検出と測距の技術全般。レーザースキャナーの基礎となる技術。
現場データ管理: 現場で発生したデータの整理・保管・共有の実務。
データ統合: 複数ソースのデータを一つに統合して扱うこと。
スキャナー距離範囲: 機器が測定できる最大距離の仕様。
波長: 使用するレーザー光の波長。対象素材や大気条件に影響する要素。

レーザースキャナーの関連用語

レーザースキャナー: 物体や建物などの表面をレーザー光で測定し、距離情報を元に3次元データを取得する計測機器。
LIDAR（ライダー）: Light Detection and Ranging の略。レーザーを用いて距離や形状を測定する技術で、地形や構造物の3D情報を取得します。
レーザー距離測定: レーザーを照射して戻ってくる反射を検知し、距離を算出する基本技術。ToFと位相法が代表です。
ToF測距法: Time of Flight の略。発射したレーザー光が反射して返ってくるまでの時間から距離を計算します。
位相差法: 位相差を利用して距離を推定する測距法。一般的に長距離や高分解能を実現します。
点群データ: スキャナーが捉えた各点の座標情報の集合。通常はX・Y・Zに加えて強度や色情報を含みます。
点群処理: ノイズ除去、ダウンサンプリング、整列（アライメント）、メッシュ化など点群を扱う一連の処理です。
登録/アライメント: 複数回のスキャンを同じ座標系に揃える作業。ICPなどのアルゴリズムを用います。
メッシュ化/表面再構成: 点群から三角形のメッシュを作成して連続的な表面モデルを生成します。
3Dモデリング: スキャンデータを基に建物や物体の3Dモデルを作成する作業全般です。
カラー点群: 点群にRGBカラー情報を付与して色付きの3Dデータとして扱います。
点密度/解像度: 1平方メートルあたりの点の数や観測分解の指標。密度が高いほど細部まで表現できます。
PLY形式: 広く用いられる点群ファイル形式。XYZ座標とカラー情報を格納できます。
LAS/LAZ形式: LiDARデータの標準形式。大規模点群の圧縮形式LAZもあります。
E57形式: 点群とメッシュ、カラー、強度などを包括的に格納できる現代的なフォーマットです。
ハンドヘルド型レーザースキャナー: 携帯できる手持ちタイプのスキャナー。現場を歩きながらスキャンします。
回転型レーザースキャナー: スキャナー本体が回転して広範囲を同時に測定するタイプ。建築現場で広く使われます。
モバイルレーザースキャナー（MLS）: 車両や人が携帯して移動しながらスキャンするタイプ。道路や都市の3D地図作成に適します。
キャリブレーション/校正: 正確な測距・位置合わせのために機器の内部パラメータを調整する作業です。
反射強度/強度データ: レーザー反射の強さ情報。材質の識別やノイズ除去に役立ちます。
RGBカラー情報: 点群に色を付与する情報。視覚的な再現性を高めます。
座標系/参照系: データをどの座標系で扱うかを示す基準。現場座標、地理座標系、BIM座標系などがあります。
現場スキャン/現場測量: 建築現場などで直接スキャニングを行い、現場の実測データを取得します。
BIM連携/建築情報モデル: スキャンデータをBIMツールへ取り込み、3Dモデルと情報管理を統合します。
SLAM（同時定位と地図生成）: 移動しながら自己位置を推定しつつ周囲の地図を作る技術。モバイルスキャナーでよく使われます。
ノイズ除去/フィルタリング: 周囲の不要な点を削除してデータ品質を改善する処理です。
ダウンサンプリング: データ量を減らして計算を軽くするための間引き処理です。
現像/レジストレーションの精度: データの整合性や位置合わせの正確さを表す指標です。
スキャニングの限界/欠点: 反射率が低い材料やガラス・水面などは測定が難しい場合があります。