拓海先生、最近社内で3Dスキャンや現場のビデオから設備や部品をデジタル化して、修理や改良に使えるようにしたいと言われました。ですが、従来の方法は時間がかかると聞いており、どこから手を付けて良いか分かりません。要点を教えていただけますか。
素晴らしい着眼点ですね！大丈夫、一緒に整理できますよ。結論を先に言うと、今回の研究はスキャンやビデオから見つけた物体を、既存のCADモデルと短時間で突き合わせて「どのモデルか」と「どう配置するか」を同時に決められる技術です。現場で使うと、点検やAR（拡張現実: Augmented Reality）での部品表示が速くなりますよ。
説明が早くてありがたいですが、もう少し噛み砕いてください。従来はどうして時間がかかっていたのですか。計算が重い、ということでしょうか。
その通りです。従来法はまず物体を検出して、それぞれについて候補のCADを一つずつ比較し、最後に位置や向きを調整する最適化を別工程で行っていました。工程が分かれているため計算が積み重なり、数秒から数十秒、あるいはもっと時間がかかってしまうのです。ここが現場導入のネックになっていました。
なるほど。で、新しい手法は何が違うのですか。単に速いだけでは投資対効果が分かりませんので、品質も重要です。
要点を3つにまとめますよ。1つ目、検索（retrieval）と配置（alignment）を同時に行う単一工程にしているため、処理が劇的に速い。2つ目、形状の表現を学習しておき、スキャンのノイズがあっても適切なCADを取り出せるようにしている。3つ目、配置パラメータを直接予測することで、後工程の最適化を省いている。結果として、速さと精度を両立しているのです。
これって要するにCADモデルを自動で検出して配置するということ？特にラインや工場現場で使えるイメージでしょうか。
その通りですよ。工場の設備や棚、機械部品など既存のCADライブラリがある現場では非常に実用的です。現場でスキャンして瞬時にモデルを当てられれば、部品の特定や取付け向きの可視化、ARによる作業支援が現実的になります。投資対効果も、現場時間短縮やミス削減で見込みやすいです。
具体的にはどのようにして速く、かつ正しいCADを選べるのですか。学習や準備が大変だと我々の小さい会社では敷居が高い気がします。
