建築・エンジニアリング・建設（AEC）技術は近年急速に成長しており、AECソフトウェア市場は2025年に$11.3 billionへ達しました。ビルディング・インフォメーション・モデリング（BIM）は、この変革を推進する技術の一つです。

Scan to BIMは、レーザースキャン、点群、既存建築データなど、分散している空間データを一貫した3Dデジタルモデルへ統合し、再現しようとする物理的な建物や建築資産、およびそれらの相互依存関係を記録します。これらのデータを一つのモデルに統合することで、チームに単一かつ正確な参照情報を提供し、相互に矛盾するデータソースを照合することで生じるエラーを減らします。ワークフローが分散しがちなAEC分野では、共有できる信頼性の高い唯一の情報源を持つことで、手戻りや干渉、プロジェクトの進行に伴うスケジュールの遅延を減らせます。

本記事では、Scan to BIM、そのメリット、実際の用途、そしてより効率的なプロジェクトワークフローをどのように支援するかについて解説します。

Scan to BIMとは？

このScan to BIMプロセスでは、3Dレーザースキャナーを使用して数百万の正確な測定点を取得し、その空間や構造物の「点群」をリアルタイムで形成します。

点群とは、高密度に測定された3D点の集合であり、それぞれの点には空間内の座標があります。これらの点を組み合わせることで、壁、床、ダクト、構造用鋼材など、建築物の実際の表面を、測定に使用できるほど正確に表現します。そのデータは、実際の構造物や空間を忠実に反映したBIMモデルへ変換できます。

Scan to BIMは、空間を視覚的かつ豊富なデータで表現することで、より優れた計画、設計、そして施工コラボレーションを促進し、設計、施工、施設管理のための強固な基盤を構築します。

Scan to BIMのワークフロー

1. 既存状況をキャプチャする。 リアリティキャプチャを使用して、現場の実際の状況を記録します。これは、LiDARカメラなどの専門機器、例えばMatterport Pro3から、対応する360度カメラまで、さまざまな機器を使用して実行できます。
2. 点群を生成して位置合わせする。 個別のスキャンを共通の基準を持つ一つの整合した点群へ位置合わせし、すべての測定値を同じ座標系に配置します。
3. 点群を処理する。 位置合わせ後のデータをクリーニングして最適化します。不要な点を除去して密度を管理することで、モデラーが信頼できるデータセットを使用できるようにします。
4. BIMモデルを作成する。 モデラーは点群をもとに建築要素をトレースし、BIMモデリングソフトウェアへ取り込みます。例えば、Autodesk Revit向けMatterportでは、点群（E57、XYZ）とLOD 200のBIMファイル（RVT、IFC）をファイル変換なしで直接取り込めるため、チームは既存状況を一からモデリングする必要がありません。
5. QA/QCを実施して成果物を完成させる。 モデルを点群と比較して精度と完全性を確認し、その後、各関係者が必要とする形式にまとめます。

一般的なScan to BIMの出力形式

よく誤解されますが、デジタルツインとBIMの仕組みは大きく異なります。BIMではデジタル表現を可視化できますが、デジタルツインではこれらの資産を仮想的に管理し、操作できます。デジタルツインは測定データに写実的な画像コンテキストとリモートナビゲーションを重ねることで、チームがどこからでも空間内を移動し、スキャンで記録されたすべてのものを正確に確認できるようにします。

Matterportは、一度のキャプチャからこれらの具体的な出力形式を生成できます。他のソースから取得した測量データを保有するチームは、Point Cloud Importを使用して外部のE57ファイルをプラットフォームへ取り込み、保存済みのスキャンを、ネイティブキャプチャとともに使用できるナビゲーション可能な視覚的参照情報へ変換できます。

Scan to BIMにはどのようなメリットがありますか？

画像や平面図を3D化し、あらゆる細部を拡大して確認できる状態を想像してください。配管からケーブル、さらには個々の部品まで、壁の裏側にあるものをすべて確認できます。また、使用されている材料や、おおよそのコストも把握できます。これが基本的にScan to BIMがもたらす価値です。

さらに、Matterport digital twinsを組み合わせることで、3D BIMモデルをさらに幅広く活用できます。ここからは、そのメリットをいくつか見ていきましょう。

高精度で忠実度の高いモデルを作成

前述のとおり、Scan to BIMでは建築物のあらゆる部分を記録した詳細な3Dモデルを作成できます。これにより、設計または施工段階でのミスを減らせます。潜在的な不一致を早期に発見することで、スキャンは高額なプロジェクトの遅延や予算超過の回避に役立ちます。scan-to-BIMワークフローとデジタルツイン（digital twin）を組み合わせれば、クライアントも事前に設計を確認して承認できるため、着工前の承認プロセスがより円滑になります。

モデルの精度はキャプチャ方法によって異なります。Matterport Pro3カメラは、約10メートルの範囲内で約±20 mmのスキャン精度を備えており、建築要素や座標系を実際の状況に合わせて確実にモデリングできます。

MatterportのBIMファイルは、主要な建築要素および非建築要素を取得し、LOD 200で提供されます。実務上、これは設計、計画、調整に使用できる十分な詳細度をモデルが備えていることを意味します。LOD 200モデルは、信頼できる既存状況の出発点として利用できます。製造レベルの詳細度が必要な場合は、LOD 350または400でのモデリングが必要です。

すべてのAEC関係者をつなぐ

BIMモデルはプロジェクトに信頼できる唯一の情報源を提供し、建築家、エンジニア、施工の専門家の間で、より円滑なコミュニケーションを実現します。各分野が同じモデルと同じ幾何情報を基準にするため、引き継ぎの一貫性が高まり、やり取りも減少します。

共同レビューにより、干渉も早期に発見できます。ダクト、梁、配管が実際に他のシステムと衝突する箇所を画面上で発見し、現場で施工する前に低コストで修正できます。また、モデルはデジタル形式であるため、関係者はどこからでも開いて注釈を付けることができ、全員が同じ部屋に集まるまでレビューを待つ必要がありません。

プロジェクトをより効率的に推進

Scan to BIMで作成した3Dモデルは、チームがより迅速に意思決定を行い、現場へ戻る回数を減らすのに役立ちます。プロジェクトの進行中に、寸法を確認する必要が生じたり、誰かが既存状況を再確認したくなったりしても、その答えはすでにスキャンデータの中にあります。現地調査の日程を待ったり、現場へ出向いたりする必要はありません。その結果、設計の停滞や、作業停止中にひそかに積み重なるコストを大幅に減らせます。

モデルは計画の参考資料としても利用できるため、現場の安全、人員、設備に関する意思決定も容易になります。

後工程のワークフローにより優れた空間データを提供

プロジェクト完了後、Scan to BIMは施設管理者に詳細なデータを提供し、メンテナンスの計画、改修範囲の特定、将来の増築計画に役立ちます。正確な竣工記録文書があれば、作業のたびに平面配置を描き直すことなく、建築物のライフサイクル全体を管理できます。

既存状況の正確な記録は、改修工事や文化財の修復工事において特に重要です。既存の建築物は、当初の図面と一致しないことが多いためです。スキャンは実際に存在するものを記録するため、数十年前の図面ではなく、実際の構造に基づいて意思決定を行えます。

2023年、MatterportのCapture Servicesは、修復されたAso Shrine Gateとその周辺を記録し、2,000年の歴史を持つこのランドマークを3D digital twinとして保存しました。キャプチャプロセスにより、神社は写真のようにリアルな記録と、将来のメンテナンスに使用できる構造文書の両方を保持できるようになりました。

「修復工事の期間中、阿蘇地域や遠方の支援者へ工事の進捗を伝えるため、私たちはさまざまな方法を試しました。Matterportが神社を共有できるだけでなく、デジタル文書として保存できることを知ったとき、これがこのプロジェクトに最適なツールであると確信しました。」
— 阿蘇神社宮司、池浦秀隆氏。

一般的なScan to BIMの課題と導入障壁

建築プロジェクトへのScan to BIM導入にまったく障害がないわけではありません。しかし、多くの障害は解決不能な問題ではなく、ワークフローやツールの選択に起因します。一般的な課題には、次のものがあります。

• 処理が複雑でファイルサイズが大きい。 生の点群ファイルは非常に大きく、位置合わせやクリーニングによってローカルワークステーションが動作不能になる場合があります。クラウドで処理するワークフローを使用し、ハードウェアの負荷を完全に移行してください。Matterportはアップロード後にスキャンデータを自動で位置合わせして処理するため、レンダリングマシンを維持することなく、使用可能な出力を取得できます。
• 技術とツールのギャップ。 生の点群から正確にモデリングするには多くの練習が必要であり、大半のチームにはそのための時間がありません。ジオメトリを一からトレースする代わりに、構築済みモデルから始めることで、この問題を回避できます。Matterport BIM Fileは、LOD 200のRevit-readyな.RVTまたは.IFC基礎ファイルとして出力されます。また、無料のAutodesk Revitプラグインを使用するとBIMファイルと点群を直接取得できるため、キャプチャとモデリングの間でファイル変換を行う必要がほとんどありません。
• 適切な精度とLODを設定する。 過剰なモデリングは隠れたコストです。チームは、プロジェクトで一度も使用されない詳細部分に何時間も費やす可能性があります。まず、モデルが支援すべき意思決定を定義し、それに応じてLODとキャプチャ方法を設定してください。LOD 200は、多くの設計、調整、計画作業に十分対応できます。一方、製造や設置検証では、特定の領域に測量グレードのキャプチャが必要になる場合があります。

Scan to BIMは、AEC業界において、建築物のライフサイクルの各段階で効果的に活用されています。ただし、作業によって必要な精度が異なる点には注意が必要です。高密度スキャンと完全なMEPモデリングは、一部の作業では効果を発揮しますが、別の場面では実際の価値を生むことなくコストを増加させます。Matterportの段階別BIMおよびCADパッケージにより、チームは毎回最大値を初期設定にするのではなく、作業範囲に応じて詳細度を設定できます。

Scan to BIMの実用的な3つの活用事例

Matterportが没入型デジタルツインでBIMを強化

Scan to BIMは、建築物を視覚的に表現するだけのものではなくなりつつあります。現在は、スケジュールや予算など、より高度なプロジェクト管理要素をモデルに組み込み、メタデータを追加しています。こうした拡張されたBIMの次元は、プロジェクトチームが進捗とコストをより効率的に追跡するのに役立ち、プロジェクトの各段階に、より豊かなコンテキストをもたらします。

これらの次元は、使い慣れたツール内に存在します。設計モデルはAutodesk Revit、スケジュールと現場追跡はProcoreで管理されます。Matterportのデジタルツインは、これらのデータに空間的な基盤を追加します。一度のキャプチャで、Revitの設計、調整、RFI処理、Procore連携、そして引き渡し後に所有者が保持する記録へ使用できます。

Wesbuilt Constructionは、スキャンデータから直接RFIを作成し、2週間ごとに進捗をキャプチャすることで、プロジェクト期間を22%短縮しました。引き渡し時には、最終モデルに製品仕様、竣工状況、メンテナンス記録が含まれていました。

一度キャプチャして各段階を通じて活用することで、Matterportのデジタルツインは、Scan to BIMを一度限りの成果物から、プロジェクト終了後も継続的に機能する記録へ変えます。

MatterportでAEC/DCMワークフローを推進

Scan to BIMに関するよくある質問