レーザースキャナと SfM/MVS による横穴式石室の調査

レーザースキャナと SfM/MVS による横穴式石室の調査

青木 弘

（公益財団法人埼玉県埋蔵文化財調査事業団／

早稲田大学東アジア都城・シルクロード考古学研究所招聘研究員）

はじめ に

本 発 表 で は 、 レ ー ザ ー ス キ ャ ナ と S f M / M V S を 利 用 し た 横 穴 式 石 室 の 三 次 元 記 録 に つ い て 扱 う 。 筆 者 が 実 施 し た 調 査 事 例 を も と に 、 据 え 置 き 型 レ ー ザ ー ス キ ャ ナ と ハ ン デ ィ タ イ プ の レ ー ザ ー ス キ ャ ナ 、 そ し て S f M / M V S を 比 較 し 、 現 地 作 業 か ら 処 理 、 公 開 ま で の メ リ ッ ト と デ メ リ ッ ト を 示 す 。 そ の 上 で 現 状 の 課 題 を 確 認 し 、 こ れ か ら 取 り 組 ん で い く べ き 事 柄 を 提 示 し た い 。 な お 、 本 論 で は 筆 者 の 調 査 事 例 を 中 心 と す る た め 、 先 行 研 究 や 先 行 事 例 に つ い て は 拙 稿 を ご 参 照 願 い た い （ 青 木 2 0 1 7）。

な お 、 本 発 表 で は 、 横 穴 式 石 室 の 左 右 の 呼 称 に つ い て は 、 入 口 か ら 見 た 方 向 を 指 す 。

三次元 計測 と S fM / M VS に 注目し た き っ か け

き っ か け は 筆 者 が 横 穴 式 石 室 を も つ 古 墳 の 築 造 技 術 に つ い て 研 究 を 進 め る 中 で 、 現 在 の 記 録 方 法 に 限 界 を 感 じ た こ と に あ っ た 。

横 穴 式 石 室 （ と い う よ り も 埋 葬 施 設 全 般 ） の 構 造 を 知 る た め に は 、 現 地 に 残 さ れ て い る 遺 跡 で あ れ ば 、 現 地 で 観 察 す る こ と が 一 番 で あ る 。 な ぜ な ら こ れ ま で の 図 面 で は 、 横 穴 式 石 室 の 築 造 技 術 や 構 造 を 知 る 上 で 必 要 な 情 報 （ デ ー タ ）、 あ る い は 調 査 担 当 者 が 現 地 で 観 察 し た 所 見 が 十 分 に 反 映 さ れ な い 箇 所 が ど う し て も 生 じ て し ま う 。 そ れ は 立 体 的 構 造 物 で あ る 横 穴 式 石 室 を 、 二 次 元 に 記 録 す る 上 で 情 報 が 捨 象 さ れ て し ま う た め で あ る 。 お そ ら く 多 く の 発 掘 調 査 担 当 者 や 遺 構 を 研 究 対 象 と し て い る 者 は 、「 現 地 で 観 察 し た こ と を 第 三 者 に わ か り や す く 、 的 確 に 示 し た い 」 と 考 え て い る こ と だ ろ う 。 横 穴 式 石 室 を 立 体 的 に 記 録 し 、 目 的 に 応 じ て 二 次 元 ・ 三 次 元 双 方 の デ ー タ や 図 面 を 提 示 す る こ と が 、 研 究 を 進 展 さ せ る と 考 え て い る 。

こ の よ う な 課 題 に 直 面 す る 中 、 筆 者 が 所 属 し て い た 早 稲 田 大 学 で は 、 三 次 元 計 測 の 取 り 組 み を 進 め て い た 。 例 え ば ト ー タ ル ス テ ー シ ョ ン を 用 い た 点 群 測 量 、 ハ ン デ ィ ス キ ャ ナ に よ る 遺 物 の 三 次 元 計 測 、S f M / M V S の 活 用 な ど で あ る （ 城 倉 2 0 1 7 な ど ）。 そ の た め 、 本 論 で 扱 う 据 え 置 き 型 レ ー ザ ー ス キ ャ ナ 、 ハ ン デ ィ ス キ ャ ナ 、S f M / M V S の 3 種 が 揃 っ た 環 境 に 筆 者 も 恵 ま れ 、 横 穴 式 石 室 の 調 査 を 実 施 す る こ と が で き た （ 据 え 置 き 型 レ ー ザ ー ス キ ャ ナ は 早 大 と 奈 良 文 化 財 研 究 所 や （ 株 ） ラ ン グ と の 共 同 研 究 に よ り 、 借 用 さ せ て い た だ い た ）。

次 に 筆 者 が 実 施 し た 調 査 事 例 を 紹 介 し た い 。

導入事 例

調 査 を 実 施 し た 古 墳 は 、 筆 者 が 研 究 対 象 と し て い る 埼 玉 ・ 群 馬 県 内 の 古 墳 の う ち 、 遺 存 状 態 が 比 較 的 良 い も の の 、 調 査 年 が 古 く 図 面 が 十 分 で は な い 事 例 （ 埼 玉 県 東 松 山 市 若 宮 八 幡 古

墳 、 同 市 附 川 １ 号 墳 、 埼 玉 県 行 田 市 地 蔵 塚 古 墳 ）、 逆 に 調 査 が な さ れ 、 多 く の 図 面 が 報 告 さ れ た 事 例 （ 群 馬 県 藤 岡 市 伊 勢 塚 古 墳 ） で あ る 。 埼 玉 県 行 田 市 鉄 砲 山 古 墳 に つ い て は 、 横 穴 式 石 室 の 入 口 周 辺 部 分 の 記 録 を さ き た ま 史 跡 の 博 物 館 で の 調 査 に 合 わ せ て 実 施 し た 。

調 査 年 月 は 若 宮 八 幡 古 墳 が 2016年 7 月 、 鉄 砲 山 古 墳 が 2016年 8 月 、 附 川 1 号 墳 が 2017 年 3 月 、 地 蔵 塚 古 墳 が 2 0 1 7 年 3 月 、 伊 勢 塚 古 墳 が 2 0 1 8 年 3 月 で あ る 。 い ず れ も 早 稲 田 大 学 東 ア ジ ア 都 城 ・ シ ル ク ロ ー ド 考 古 学 研 究 所 を 主 体 と す る 調 査 で あ る 。 こ れ ら の 調 査 に お け る 三 次 元 計 測 と S f M / M V S の 作 業 内 容 と 作 業 方 法 は 、 表 1・ 表 ２ と 図 １ の と お り で あ る 。 各 古 墳 の 詳 細 は （ 青 木 ・ ナ ワ ビ 2 0 1 6、 青 木 ・ 横 山 ・ 千 葉 ・ 川 村 2 0 1 7、 青 木 2 0 1 8 a、 青 木 2 0 1 9） を ご 参 照 願 い た い 。

各計測 手法の メリ ット とデメ リット

次 に 横 穴 式 石 室 を 調 査 す る 上 で 、 据 え 置 き 型 レ ー ザ ー ス キ ャ ナ ・ ハ ン デ ィ ス キ ャ ナ ・ S f M / M V S そ れ ぞ れ の メ リ ッ ト と デ メ リ ッ ト を 示 し た い 。 な お 、 各 調 査 で は こ れ ら の 計 測 ・ 撮 影 作 業 を 行 う 前 に 、 基 準 点 測 量 を 実 施 し た 。 基 準 点 測 量 は ト ー タ ル ス テ ー シ ョ ン に よ る 開 放 ト ラ バ ー ス と レ ベ ル に よ る 水 準 点 測 量 の ほ か 、 附 川 １ 号 墳 と 地 蔵 塚 古 墳 で は G N S S を 用 い た G P S 測 量 も 行 っ た 。 そ し て 横 穴 式 石 室 内 に 、 世 界 測 地 系 に 基 づ く 座 標 を も つ ポ イ ン ト を 五 寸 釘 や マ ー カ ー で 数 カ 所 （ 概 ね 玄 室 内 で 5 箇 所 以 上 ） 設 定 し た 。

据 え 置 き 型 レ ー ザ ー ス キ ャ ナ （ 例 ：FA R O 社 Fo c u s３D） メ リ ッ ト

・ 精 度 （ 分 解 能 ） は 対 象 範 囲 や 調 査 に 要 す る 時 間 に よ っ て 変 え ら れ る 。 表 １ 調 査 対 象 古 墳 の 作 業 項 目

表 ２ S f M / M V S の 実 施 概 要

図 １ 据 え 置 き 型 レ ー ザ ー ス キ ャ ナ ・ ハ ン デ ィ ス キ ャ ナ ・S f M / M V S の 作 業 フ ロ ー

・ ハ ン デ ィ ス キ ャ ナ や S f M / M V S よ り も 早 い 時 間 で 、 現 地 の 計 測 作 業 は 終 わ る 。

・Focus3Dの 場 合 、 処 理 は 専 用 ソ フ ト で 行 え ば 、 フ ロ ー に 即 し て 行 う た め 簡 便 で あ る 。 そ の た め 、 ノ ー ト パ ソ コ ン に ソ フ ト が 入 っ て い れ ば 、 短 い 時 間 内 に 現 地 で 処 理 結 果 を 確 認 す る こ と も で き る （ 若 宮 八 幡 古 墳 で は 、（ 株 ） ラ ン グ 横 山 真 氏 と 千 葉 史 氏 に よ る 計 測 と 確 認 の た め の 現 地 処 理 は 、 合 計 １ 時 間 ほ ど で 終 了 し た ）。

デ メ リ ッ ト

・ 三 脚 を 立 て ら れ る 広 さ が 必 要 。

・ レ ー ザ ー の 入 ら な い 箇 所 （ ＝ 死 角 ） を 減 ら す た め 、 数 度 の 移 動 と 計 測 が 必 要 で あ る 。

・ デ ー タ の 処 理 に は 専 用 ソ フ ト が 必 要 （FARO社 Focus3Dの 場 合 は SCENE） で あ る 。 専 用 ソ フ ト を 介 さ ず に 、CloudCompare で も フ ァ イ ル を 扱 う こ と は で き る が 、 専 用 ソ フ ト 以 上 に 位 置 合 わ せ （ マ ー ジ ） 等 の 手 間 が か か り 効 率 が 悪 く な る 可 能 性 が 高 い 。

・ 観 察 所 見 を 記 入 す る 媒 体 が 別 途 必 要 と な る 。

・ 計 測 範 囲 と 精 度 に 応 じ て 、 デ ー タ が 重 く な る 。

・ 色 情 報 は 得 ら れ な い （ 機 種 に よ る ）。

ハ ン デ ィ ス キ ャ ナ （ 例 ：Creaform社 EXAScan） メ リ ッ ト

・ 精 度 （ 分 解 能 ） は 対 象 範 囲 や 調 査 に 要 す る 時 間 に よ っ て 変 え ら れ る （ 図 ２ ）。 当 然 、 精 度 を 密 に す れ ば す る ほ ど 、 計 測 に か か る 時 間 と フ ァ イ ル サ イ ズ は 大 き く な る 。

・ 石 材 加 工 痕 等 、 石 材 表 面 の 形 状 を 最 も 精 細 に 記 録 す る こ と が で き る 。

・ 計 測 結 果 に 死 角 に よ る デ ー タ の 欠 落 が 少 な い 。 デ メ リ ッ ト

・ 計 測 に 発 電 機 や 電 源 か ら 電 力 を 供 給 し 、 か つ ノ ー ト パ ソ コ ン と 専 用 ソ フ ト が 必 要 で あ る 。

ハ ン デ ィ ス キ ャ ナ の 電 源 ケ ー ブ ル と ス キ ャ ナ ・P C を 接 続 す る ケ ー ブ ル 、P C の 電 源 ケ ー ブ ル が 必 要 に な る た め 、 計 測 範 囲 に 限 界 が 生 じ る 。

・ １ フ ァ イ ル が 重 く 、 計 測 時 間 も 据 え 置 き 型 レ ー ザ ー ス キ ャ ナ よ り も 要 す る た め 、 広 い 範 囲 の 計 測 に は 適 さ な い 。 石 材 １ つ に つ き １ フ ァ イ ル と い っ た 具 合 に 絞 る 必 要 が あ る 。

・ 本 体 が 重 く 、 高 所 の 石 材 の 計 測 は 大 変 で あ る 。

・ 専 用 の マ ー カ ー が 弱 粘 性 の た め 、 野 外 （ 土 ・ 水 滴 あ り ） 条 件 下 で は 動 き や す い 。

・ 観 察 所 見 を 記 入 す る 媒 体 が 別 途 必 要 と な る 。

・ １ フ ァ イ ル の デ ー タ が 重 い （ 設 定 し た 精 度 に よ る ）。

・ 色 情 報 は 得 ら れ な い （ 機 種 に よ る ）。

以 上 の 通 り 、 ハ ン デ ィ ス キ ャ ナ は 出 来 上 が る デ ー タ の 精 度 は 高 い も の の 、 横 穴 式 石 室 に 対 し て は 現 地 作 業 で の 運 用 が 難 し い こ と も あ り 、 若 宮 八 幡 古 墳 と 附 川 １ 号 墳 、 鉄 砲 山 古 墳 以 降 は 実 施 し て い な い 。

S f M / M V S（ 例 ：NikonD500） メ リ ッ ト

・ 必 要 不 可 欠 な 道 具 は デ ジ タ ル カ メ ラ 、LED ラ イ ト 、 三 脚 程 度 と 簡 便 で あ る （ 対 象 に 応 じ て 一 脚 や 高 さ の 異 な る 複 数 の 三 脚 を 利 用 す る こ と も あ る ）。

LED ラ イ ト は 暗 い 横 穴 式 石 室 内 で 光 量 を 確 保 す る た め に 、 伊 勢 塚 古 墳 の 調 査 か ら 導 入 し た （ 図 ３ ）。 カ メ ラ の 内 蔵 フ ラ ッ シ ュ は 使 用 せ ず に 、 写 し 込 み に グ レ ー カ ー ド を い れ て 、RAW デ ー タ の 色 調 補 正 を 行 い 、 TIFF現 像 を 行 っ た 上 で Metashape の 各 処 理 を し て い る 。LED ラ イ トの種 類 は 様 々 だ が 、 現 在 は UTEBIT を 使 用 し て い る 。 通 販 サ イ ト で 10,000 円 弱 と 比 較 的 安 価 だ が 、 一 日 中 フ ル 稼 働 さ せ る た め に は 予 備 バ ッ テ リ ー が 複 数 セ ッ ト 必 須 で あ る 。

図 ２ ハ ン デ ィ ス キ ャ ナ （E X A S c a n） に お け る 計 測 密 度 の 比 較

図 ３ L E D ラ イ ト 使 用 状 況

内 蔵 フ ラ ッ シ ュ を 使 用 し た 場 合 と 比 較 す る と 、 仕 上 が り の 差 は 明 ら か に LED ラ イ ト を 使 用 し た 場 合 の 方 が 良 好 で あ る （ 図 ４ ）。

・ 撮 影 が 主 な 作 業 の た め 、 専 用 機 器 の 設 定 が な く は じ め や す い （ カ メ ラ の 設 定 （ し ぼ り や シ ャ ッ タ ー ス ピ ー ド 等 ） は 文 化 財 担 当 者 に は 馴 染 み 深 い ）。

・Metashapeに よ る 作 業 は 、 少 し ず つ 事 例 が 蓄 積 さ れ つ つ あ る 。 デ メ リ ッ ト

・ 精 度 の 設 定 は な い た め 、 撮 影 写 真 の 質 が 重 要 と な る 。

・ 一 定 の 作 業 フ ロ ー が な い （Metashape で 処 理 す る 上 で の 撮 影 条 件 は あ る が 、 何 枚 と れ ば よ い のか 、 カ メ ラ （ レ ン ズ ） の 種 類 、 ラ イ テ ィ ン グ の 方 法 、 撮 影 デ ー タ の 保 存 形 式（RAW か JPEG か ）など に、 最善 を目指 すため の約 束事 のよう なもの はあ って も、決 まりは ない と思 われる ）

→良 い 成 果 を 上 げ る た め に は 撮 影 経 験 が も の を い う ？≒従 来 の 一 子 相 伝 的 、 口 頭 伝承的 指導に なる 恐れ もある 。

→今 後 、「 成 果 物 と し て の 最 低 条 件 」 を 満 た す た め の マ ニ ュ ア ル や 作 業 フ ロ ー が 求 め ら れ る 。 赤 穂 市 教 育 委 員 会 で は 、 横 穴 式 石 室 の 撮 影 方 法 と 処 理 の 過 程 を 報 告 に 掲 載 し て い る （ 赤 穂 市 教 育 委 員 会 2 0 1 7）。S f M / M V S で は 様 々 な 工 程 が あ る た め 、 こ う し た 説 明 は そ の 都 度 必 要 だ ろ う 。

図 ４ S f M / M V S に お け る 内 蔵 フ ラ ッ シ ュ と L E D ラ イ ト の 撮 影 結 果 の 比 較

（ 伊 勢 塚 古 墳 横 穴 式 石 室 ）

・ 一 眼 レ フ カ メ ラ に LED ラ イ ト を 装 着 し て 三 脚 に の せ る た め 、 や や 大 型 な 機 材 と な る 。 そ の た め 、 狭 い 横 穴 式 石 室 の 場 合 に は 小 回 り が 利 か な い 。 現 在 は 光 量 を 確 保 し た 上 で 、 軽 量 ・ 小 型 化 し て 、 ピ ン ボ ケ し な い 撮 影 方 法 が な い か 模 索 中 で あ る 。 そ の た め 、 デ ジ タ ル 一 眼 レ フ カ メ ラ だ け で な く 、 コ ン パ ク ト デ ジ タ ル カ メ ラ や ミ ラ ー レ ス カ メ ラ の 検 討 、 あ る い は 三 脚 以 外 の 固 定 （ 安 定 ） 方 法 も 検 討 す る べ き と 考 え て い る 。

・ レ ー ザ ー ス キ ャ ナ に よ る 計 測 で は 、 レ ー ザ ー に よ る 物 理 的 計 測 を 行 う が 、S f M / M V S で は 作 業 上 、 計 測 を 伴 わ な い 。 そ の た め 、 精 度 を 保 証 す る た め に 、 レ ー ザ ー 計 測 を 併 用 す る か 、 手 計 測 に よ る 簡 易 計 測 を 行 う 必 要 が あ る 。

・ 観 察 所 見 を 記 入 す る 媒 体 が 別 途 必 要 と な る 。

成果の 比較

据 え 置 き 型 ス キ ャ ナ ・ ハ ン デ ィ ス キ ャ ナ ・S f M / M V S の メ リ ッ ト と デ メ リ ッ ト に つ い て は 以 上 の 通 り で あ る 。 そ れ で は 実 際 の 成 果 を 示 し 、 個 々 の 特 徴 を よ り 明 確 に し た い 。

な お 、 若 宮 八 幡 古 墳 ・ 附 川 １ 号 墳 ・ 地 蔵 塚 古 墳 の 調 査 で は 、FARO 社 Focus3D に よ る 計 測 成 果 は 、（ 株 ） ラ ン グ に PEAKITに よ る 画 像 処 理 を 実 施 し て い た だ い た 。PEAKITと は 「 開 度 」 と い う 演 算 処 理 で 得 ら れ た 画 像 を 基 本 に 、 レ リ ー フ や 距 離 段 彩 な ど ほ か の 演 算 処 理 に よ っ て 得 ら れ る 複 数 の 画 像 を 選 択 的 に 重 合 表 示 す る 技 術 で あ る （ 図 ５ ）（ 青 木 ・ 横 山 ・ 千 葉 ・ 川 村 2 0 1 7）。 横 穴 式 石 室 に お け る PEAKIT の 詳 細 は （ 青 木 ・ 横 山 ・ 千 葉 ・ 川 村 2 0 1 7） に 詳 し い が 、 横 穴 式 石 室 を 対 象 に こ の 画 像 処 理 を 行 っ た 場 合 、 石 材 の 形 状 と 表 面 に 残 る 工 具 痕 と い っ た 、 壁 面 の 微 細 な 特 徴 が 鮮 明 に 抽 出 さ れ る （ 図 ６ ）。 図 ６ は 附 川 １ 号 墳 の 横 穴 式 石 室 を FARO 社 Focus3D（ 本 発 表 に お け る 据 え 置 き 型 レ ー ザ ー ス キ ャ ナ ） で 計 測 し た 結 果 に 、PEAKIT 処 理 を し て い た だ い た 図 だ が 、 図 ７ 最 上 部 に 示 し た 処 理 前 の レ リ ー フ と 比 べ る と 、 石 材 間 の 石 積 み と 石 材 単 体 の 形 状 や 工 具 痕 が 、 よ り 鮮 明 に な っ て い る こ と が 分 か る 。 そ れ に 加 え て 、 図 ６ の よ う に 、PEAKIT で は 各 表 現 を 取 捨 選 択 で き 、 目 的 に 応 じ た 様 々 な 図 表 現 が 可 能 で あ る 。

次 に 、 図 ７ は 若 宮 八 幡 古 墳 の 横 穴 式 石 室 の 右 側 壁 を も と に し た 、 レ リ ー フ 、PEAKIT、

PEAKIT +距 離 段 彩 （ 以 上 の ３ つ は Focus3D 計 測 デ ー タ ）、S f M / M V S（ テ ク ス チ ャ と ソ リ ッ ド モ デ ル ） の 比 較 図 で あ る 。 レ リ ー フ で あ っ て も 石 積 み は 捉 え ら れ る が 、 工 具 痕 は PEAKIT の 方 が 鮮 明 で あ る 。 距 離 段 彩 は 地 形 図 の よ う に あ る 面 か ら の 距 離 を 色 分 け し た 表 現 方 法 で 、 二 次 元 図 に お い て も 石 材 と 石 積 み の 傾 斜 が 把 握 す る こ と が で き る （ 距 離 段 彩 は 後 述 す る よ う に QGIS で も 作 成 す る こ と が で き る ）。S f M / M V S の 成 果 は テ ク ス チ ャ 表 示 で は 、 調 査 当 時 は 内 蔵 フ ラ ッ シ ュ に よ る 撮 影 を 行 っ た た め 、 全 体 的 に 暗 い 色 調 だ が 、 ソ リ ッ ド モ デ ル 表 示 か ら 、 石 積 み 等 は レ ー ザ ー ス キ ャ ナ と 同 程 度 に 捉 え ら れ る 。

ハ ン デ ィ ス キ ャ ナ （Creaform 社 EXAScan） は 図 ８ に 若 宮 八 幡 古 墳 に お け る 計 測 例 を 示 し た 。 い ず れ も Focus3Dや S f M / M V S 以 上 に 、 個 々 の 石 材 の 特 徴 を 鮮 明 に 記 録 で き て い る 。 図

図 ５ 横 山 真 氏 ・ 千 葉 史 氏 に よ る P E A K I T の 概 念

９ に は EXAScanの 画 像 の 比 較 と し て 、Focus3Dで 計 測 し た デ ー タ 単 体 （ レ リ ー フ ） と 、 そ れ に PEAKITを 施 し た 画 像 、 お よ び を S f M / M V S の ソ リ ッ ド モ デ ル を 示 し た 。 微 細 な 特 徴 ま で 捉 え ら れ る 点 が 、 ハ ン デ ィ ス キ ャ ナ の 強 み と 言 え よ う 。

図 ６ P E A K I T の バ リ エ ー シ ョ ン

図 ７ 据 え 置 き 型 レ ー ザ ー ス キ ャ ナ と S f M / M V S の バ リ エ ー シ ョ ン

（ 若 宮 八 幡 古 墳 横 穴 式 石 室 ）

図 ８ ハ ン デ ィ ス キ ャ ナ の 計 測 例 （ 若 宮 八 幡 古 墳 横 穴 式 石 室 ）

以 上 の よ う に 、 簡 単 で は あ る が 、 各 計 測 と S f M / M V S の 成 果 を 比 較 し た 。 今 回 の 比 較 は 、 図 化 表 現 に 特 化 し て お り 、 精 度 の 比 較 検 証 は 実 施 し て い な い 。 実 際 に は 各 作 業 で 作 成 し た モ デ ル を 、 点 群 な ど の 同 一 形 式 で 比 較 し 、 点 群 の 密 度 や 精 度 も 検 証 す る べ き だ ろ う が 、 筆 者 の 力 量 不 足 に よ り 実 施 で き なか っ た 。 ス ケ ー ル に つ い て は 、 そ れ ぞ れ の 計 測 結 果 を 現 地 で の 手計測 の結果 と比 較し 、使用 に耐え うる 精度 を確保 してい るこ とを 付言し ておき たい 。

三次元 計測 と S fM / M V S の 課題

こ れ ま で 三 次 元 計 測 と S f M / M V S の 特 徴 を 取 り 上 げ て き た が 、 こ こ で 改 め て 見 直 す べ き 点 や 今 後 の 課 題 を 挙 げ て お き た い 。

考 古 学 の 記 録 方 法 の 基 本 は 、 計 測 や 計 量 と い っ た 自 ら の 観 察 （ 認 識 ） の 下 で 測 る こ と に あ る 。 そ の た め 、 測 る 作 業 に よ っ て 生 ま れ る 観 察 者 の 所 見 や 閃 き 等 は 、 手 計 測 を 伴 わ な い レ ー ザ ー 計 測 と S f M / M V S の 作 業 で は 反 映 さ せ に く い 。

作 業 が 効 率 化 さ れ た 分 だ け 、 今 ま で よ り も 観 察 所 見 の 記 録 を 重 視 す る 必 要 が あ る 。 こ れ ま で 作 図 に 要 し て い た 時 間 と 労 力 を 、 観 察 や 新 た な 分 析 ・ 調 査 に 投 下 す る こ と で 、 こ の 技 術 を 利 用 し た こ れ ま で 以 上 に 良 い 記 録 ・ 研 究 や 、 人 材 の 育 成 も で き る だ ろ う 。 こ の 意 味 で は レ ー ザ ー 計 測 や S f M / M V S は 、 自 分 自 身 の 負 担 軽 減 に は 繋 が ら な い の で あ る （ む し ろ P C 作 業 が 増 え る 分 、 編 集 に か か る 作 業 量 は 増 加 す る か も し れ な い ）。

図 ９ ハ ン デ ィ ス キ ャ ナ と 据 え 置 き 型 レ ー ザ ー ス キ ャ ナ ・S f M / M V S の 比 較

（ 若 宮 八 幡 古 墳 横 穴 式 石 室 ）

ま た 、3Ｄ 技 術 全 般 で 注 意 す べ き 点 は 、3Ｄ 技 術 が 対 象 を 「 あ り の ま ま 」 に 記 録 す る こ と か ら 、 図 化 作 業 の 考 え 方 が こ れ ま で と 大 き く 異 な る こ と で あ る 。 加 え て 、3Ｄ 技 術 で は 客 観 性 が 高 い デ ー タ が 得 ら れ る と い う 意 見 も 散 見 さ れ る が 、 筆 者 の 考 え は や や 異 な る 。 な ぜ な ら 3Ｄ 技 術 に よ る 記 録 で あ っ て も 、 遺 構 掘 削 方 法 や 清 掃 の 度 合 い 、 計 測 に か か る 機 械 の 設 定 、 デ ー タ 処 理 に お け る ノ イ ズ （ 成 果 に 関 わ り の な い デ ー タ ） の 除 去 作 業 と い っ た と こ ろ に 、 人 の 手

（ 解 釈 ） が 加 わ る こ と か ら 、 文 化 財 の 記 録 に お い て 3Ｄ 技 術 に 客 観 性 を 求 め る こ と は 困 難 で あ る 。

こ う し た 点 か ら 、3Ｄ 技 術 の メ リ ッ ト を 主 張 す る 際 に は 、 客 観 性 で は な く 、 正 確 性 や 計 測 速 度 の 向 上 、 お よ び こ れ に よ る 調 査 と 記 録 の 質 の 向 上 を 取 り 上 げ る べ き で あ る 。3Ｄ 技 術 の 導 入 は 全 国 的 な 潮 流 で あ る こ と か ら 、 こ う し た 点 を 留 意 す る べ き だ ろ う 。

特 に 、S f M / M V S は 物 理 的 な 計 測 を 伴 わ な い 技 術 で あ る 。 そ れ に 加 え て 、 写 真 か ら 3Ｄ モ デ ル を 作 る と い う 手 法 は 、 解 析 が ど の よ う な ア ル ゴ リ ズ ム （ 仕 組 み ） で 行 わ れ て い る か 文 化 財 担 当 者 （ 少 な く と も 私 ） に は わ か り に く く 、 作 業 過 程 で 対 象 に 直 接 触 れ る こ と も な い た め 、 ソ フ ト 上 で の 処 理 過 程 と 結 果 に 対 し て 全 幅 の 信 頼 を 置 い て よ い の か 、 不 安 感 が 残 る こ と は 否 め な い 。S f M / M V S 自 体 も 誤 差 の 評 価 方 法 や 写 真 の 撮 影 方 法 、 歪 み 補 正 の 可 否 な ど 、 技 術 的 に 課 題 も 残 る 発 展 途 上 の 技 術 で あ る 。 そ の 保 険 と し て レ ー ザ ー ス キ ャ ナ や ト ー タ ル ス テ ー シ ョ ン に よ る 計 測 、 手 実 測 を 併 用 し 、 現 在 は 実 用 性 を 検 証 し て い る 段 階 と 言 え よ う 。 こ の よ う な 課 題 を も ち つ つ も 、 よ う や く 写 真 測 量 が 簡 便 に 各 調 査 に 導 入 で き る 状 況 に 至 っ た と い う こ と が 現 状 で あ ろ う 。

現在取 り組ん でい るこ と

・ 分 析 （3 D 点 群 デ ー タ 、 モ デ ル の 活 用 ）

こ れ ま で に 紹 介 し た 方 法 で 3 D デ ー タ を 得 た 場 合 に は 、 当 然 こ れ を 用 い た 分 析 を 行 う こ と が 期 待 さ れ る 。 筆 者 は 3 D デ ー タ を も と に 作 成 し た 二 次 元 的 図 面 か ら 、 各 横 穴 式 石 室 の 構 造 や 構 築 過 程 の 分 析 を 試 み た （ 青 木 2 0 1 8 b、 青 木 ・ 横 山 ・ 千 葉 2 0 1 8、 青 木 2 0 1 9）。 し か し 、 そ れ だ け で は な く 、3 D デ ー タ を 駆 使 し た 分 析 の 構 築 を 目 指 し た い 。

そ の 一 例 と し て 、 先 に 示 し た 距 離 段 彩 図 は 、 同 様 の 事 例 を 蓄 積 す る こ と で 、 形 態 ・ 構 造 の 比 較 検 討 に 役 立 つ こ と が 予 想 さ れ る 。 ま た 、 横 穴 式 石 室 単 体 で 考 え る と 、 二 次 元 図 か ら 石 材 の 傾 斜 の 度 合 い が わ か る こ と で 、 こ れ ま で エ レ ベ ー シ ョ ン 図 を 中 心 に 把 握 し て い た 石 積 み の 特 徴 を よ り 具 体 的 に 検 討 、 共 有 す る こ と が 可 能 と な る 。 ま た 、 現 状 確 認 調 査 と 災 害 と の 関 係 で は 、 災 害 等 に よ る 室 内 の 歪 み の 発 生 な ど を 確 認 す る 上 で も 有 益 な 表 現 方 法 で あ ろ う 。

最 近 で は 川 村 悠 太 氏 を 中 心 に 、 千 葉 県 上 宿 古 墳 、 岩 屋 古 墳 西 石 室 、 み そ 岩 屋 古 墳 の 三 次 元 計 測 ・S f M / M V S 結 果 が 報 告 さ れ た （ 川 村 ほ か 2 0 1 9、 川 村 ・ 城 倉 ほ か 2 0 1 9）。 川 村 氏 は 、 上 宿 古 墳 の 報 告 で は 、Metashape か ら 3 D モ デ ル を CloudCompare で 読 み 込 み 、 軸 線 等 の 決 定 を し た の ち に 、QGIS を 用 い て 傾 斜 等 の 解 析 を 行 っ た 。Metashape は 有 償 の ソ フ ト だ が 、 CloudCompareや QGISは フ リ ー に 扱 え る ソ フ ト の た め 、 今 後 、 様 々 な 事 例 で 同 様 の 方 法 を 試 し 、 デ ー タ が 蓄 積 さ れ る こ と が 望 ま れ る 。 な お 、 筆 者 が 若 宮 八 幡 古 墳 の 処 理 の 際 に 、（株）ラ ン グ の 横 山 氏 と 千 葉 氏 と も 議 論 を 重 ね た 話 題 と し て 、 距 離 段 彩 図 を 作 る 際 に 、 横 穴 式 石 室 の ど の 箇 所 を 基 準 と す る か が 大 き な 問 題 と な っ た 。 川 村 氏 も 同 様 の 課 題 を 抱 え 、 問 題 提 起 し て い

る が 、 一 つ の 横 穴 式 石 室 で あ っ て も 、 基 準 と す る 面 に よ っ て は 距 離 段 彩 図 や 傾 斜 図 の 見 え 方 は 変 わ っ て く る 。 そ の た め 、 こ の よ う な 図 を 作 図 し 、 公 開 す る 際 に は 、 文 章 や 図 面 等 で 作 図 過 程 を 説 明 す る 必 要 が あ る だ ろ う 。 そ し て 、 こ れ は 横 穴 式 石 室 を 造 る 上 で の 基 準 は 何 か ？ と い う 研 究 課 題 に 通 じ る た め 、 看 過 す べ き で は な い 。

3 D デ ー タ の 解 析 や 副 次 的 な 図 面 （ 多 数 の エ レ ベ ー シ ョ ン 図 な ど ） の 作 成 は 、Cloud Compareや QGIS、Fusion360（3 D - CADソ フ ト ） な ど が 効 果 を 発 揮 す る と 思 わ れ る が 、 こ の 点 は 今 後 も 取 り 組 ん で い く 中 で 検 討 し て い き た い 。

おわり に

今 回 の 発 表 で は 、 横 穴 式 石 室 を 対 象 と し た レ ー ザ ー ス キ ャ ナ や S f M / M V S に よ る 記 録 が 、 ど れ だ け 効 果 が あ り 、 反 面 、 ど の よ う な 課 題 が あ る の か と い う 点 に 注 目 し た 。 た だ し 、 筆 者 の 調 査 事 例 は 少 な く 、 作 業 経 験 が 少 な い た め 、 ど れ だ け 役 立 つ 内 容 か は は な は だ 不 安 で あ る 。

筆 者 は こ れ ら 三 種 類 の 手 法 の う ち 、S f M / M V S に 注 目 し て い る 。 な ぜ な ら レ ー ザ ー ス キ ャ ナ や ハ ン デ ィ ス キ ャ ナ で は 、 機 材 の 準 備 に も 相 当 な 額 の 設 備 投 資 が 必 要 だ が 、S f M / M V S で は カ メ ラ と ソ フ ト ・P C が あ れ ば 実 施 で き る た め で あ る 。 も ち ろ ん P C は ハ イ ス ペ ッ ク が 要 求 さ れ 、 そ の 上 、 い ず れ の 機 材 も 日 々 進 化 す る た め 、 機 材 に 対 す る 悩 み は 尽 き な い 。 し か し 、 S f M / M V S で は 条 件 を 満 た す こ と で 、 色 情 報 を も つ 3 D モ デ ル を は じ め 、 点 群 や D E M、 オ ル ソ 画 像 な ど 様 々 な 形 で 資 料 を 記 録 す る こ と が で き 、 上 述 の 研 究 ・ 分 析 面 だ け で な く 、 資 料 の 公 開 に お い て も 役 に 立 つ こ と は 疑 い な い 。

い ず れ の 作 業 も 現 地 で の 観 察 作 業 の 重 要 性 を 訴 え た が 、 そ の 反 面 、 そ れ ぞ れ の デ メ リ ッ ト に 観 察 所 見 を 記 入 す る 媒 体 が 別 途 必 要 と 明 記 し た 。 こ れ は ス キ ャ ナ に せ よ S f M / M V S に せ よ 成 果 が 出 来 上 が る ま で に タ イ ム ラ グ が 生 じ る た め で あ る （ 計 測 成 果 に そ の 場 で 所 見 の 記 入 等 が で き な い ）。 所 見 の 記 入 が 作 業 日 当 日 で な く て も よ い の で あ れ ば 、 当 日 の 夜 に P C で デ ー タ を 表 示 し 、 印 刷 す れ ば 簡 単 な メ モ 程 度 の 画 像 を 作 る こ と は で き る 。 た だ し 、 こ れ も 紙 媒 体 へ の 記 入 に 固 執 す る こ と な く 、 例 え ば タ ブ レ ッ ト に 処 理 画 像 を コ ピ ー す る か 、 タ ブ レ ッ ト で 通 常 の 写 真 や パ ノ ラ マ 写 真 を 撮 影 し 、 そ の 画 像 に ペ ン ツ ー ル で 所 見 を 記 入 す る と い っ た こ と も で き る 。 手 帳 や メ モ な ど も デ ジ タ ル 化 し て い る 現 代 で は 、 デ ジ タ ル と ア ナ ロ グ が 融 合 し た 観 察 所 見 の あ り 方 も 今 後 、 見 直 さ れ て い く べ き か も し れ な い 。

さ ら に 、 本 旨 か ら 離 れ る テ ー マ で あ る が 、 こ れ ら の 技 術 は 形 状 に 関 す る 記 録 で あ る 。 例 え ば 石 材 の 種 類 や 盛 土 の 土 壌 学 ・ 土 木 工 学 的 性 質 な ど の 性 状 （ 性 質 ） に 関 す る 記 録 は 、 当 然 、 他 分 野 の 専 門 家 と 連 携 し て 、 よ り 学 際 的 で 豊 か な 内 容 を 目 指 し て い く べ き で あ る 。

現 在 、 全 国 各 地 で 横 穴 式 石 室 （ 横 穴 系 埋 葬 施 設 ） の 調 査 に 三 次 元 手 法 が 導 入 さ れ 始 め て い る 。 今 後 、 横 穴 式 石 室 の 調 査 と 研 究 は 、 こ う し た 技 術 の 発 達 に よ り 、 三 次 元 記 録 の 蓄 積 が 見 込 ま れ 、 こ れ か ら は 記 録 の 蓄 積 方 法 （ 保 管 ） と 活 用 方 法 に つ い て も 検 討 を 進 め る 必 要 が あ る 。

謝辞

本発表 は早稲 田大 学東 アジア 都城・ シル クロ ード考 古学研 究所 の成 果に基 づきま す。 発 表 に あ た り 、（ 株 ） ラ ン グ の 横 山 真 氏 ・ 千 葉 史 氏 に は 図 面 の 掲 載 と 使 用 の 許 可 を い た だ き ました 。記し て感 謝申 し上げ ます。

また、 様々な アド バイ スや資 料提供 をい ただ いた魚 水環氏 、川 村悠 太氏に 重ねて 感謝 申 し上げ ます。

掲 載 図 出 典

図１ （青木・横山・千葉・川村2017）p40・図１を引用、図２（青木・横山・千葉・川村2017）p54・図19 を引用

図３ 筆者撮影、図４ 筆者作成

図５ （青木・横山・千葉・川村2017）p43・図７を引用（図は（株）ラングが作成）

図６ （青木・横山・千葉・川村2017）p44・図９を引用（図は（株）ラングが作成）

図７ 筆者作成（PEAKIT処理図は（株）ラングが作成）

図８ （青木・横山・千葉・川村2017）p.55・図20を引用・改変

図９ （青木・ナワビ2016）p.82・第4図を引用・改変（PEAKIT処理図は（株）ラングが作成）

表１・表２ 筆者作成

引 用 文 献

青木 弘 2017「東国の横穴式石室に関する近年の研究について―研究史と三次元計測の利用動向―」『研究紀要』

第31号 埼玉県埋蔵文化財調査事業団

青木 弘 2018a「群馬県藤岡市伊勢塚古墳の SfM/MVS による調査と分析」『日本情報考古学会講演論文集（第 41回大会）』Vol.21（2018）（通巻41号） 日本情報考古学会

青木 弘 2018b「三次元計測による横穴式石室の構造の分析─凝灰岩を用いた石工集団の推定─」『WASEDA RILAS JOURNAL』No.6 早稲田大学総合人文科学研究センター

（http://hdl.handle.net/2065/00058598）

青木 弘 2019「模様積石室の構築技術」『横穴式石室と用石技法』山梨県考古学協会 2018 年度研究集会資料集 山梨県考古学協会

青木 弘・ナワビ矢麻 2016「横穴式石室の三次元計測と分析―若宮八幡古墳・埼玉鉄砲山古墳を事例として―」

『3Ｄ考古学の挑戦』 早稲田大学総合人文科学研究センター

青木 弘・千葉史・横山真・川村悠太 2017「第２部 横穴式石室の非破壊調査研究」『デジタル技術を用いた古 墳の非破壊調査研究―墳丘のデジタル三次元測量・ＧＰＲ、横穴式石室・横穴墓の三次元計測を中心に―』

早 稲 田 大 学 東 ア ジ ア 都 城 ・ シ ル ク ロ ー ド 考 古 学 研 究 所 早 稲 田 大 学 文 学 部 考 古 学 コ ー ス

（http://hdl.handle.net/2065/00056499）

青木 弘・横山 真・千葉 史 2018 「三次元計測とSfM/MVSを用いた横穴式石室構築技術の分析」『日本情 報考古学会講演論文集（第40回大会）』Vol.20（2018）（通巻40号） 日本情報考古学会

赤穂市教育委員会 2017『有年地区埋蔵文化財分布調査報告書１』赤穂市文化財調査報告書84

川村悠太ほか 2019「上宿古墳横穴式石室の三次元計測―SfM/MVS を用いた三次元データの取得―」『溯航』第 37号 早稲田大学大学院文学研究科考古談話会

（http://hdl.handle.net/2065/00062809）

城倉正祥ほか 2017『殿塚・姫塚古墳の研究』早稲田大学東アジア都城・シルクロード考古学研究所調査研究報 告第３冊 六一書房

川村悠太・城倉正祥ほか 2019「龍角寺古墳群横穴式石室の三次元計測」『溯航』第 37 号 早稲田大学大学院文 学研究科考古談話会（http://hdl.handle.net/2065/00062810）