モバイルデバイスのパフォーマンス要因
Matterportでのスキャンに使用するタブレットやスマホをアップグレードするかどうかを検討する際、
「どの程度で十分なのか」と疑問に思うかもしれません。
「どの程度で十分なのか」と疑問に思うかもしれません。
この記事では、Pro2カメラ、360°カメラ、Leica BLK360 G1、
Matterport Axisモーターマウントの有無にかかわらず携帯電話など、
さまざまなキャプチャソースでのスキャンの速さや遅さに影響する要因について検討します。
また、これらの同じ要因のいくつかは、あるモバイルデバイスの1つのモデルで
どれくらいの規模のプロジェクトを試みることができるかにも影響します。
この記事では、スキャンボタンを押してからそのスキャンが
正常に位置合わせされるまでにかかる時間として定義される、
スキャン速度について説明します。
要約すると：
・モバイルデバイスのRAMを増やせば、より速く、より大きくすることができるので、
余裕のある範囲で購入することをお勧めします。
・最新のコンピューティングデバイスもスピードに影響します。
一般的に新しいほど速くなります。
・ストレージは、モバイルデバイスに保存する予定のプロジェクト数に応じて重要です。
スキャンスピード
異なるキャプチャソースは、本質的に異なるタイミングの側面を持ちます。
例えば、Matterport Pro2カメラやLeica BLK360 G1は、画像と深度データを取り込むために全回転します。
リコーのThetaやInsta360カメラのような画像のみをキャプチャするカメラは、
回転する必要がないので、撮影とその処理を迅速に行うことができます。
スマートフォンでスキャンする場合は、スマートフォンを中心に回転させるか、
Matterport Axisを使用してスマートフォンを回転させる必要があります。
リコーのThetaやInsta360カメラのような画像のみをキャプチャするカメラは、
回転する必要がないので、撮影とその処理を迅速に行うことができます。
スマートフォンでスキャンする場合は、スマートフォンを中心に回転させるか、
Matterport Axisを使用してスマートフォンを回転させる必要があります。
この記事では、スキャンのエンドツーエンドの結果に焦点を当てます：
スキャンを開始してから、そのスキャンがプロジェクト内の他のスキャンとうまく位置合わせされるまでです。
この最後の部分、つまり新しいスキャンをプロジェクトの他のスキャンに合わせる（または登録する）には、
より多くのコンピュータパワーが必要です。
なお、最初のスキャンの位置合わせ中に2回目のスキャンを開始することもできますが、
本記事では単純な完全なスキャンサイクルに焦点を当てます。
スキャンを開始してから、そのスキャンがプロジェクト内の他のスキャンとうまく位置合わせされるまでです。
この最後の部分、つまり新しいスキャンをプロジェクトの他のスキャンに合わせる（または登録する）には、
より多くのコンピュータパワーが必要です。
なお、最初のスキャンの位置合わせ中に2回目のスキャンを開始することもできますが、
本記事では単純な完全なスキャンサイクルに焦点を当てます。
スキャンアライメント速度には、以下の要因が影響します：
・デバイスのワーキングメモリーとして利用可能なRAMの量。
・モバイルデバイスがどれだけパワフルか、または最新か。コンピューティングパワーは重要です。
・スキャン回数やサーフェス数など、プロジェクトの規模や複雑さ。
・デバイスの温度条件。モバイルデバイスが熱くなると、スロットルやスローダウンすることがあります。
RAMは、どちらもギガバイト（GB）単位で測定されますが、
モバイルデバイスのデータストレージと同じものではありません。
メーカーによっては、1つのファミリーの中で異なる構成を提供しています。
例えば、サムスンのGalaxy S21 FE 5Gには、6GBまたは8GBのRAMを搭載したバリエーションが用意されています。
モバイルデバイスのデータストレージと同じものではありません。
メーカーによっては、1つのファミリーの中で異なる構成を提供しています。
例えば、サムスンのGalaxy S21 FE 5Gには、6GBまたは8GBのRAMを搭載したバリエーションが用意されています。
AppleはiPadやiPhoneのストレージ容量に重きを置いているため、
お使いのiOSデバイスにどれだけのRAMが搭載されているかを理解するのは難しいかもしれません。
Wikipediaやeverymac.comのようなサードパーティーのサイトでは、
iOSデバイスのより詳細なスペックをまとめようと試みています。
お使いのiOSデバイスにどれだけのRAMが搭載されているかを理解するのは難しいかもしれません。
Wikipediaやeverymac.comのようなサードパーティーのサイトでは、
iOSデバイスのより詳細なスペックをまとめようと試みています。
iOSデバイスにMatterportアプリがインストールされている場合、
設定パネルでデバイスに内蔵されているRAMの容量を確認することができます。
設定パネルでデバイスに内蔵されているRAMの容量を確認することができます。
この物理的なRAMは、すべてのアプリケーションとオペレーティング・システムで共有され、
OSは任意のアプリケーションが使用できる量を管理します。
OSは任意のアプリケーションが使用できる量を管理します。
例：最新のM1ベースを搭載したiPadを使用したPro2での撮影
Matterport Pro2またはPro2 Liteと最新のM1ベースのiPadの特定のペアリングのスキャン速度を見てみましょう。
iPadは、永久記憶装置の容量に応じて、8GBまたは16GBのRAMが搭載されています。
これは、処理能力とワーキングメモリ用のRAMという点で、
現在使用できる最速かつ最先端のハードウェアの一部です。
iPadは、永久記憶装置の容量に応じて、8GBまたは16GBのRAMが搭載されています。
これは、処理能力とワーキングメモリ用のRAMという点で、
現在使用できる最速かつ最先端のハードウェアの一部です。
下のプロットでは、スキャンを開始してから25～30秒の間に、
成功したスキャンの大半が完了していることがわかります。
これには、カメラの回転時間、Wi-FiによるiPadへのデータ転送、
新しいスキャンと過去のスキャンの位置合わせ（登録）などが含まれます。
成功したスキャンの大半が完了していることがわかります。
これには、カメラの回転時間、Wi-FiによるiPadへのデータ転送、
新しいスキャンと過去のスキャンの位置合わせ（登録）などが含まれます。
タイミングの分布はかなり狭いです。30秒以上かかるサンプルもありますが、
ほとんどは小さな範囲に収まっています。
ほとんどは小さな範囲に収まっています。
新しいスキャンを以前のスキャンに合わせる作業量、
つまり時間は、シーンの視覚的・3次元的な複雑さ、
各スキャンが他のスキャンとどれだけ区別されているか、されていないか、
以前のスキャンとの距離、カメラのタイプなど、いくつかの要因に依存します。
つまり時間は、シーンの視覚的・3次元的な複雑さ、
各スキャンが他のスキャンとどれだけ区別されているか、されていないか、
以前のスキャンとの距離、カメラのタイプなど、いくつかの要因に依存します。
したがって、最も強力なコンピューティング構成が、
高速で比較的再現性の高いタイミング結果を提供することは驚くべきことではありません。
高速で比較的再現性の高いタイミング結果を提供することは驚くべきことではありません。
例：Pro2と旧対応のiPadの組み合わせ
このタイミングプロットは、最速のiPad（最新のM1 iPad）と、
Matterport Pro2カメラを搭載した最も古いサポート対象のiPadの一部と比較してどうでしょうか。
Matterport Pro2カメラを搭載した最も古いサポート対象のiPadの一部と比較してどうでしょうか。
下のプロットでは、先行するM1プロット（緑色の線）に、
3GB RAMのiPadと古い2GB RAMのiPadのアライメントサンプルが加わっています。
青い3GB RAMのプロットは、それほど狭くなく、より大きなテールがあることに注目してください。
より多くのスキャンが開始から終了まで30秒以上かかり、
かなりの数のスキャンが40秒以上かかることがわかります。
3GB RAMのiPadと古い2GB RAMのiPadのアライメントサンプルが加わっています。
青い3GB RAMのプロットは、それほど狭くなく、より大きなテールがあることに注目してください。
より多くのスキャンが開始から終了まで30秒以上かかり、
かなりの数のスキャンが40秒以上かかることがわかります。
2GBのRAMしか搭載していないiPadはしばらく製造されておらず、
Pro2カメラでサポートされる最小限の構成を表しています。
上記の2GB RAMのプロットは、非常に幅が広いことに注意してください。
スキャンにかかる時間は、35秒から50秒以上です。
大型で複雑なモデルでは、スキャン完了までに60秒以上かかることもあります。
Pro2カメラでサポートされる最小限の構成を表しています。
上記の2GB RAMのプロットは、非常に幅が広いことに注意してください。
スキャンにかかる時間は、35秒から50秒以上です。
大型で複雑なモデルでは、スキャン完了までに60秒以上かかることもあります。
1日のスキャンで、よりパワフルなiPadを使用すると、
最も古い2GB RAMのiPadを使用した場合と比較して、多くの時間を節約することができます。
最も古い2GB RAMのiPadを使用した場合と比較して、多くの時間を節約することができます。
例：Pro2と様々な種類のiPadの組み合わせ
iPadの異なるグループをこのグラフにまとめると、以下のような濃密なビューになります。
これは、最高の結果をもたらすのは、
処理能力と作業メモリ（RAM）の組み合わせであることを示すものです。
左から順に、8GBまたは16GBのRAMを搭載した最新のM1が最速です。
次に、A15およびA14プロセッサを搭載した4GB RAMの最近のiPadは、
6GB RAMであっても、古いA12/A12ZベースのiPadよりも概してわずかに速い。
処理能力と作業メモリ（RAM）の組み合わせであることを示すものです。
左から順に、8GBまたは16GBのRAMを搭載した最新のM1が最速です。
次に、A15およびA14プロセッサを搭載した4GB RAMの最近のiPadは、
6GB RAMであっても、古いA12/A12ZベースのiPadよりも概してわずかに速い。
同様に、4GBのRAMを搭載した最新のA15/A14 iPad（ターコイズブルーのプロット）は、
古いA12、A10、A9プロセッシングプラットフォーム上の4GB iPad（紫のプロット）より高速です。
より新しいプロセッサーを搭載した3GB RAMのiPadは、古い4GBベースのiPadのプロファイルとほぼ同じです。
古いA12、A10、A9プロセッシングプラットフォーム上の4GB iPad（紫のプロット）より高速です。
より新しいプロセッサーを搭載した3GB RAMのiPadは、古い4GBベースのiPadのプロファイルとほぼ同じです。
上記の比較は、Matterport Pro2またはPro2 Liteを使用したサンプルを示しています。
次のような他のタイプのキャプチャソースでスキャンすることができます：
次のような他のタイプのキャプチャソースでスキャンすることができます：
・Leica BLK360 G1など、複数のスキャン密度やHDRオプションがあるハイエンドスキャナー。
・Matterport Axisモーター付きマウントの有無にかかわらず、スマートフォンに搭載されているカメラ、
およびタブレットに搭載されているカメラ。
およびタブレットに搭載されているカメラ。
・あらゆるソースから360°画像を取り込むことができます（Androidではベータ版）。
・オリジナルのMatterport Proカメラ。
これらのオプションの中には、アクティブな深度センサーを使用するものもあれば、
別途接続されたカメラを必要とするものもあります。
また、回転するものもあれば、ほぼ瞬時に360°画像を撮影するものもあります。
別途接続されたカメラを必要とするものもあります。
また、回転するものもあれば、ほぼ瞬時に360°画像を撮影するものもあります。
キャプチャツールの選択によってスキャンに必要な絶対時間は異なりますが、
上記のようなパターンは変わりません。
処理能力が高ければ高いほど、より速く空間を捉えることができるのです。
上記のようなパターンは変わりません。
処理能力が高ければ高いほど、より速く空間を捉えることができるのです。
Androidに関する考察
Android端末でも同じような性能のパターンがあります。
Android端末のメーカーは、ハイエンドからローエンドまで幅広いハードウェアを提供しており、
端末には様々なAndroidバージョンが使用されていることが多いです。
iOSとAndroidではソフトウェアやハードウェアのアーキテクチャが異なるため、
単純に比較するのは得策ではありません。
例えば、iOSでは2GBのRAMが必要ですが、Androidでは3GBが必要です。
端末には様々なAndroidバージョンが使用されていることが多いです。
iOSとAndroidではソフトウェアやハードウェアのアーキテクチャが異なるため、
単純に比較するのは得策ではありません。
例えば、iOSでは2GBのRAMが必要ですが、Androidでは3GBが必要です。
より速く、よりパワフルなデバイスが現場での時間を節約するというメリットを比較する
別の方法を考えてみましょう。
3つの異なるAndroidデバイスを使用し、「インポート360」機能を使って、
2階建ての住宅をスキャンした際にRICOH Theta Z1から撮影した
65枚の画像と全く同じセットを取り込みます。
別の方法を考えてみましょう。
3つの異なるAndroidデバイスを使用し、「インポート360」機能を使って、
2階建ての住宅をスキャンした際にRICOH Theta Z1から撮影した
65枚の画像と全く同じセットを取り込みます。
このテストで使用したSamsung Galaxy S21 Ultra 5Gは、
12GBのRAMとハイエンドのQualcommチップセットを搭載しています。
Samsung Galaxy Tab S5eは数年前の製品で、
6GBのRAMとミッドレンジのQualcommチップセットを搭載しています。
Samsung Galaxy A12は、3GBのRAMとローエンドのMediaTekチップセットを搭載した格安の携帯電話です。
12GBのRAMとハイエンドのQualcommチップセットを搭載しています。
Samsung Galaxy Tab S5eは数年前の製品で、
6GBのRAMとミッドレンジのQualcommチップセットを搭載しています。
Samsung Galaxy A12は、3GBのRAMとローエンドのMediaTekチップセットを搭載した格安の携帯電話です。
この例では、360°画像はまずデバイスのストレージにコピーされるため、
インターネットから画像をダウンロードしたり、
カメラで撮影してモバイルデバイスに転送したりする際の変動要素を排除しています。
インターネットから画像をダウンロードしたり、
カメラで撮影してモバイルデバイスに転送したりする際の変動要素を排除しています。
下のプロットは、各画像を選択し、Matterport Cortex AIエンジンで3Dに変換し、
以前のスキャンと位置合わせするのにかかる時間を示しています。
以前のスキャンと位置合わせするのにかかる時間を示しています。
最も強力なオプションであるGalaxy S21は、このサンプルで画像1枚あたり中央値13秒と、
かなり安定した結果を出しています。
ミッドレンジのTab S5eは中央値23秒、
低価格のGalaxy A12は360°写真1枚あたり中央値39秒で変換と位置合わせを行います。
現場でスキャンする場合、ハイエンドのデバイスを使用すれば、
1回のスキャンにかかる時間を大幅に短縮できます（この例では約3倍）。
かなり安定した結果を出しています。
ミッドレンジのTab S5eは中央値23秒、
低価格のGalaxy A12は360°写真1枚あたり中央値39秒で変換と位置合わせを行います。
現場でスキャンする場合、ハイエンドのデバイスを使用すれば、
1回のスキャンにかかる時間を大幅に短縮できます（この例では約3倍）。
このプロットには、注目すべき2つの項目があります。
1～27番のスキャンは順番に撮影され、各ショットは概ね前のスキャンと整合しています。
1～27番のスキャンは順番に撮影され、各ショットは概ね前のスキャンと整合しています。
28番は、いわゆるジャンプアライメントです。
このスキャンは、前のスキャンとは異なるエリアで撮影されたものです。
前のスキャン（この場合はスキャン10）とまだ重なりがあったので、
システムはスキャン28がスキャン27の近くにないことに気づいてから、
その正しい場所を見つけるためにより多くの時間を必要とします。
このため、上のチャートでは、28番目のシーケンスでスパイクが発生しています。
このスキャンは、前のスキャンとは異なるエリアで撮影されたものです。
前のスキャン（この場合はスキャン10）とまだ重なりがあったので、
システムはスキャン28がスキャン27の近くにないことに気づいてから、
その正しい場所を見つけるためにより多くの時間を必要とします。
このため、上のチャートでは、28番目のシーケンスでスパイクが発生しています。
もう一つ注目すべきは、下位モデルのGalaxy A12の黄色いプロットです。
プロジェクトが大きくなり、約55スキャンを過ぎると、
処理と位置合わせにかかる時間が長くなり始めます。
これは、デバイスの限られたRAMが、ジョブのサイズにスロットルや制限をかけ始めている例です。
ある時点で、オペレーティングシステムはアプリがより多くのRAMを使用することを許さず、
実際にアプリをクラッシュさせるかもしれません。
この制限を回避する唯一の方法は、新しいプロジェクトを立ち上げ、
2つのプロジェクトをマージ（つなぎ合わせる）することです。
プロジェクトが大きくなり、約55スキャンを過ぎると、
処理と位置合わせにかかる時間が長くなり始めます。
これは、デバイスの限られたRAMが、ジョブのサイズにスロットルや制限をかけ始めている例です。
ある時点で、オペレーティングシステムはアプリがより多くのRAMを使用することを許さず、
実際にアプリをクラッシュさせるかもしれません。
この制限を回避する唯一の方法は、新しいプロジェクトを立ち上げ、
2つのプロジェクトをマージ（つなぎ合わせる）することです。
まとめ
スキャン中の時間短縮のためには：
・最もパワフルなプロセッシング・プラットフォームを手に入れましょう。
・RAMを最大限に活用し、より多くのワーキングメモリーを確保しましょう。
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