本技術は、航空レーザなどで取得した点群および二次元の建物外周線データを入力とし、点群から屋根面を推定し、モデルの構成要素生成および統合、整形を行うものです（図1）。屋根面推定の工程では、まず点群の分布特徴より、屋根面を面ごとに分類します。次に格子メッシュを生成し、点群の屋根面分類情報をメッシュに付与します。格子メッシュの屋根面分類情報の補正・統合を行った後、屋根境界線を取得します。モデル構成要素生成・統合・整形の工程では、屋根面、壁面、底面の幾何学的な情報を取得し、これらを統合し三次元モデルを構築します。さらに生成された三次元モデル面と入力点群との距離を指標化し、モデルの品質評価を行います。

空中写真や点群から建物モデルを自動生成する従来の方法は、屋根面数が少ない基本的な家屋形状に限定したり、予め定めた屋根形状パターンに当てはめる方法などであり、屋根面数が多い建物や、段違い屋根など落差境界を持つ建物の形状を正確に再現することができませんでした。
開発手法では、点群の屋根面分類を行い、各点に屋根番号を付与します（図2a）。建物外周線を包括するように格子メッシュを生成し、メッシュ内の点群のうち代表的な屋根面番号を格子メッシュの屋根面番号とします（図2b）。このように、屋根面分類された点群をメッシュ化することで、判別困難な点群を除外する効果があります。さらに、メッシュに付与された屋根面番号を、周辺メッシュを参照しながら補正することで（図2c）、再現不要な軒や庇などの小さな面を除外しつつ、主要屋根形状のモデル化を実現しています。
自動生成された建物モデルは、日本の一般的な家屋形状だけでなく、落差境界を持つ建物（図3b, d, e）やビルの屋上設備（図3f）を再現することができます。また点群の分布特徴のみから屋根形状を推定するため、点群生成方法に制限がありません。航空レーザ点群のほか、航空写真から生成されたDSM点群やSfM/MVS処理で生成された点群なども入力データとして適用可能です。