【Unity】PDSデータから月面を作る
PDS（Planetary Data System）とは
PDSはNASAの惑星探査ミッションによって得られたデータを長期間アーカイブするシステムとして始まりました。 PDSが使用するPDS標準は国際惑星データ連合(International Planetary Data Alliance; IPDA)によって惑星探査データの標準として推奨されており、多くの国の宇宙機関がデータアーカイブにこのPDS標準を利用しています。アーカイブされた製品はオンラインで入手できます。
「PDSデータから月面を作る」では、下記サイトを参考にさせていただきました。
また、Ken Watanabeさんの"MoonVRAsset"を使用させていただきました。
月のPDSデータを取得する
LUNAR ORBITAL DATA EXPLORER からJAXAの月周回衛星「かぐや（SELENE）」のデータを取得してみたいと思います。（JAXAの「かぐや（SELENE）データアーカイブ」からも同じデータがダウンロードできます）
取得するのはアポロ11号着陸地点： 北緯0.67416度 東経23.47314度 付近としたいと思います。
①データの検索
LUNAR ORBITAL DATA EXPLORER のData Product Search にアクセスします。
STEP 1. SELECT DATA SETS TO SEARCH
▽JAXA SELENE/KAGUYA Main Orbiter
▽TC - Terrain Camera
▽Derived Data
▽DTM Map Seamless V2.0 にチェック
STEP 2. SET ADDITIONAL FILTERING PARAMETERS
▽Find by Location or Feature
図のように緯度経度を入力します。（アポロ11号着陸地点）
※月面マップ上で任意のエリアを指定することもできます。
STEP 3. PREVIEW SEARCH RESULTS SUMMARY
検索結果が表示されます。
STEP 4. SUBMIT QUERY
"View Results inTable"か"Select Results on Map Display"をクリックすると、検索結果がリスト（地図）で表示されます。"Add All Results to Cart"を選ぶか、個別に選択する場合は"In Cart"にチェックを入れます。
②データのダウンロード
Downloadタブに移動します。
下の方にある、"CONTINUE WITH CHECKOUT"の"Continue>"ボタンをクリック。
パッケージフォーマットやデータ構成を選択し、
"COMPLETE THE PROCESS"の"Your email:"にメールアドレスを入力して、"Submit Request"をクリック。
送信が成功すると、画面にメッセージが表示されます。しばらくするとメールが届きますので、メール内のリンクからダウンロードページにアクセスするとダウンロードができます。
データファイル（.img）とラベルファイル（.lbl）の2つが必要です。2つともダウンロードしておいてください。
▼今回取得したデータ画像（DTM_MAPS02_N03E021N00E024SC）
※右下付近がアポロ11号着陸地点。
Unity で月面データをインポートする
MoonVRAsset からプロジェクトデータをダウンロードします。
Unity でプロジェクトを開きましょう。
「MoonVR」フォルダの中にサンプルシーンやスクリプトが用意されています。今回は、地形を作るところまでやってみたいと思います。
③PDSデータのインポート
取得したデータファイル（.img）とラベルファイル（.lbl）を、Projectウィンドウの任意の場所に読み込みます。
④新規シーンの作成
新規シーンを作成し、Terrainを作成します。
⑤Moon Terrain Importer コンポーネントの追加
作成したTerrainに、"Add Component"から"Moon Terrain Importer"（スクリプト）を追加します。先ほど読み込んでおいたデータファイル（.img）とラベルファイル（.lbl）をそれぞれアサインします。
⑥Terrainの生成
"Make Terrain"ボタンをクリックすると地形が生成されるはず。
...が、何かエラーが出る;
どうやら読み込んだ元ファイルが大きすぎるようで（解像度：10800）、Unity で設定できる解像度を超えているようです（たぶん）。
Moon Terrain Importer では下記のように設定されるようなので、
（データの解像度①）÷（Sampling値②）=（UnityのHeightmap Resolution設定③）
10800 / 2 = 5400 →（UnityのHeightmap Resolution設定）...1025,2049,4097 までしか無いため4097に設定されますが、実際は足りてないということに...。
データ側の解像度（① ÷ ②）を下げるため（4097以下になるように）Sampling値を上げてみました。
Sampling:3 → 10800 / 3 = 3600
4097以下になり、無事Terrain生成できました！（上と左の地形が無い部分は、Unityでは4097に設定されているけれど、データは3600しかないので余分な部分が残ってしまうためだと思います）
▼生成された地形を真上から見た画像
【補足】
ちなみに、①データの検索で「DTM Map Seamless V2.0」にチェックしましたが、
STEP 1. SELECT DATA SETS TO SEARCH
▽JAXA SELENE/KAGUYA Main Orbiter
▽TC - Terrain Camera
▽Derived Data
▽DTM Map Seamless V2.0 にチェック
SLDEM2013 V1.0 のデータだと、1ファイルの範囲は小さくなりますが、解像度：4096 なので
Sampling:2（デフォルト値）→Heightmap Resolution:2049
Sampling:1 →Heightmap Resolution:4097
となり、Unity の設定できる範囲内なので（さらに解像度設定値とピッタリなので）、余分なベース部分が残らず地形が生成できました。
▼9個のデータを取得してUnity上で位置調整して繋げたもの
とりあえず今回は地形を生成するところまで。
これを使えば、実際の月面を散歩することもできそうですね！
▼人間の身長から見た月面上の景色
【追記】（2023/4/8）
MoonVRAsset ですが、自動生成されたデータの高さ方向は正確ではないということが分かりました。検証した結果、Width / Length を6000にしたとき、Height 400でおおよそ正確な地形になりそうです。（"Make Terrain"後は、Height値はデータによりマチマチでしたが、かなり起伏が激しい形状になっていたようです。）
- Terrain Width：6000（m）
- Terrain Length：6000（m）
- Terrain Height：400（m）
※Width / Length がそれぞれ 6000（m）にしているので、ここでは1/5スケールになります。（KAGUYAのデータは、1ユニット30km四方と思われるため）