プロジェクションマッピングの仕組み　3D計測から投影・ブレンディング、音の同期まで

プロジェクションマッピングは、建物などの形に合わせてつくった映像を、その形の上に重ねて映す表現だ。東京都庁第一本庁舎の常設上映では、40台のプロジェクターが幅約110m・高さ約126mの壁面を覆う。本記事では、対象を「測る」、映像を「つくる」、現場で「映す」の3つの工程と、音や運用までの流れを、メーカーの技術資料や研究論文、主催者の発表をもとに解説する。

本番の前に、縮尺模型で見え方を確かめる方法もある。東京ディズニーランドは2014年、シンデレラ城に映像を投影するショーの開始に先立ち、高さ1.5m（約30分の1）の城の模型に投射したテスト映像を公開した。

作品の評価の軸からも、工程の要点が見えてくる。2026年11月14日（土）に本選を開く東京国際プロジェクションマッピングアワード（PMA TOKYO）は、東京ビッグサイトの会議棟（コングレスタワー）の逆三角形の外壁（横94m×縦30m）に、1分30秒以内の作品を投影する。募集要項は審査の軸に「企画」「発想」「技術」「演出」「制作」を挙げ、投影面や建物の特徴を生かしているか、音楽と映像の融合を生かしているかなどを見るとしている。

測る　物の形をデータにする

最初の工程は、映す面の形をデータにすることだ。2001年の論文「Shader Lamps」（ラメッシュ・ラスカーら）は、白い物体に光で色や質感を与える実験で、物体の3次元の形を測るところから始めた。使ったのは精度0.5mmの接触式の3次元計測器で、1つの物体を測るのに約30分かかった。

測った形は、三角形を組み合わせたデータになる。約12×12×35cmの粘土の花瓶は7,000個、白く塗った約70×70×35cmの木製のタージ・マハル模型は21,000個の三角形で表された。

建物のような大きな対象を測る方法は、文化財の記録の分野で整理されている。奈良文化財研究所の金田明大は研究報告（2019年）で、レーザースキャナーの主な方式を3つに分ける。レーザーを発してから戻るまでの時間を測るToF法、位相差法、三角測量を使う三角法だ。

金田によると、ToF法と位相差法は外の光に強く広い範囲を測れるが、精度は低い傾向にある。三角法は精度が高い一方で外の環境に弱く、主に屋内で使う。反射の強いものやガラスなど、光が何度も反射する対象は測りにくい場合があるという。福島県の桜田IV遺跡では、位相差法で800㎡余りの建物跡を半日で測った。

写真から形を復元する写真測量もある。複数の画像から撮影位置と形を求めるSfM（Structure from Motion）と、その結果から高密度の点の集まり（点群）を計算するMVS（Multiview Stereo）を組み合わせる。専用の機器を要する方法が多いなか、市販のコンピューターとカメラにソフトウェアを加えれば測れるのが利点だと、金田は書いている。

つくる　プロジェクターの視点と、立体の錯覚

形のデータができたら、プロジェクターとの位置関係を求める。Shader Lamps論文は、プロジェクターをカメラと同じ透視投影の装置として扱い、コンピュータービジョンのカメラ校正の考え方を使った。物体上で3次元の位置がわかっている約20個の目印に、投影した十字の中心を一つずつ合わせ、その対応から3行4列の投影行列を求めている。

論文によると、プロジェクターには位置や向き、レンズの性質を合わせて最大11の自由度があり、手作業で合わせるのは手間がかかる。この方法では1台あたり5分足らずで校正でき、ずれは通常2画素未満だった。位置関係がわかれば、物体のどの点にどの画素の光が当たるかを計算できる。

明るさの補正も要る。論文は、狙った見え方を得るのに必要な投影の強さを、距離の2乗に比例し、面の反射率と、光が面に当たる角度の余弦に反比例する式で示した。60度より斜めの面には光を当てない設定にし、明るさの幅を保ち、ずれを避けたという。

映像そのものの演出では、立体の錯覚が鍵になる。プロジェクションマッピング協会の石多未知行は学術誌『光学』（2014年）の解説で、丸い形に合わせて立体的な映像を投影すると平面だったものが立体的に見え、さらに光と影を与えると空間性や立体感が増すと述べている。

人の動きに応じて映像を変える作品もある。愛知工業大学の小栗真弥は学術誌『色彩学』（2024年）で、障子への投影でKinectを使って来場者の骨格をとらえ、手を振ると「ええじゃないか」を模した札が降る演出を紹介した。茶会の和室では、レーザーレンジセンサーで足元を検出し、歩くと畳に映した葉が舞う演出も行ったという。

映す　明るさ・台数・ブレンディング・幾何補正

大きな面を明るく覆うには、台数と明るさの組み合わせが鍵になる。パナソニック コネクトの発表によると、都庁の常設上映は50,000ルーメンの「PT-RQ50KJ」と30,500ルーメンの「PT-RZ34KJ」を各20台使う。いずれも3チップDLP方式のレーザー光源機だ。公式サイトによると、ギネス世界記録「最大の建築物へのプロジェクションマッピングの展示（常設）」として認められた面積は13,904.956㎡だ。

屋内の没入型施設では、より多くの台数で壁と床を包む。テレビ朝日の2025年9月の発表では、東京・有明の「RÊVE DES LUMIÈRES」は約1,200㎡の空間で、13,000ルーメンのエプソン製「EB-PU2213B」を中心に100台以上のプロジェクターと、約60台のスピーカーを使う。屋外では、2013年の千葉県・柏駅前の催しが、35,000ルーメン機2台と20,000ルーメン機6台の計8台で、高さ68mの壁面に投影した（石多の解説）。

複数台の像をつなぐのが「エッジブレンディング」だ。隣り合う像の端を重ね、境目が見えないようにつなぐ。Shader Lamps論文は、重なる部分で各プロジェクターの光の重みの合計を1にし、重みをなめらかに変えるという方針を示した。エプソンの投写距離シミュレーターの説明書は、重なり（ブレンド幅）の既定の範囲を15〜45%とし、本体内蔵の機能で設定できる最大幅を45%としている。

曲面や斜めの投写で生じるゆがみは、幾何補正で整える。エプソンの高輝度機は、格子状の点を一つずつ動かす「ポイント補正」（EB-L30000U/L30002Uでは最大33×33点）や、球面・曲面への投写の補正、コーナーへの投写の補正を備える。カメラで複数台の明るさや色合いの個体差を自動で補正する機能（外付けカメラが必要な機種もある）や、映像を重ねて明るくする「スタッキング」もある。

パナソニックは、球面や円柱面への投写のゆがみを直す補正などをプロジェクターに標準で搭載している。一部の機種は、2×2から17×17の格子で局所的なゆがみを直す「フリーグリッド」を使える。同社は、円柱や球面の大型スクリーンから巨大な建物へのマッピングまでの演出に対応するとしている。高輝度化やRGBレーザーなど、プロジェクターの最近の動きはレーザープロジェクターの動向2026で整理した。

音と運用　同期・ループ・遠隔監視

映像と音、照明を時間どおりに動かす工夫は、1950年代の「音と光（ソン・エ・リュミエール）」にさかのぼる。ENSSIBが公開する1990年の研究報告によると、初期の上演では、操作員が台本に書かれた回路番号に従って照明を切り替えていた。やがて多重録音テープの空きトラックに制御信号を入れ、決まった瞬間に照明が切り替わる自動化に移った。歴史はプロジェクションマッピングの歴史でたどっている。

いまは、映像や音楽、照明を制御する専用機やソフトウェア（メディアサーバー）を使う（『光学』の解説）。都庁の上映では、プロジェクターと連動するRAMSAの立体音響設備を使い、投影する映像は「AcroSign」を基にした管理システムで、現地に行かずに管理する。リモートカメラで投影の様子を確かめ、機器の状態もオンラインで監視している（パナソニック コネクト）。

音の届け方にも工夫がある。都庁の上映「TOKYO Night & Light」の公式サイトは、上映中に現地と同じ音楽をサイト上で再生できるようにしている（一部の作品を除く）。上映は荒天時等を除いて毎日あり、11月は17:30〜21:30の間に8回の予定だ。公式サイトはグリーン電力の使用もうたう。作品と時間はTOKYO Night & Lightのガイドにまとめた。

屋外の催しは、決まった長さの映像を繰り返す運用が多い。2025〜2026年の松本城は約9分の映像を、約3分の休止をはさんで連続投影した。愛知県庁と名古屋市役所の「AICHI NAGOYA ART＆LIGHTS」は、約5分の投影と約5分のライトアップを交互に行った。2014年に始まった東京ディズニーランドのキャッスルプロジェクションは約15分のショーで、映像にレーザーやサーチライト、小型花火を組み合わせた。

屋外で映すときの条件　暗さ・面・天候・点滅

投影の見え方は、周りの明るさに左右される。Shader Lamps論文は、手法の主な制約として、映す面の性質に左右されることと、暗く管理された周囲の光が必要なことを挙げた。2025〜2026年の松本城の発表資料も、会期の後半は日没が遅くなるため、上映の開始時は見えにくい場合があると注意を促していた。

面の色や素材も影響する。石多は、透明な物や黒い壁面は通常映像を映しにくいが、高輝度の反射フィルムを貼るとはっきり見せられると書く。エプソンのシミュレーターも、明るさとコントラストの結果は計算値で、実際の値を保証するものではないと断っている。

天候への備えも欠かせない。都庁の上映では、屋外に常設するため、耐震・防水・防塵の性能をもつ専用の筐体を開発した。松本城は雨や雪でも、鶴ヶ城は雨でも投影し、荒天の場合は中断や中止がありうるとしている。投写の方式や天吊りの固定、レーザーの安全距離はプロジェクターの設置方法で解説している。

映像の内容にも、周囲への配慮が求められる。東京都の「プロジェクションマッピングの表示等に関するガイドライン」は、映像や光の点滅を原則1秒間に3回までとし、鮮やかな赤の点滅は特に慎重に扱うよう求める。道路をはさむ場合は、信号機や道路標識の効用を妨げず、運転者を幻惑しないことの確認も求めている。

編集部の視点

工程を分けてみると、プロジェクションマッピングは映像作品であると同時に、測量と光学、運用の技術の組み合わせだとわかる。都庁の40台、有明の100台以上、柏の8台と規模はさまざまだが、形を知り、位置を合わせ、明るさと継ぎ目を整えるという手順は共通している。企画から本番までの流れと費用の内訳はプロジェクションマッピングを実施するにはにまとめた。

機材の補正機能は進んだが、映す面の性質や周りの暗さといった条件は、2001年の論文が挙げた制約と重なる。文化財が舞台になれば、機材の置き場所や電源にも制約が加わる。その配慮と公的な指針は、文化財のプロジェクションマッピングと配慮で整理した。

よくある質問

プロジェクターは何台必要？

面の大きさや求める明るさ、使う機種によって異なる。本記事の例では、都庁が40台、有明のRÊVE DES LUMIÈRESが100台以上、2013年の柏駅前の催しが8台だった。2012年の東京駅丸の内駅舎の「TOKYO STATION VISION」は、超高輝度プロジェクター46台で幅120m×高さ30mの駅舎に投影した。

エッジブレンディングと幾何補正の違いは？

エッジブレンディングは、複数台の像の重なりをなめらかにつなぐ処理だ。幾何補正は、曲面や斜めからの投写で生じるゆがみを整える処理を指す。エプソンやパナソニックの業務用機は、いずれも本体の機能や専用のソフトウェアで調整できる。こうした機材を使って催しを企画・制作する会社は制作会社の記事で紹介している。

作品のコンテストは見に行ける？

東京国際プロジェクションマッピングアワード Vol.11の本選は、2026年11月14日（土）に東京ビッグサイトの会議棟前広場で開かれる。公式サイトによると、16:30開場で入場は無料だ。テーマは「ReBORN」で、本選に出場するチームは10月30日に発表される予定だ。

企画の工程ごとに読める記事は、プロジェクションマッピング・光の催しを企画する方への記事ガイドにまとめた。

※内容は2026年10月21日時点。最新情報は公式サイトで確認を。

ルーメンや投射比、エッジブレンディングなど、プロジェクションマッピングの用語はプロジェクションマッピング用語集で短く解説している。

※トップ画像：「国宝 松本城天守 プロジェクションマッピング 2024-2025」（株式会社一旗のプレスリリースより）

※本記事は、各主催者・メーカーの公式発表と、研究機関・官公庁の公開資料（2026年10月21日時点）をもとに、TOKYO ART SPHERE編集部が構成しました。

文：TOKYO ART SPHERE編集部

運営者からのご案内

※開示：トップ画像の「国宝 松本城天守 プロジェクションマッピング」と、本記事で例に挙げる「AICHI NAGOYA ART＆LIGHTS」「鶴ヶ城 プロジェクションマッピング」は、TOKYO ART SPHEREを運営する一般社団法人一旗社の関連法人、株式会社一旗がプロデュース・制作などに加わった催しです（運営者情報）。

TOKYO ART SPHEREを運営する一般社団法人一旗社の関連法人、株式会社一旗は、国宝・重要文化財や世界遺産、都市のランドマークを舞台にしたプロジェクションマッピングや、イマーシブ展示の企画・演出・制作・運営を手がけています。会場や映す面の条件に合わせた演出と機材の検討も、相談の対象です。予算が決まる前の段階を含めて、相談は株式会社一旗のお問い合わせフォームで受け付けています（自治体・公共プロジェクトの相談項目があります）。これまでの実績は一旗のプロジェクト実績で紹介しています。