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TUTORIEL

3 heures pour produire des élévations

Niveau technique
2/5
Matériel
2/5

Prérequis

  • Installation de RealityCapture 
  • Drone

Contenu

Comment produire rapidement une modèle 3D afin de pouvoir s’en servir dans le cadre d’une expertise ou d’un projet de restauration?

Ce tutoriel vous montrera comment l’on peut réaliser rapidement un modèle 3D à l’aide d’un drone et du logiciel RealityCapture

La première étape consiste à réaliser les prise de vues de l’objet ou du bâtiment que l’on veut reproduire en 3D. C’est une étape très importante car c’est de la qualité de prises de vue que va dépendre tout le reste du processus. Afin de produire des prises de vue adaptées, il faut choisir le bon matériel et respecter quelques principes de bases qui sont abordés dans les tutoriels avancés.

Comment bien choisir son matériel pour la photogrammétrie?

Comment réaliser des bonnes prises de vue ?

Dans le cas de la chapelle Sainte-Croix, notre choix c’est orienté vers un drone léger de moins de 249gr. Le principal avantage de ce type de drone, c’est qu’il ne nécessite aucun permis. Par contre, il ne dispose pas d’une optique de grande qualité. Pour atteindre de tel performance de poids, les constructeurs sont obligés de réduire la taille des capteurs de la camera. Le drone DJI Air est équipé d’un capteur CMOS 1/1.3”, la surface de ce capteur fait environ 1/5 de la surface d’un capteur plein format. Ce type d’optique est cependant suffisant pour produire un modèle 3D sur lequel on pourra distinguer les différentes pierres d’un édifice. Dans le cadre du relevé de la chapelle Sainte-Croix, nous avons réalisé 656 photos qui ont été enregistrées au format RAW (DNG chez DJI).

Cette étape du processus est optionnelle mais elle peut jouer un rôle non négligeable dans la qualité du modèle 3D qui sera produit. Le traitement des images va permettre de calibrer les couleurs et d’améliorer l’exposition afin de révéler le plus de détails possibles dans les zones d’ombre et de haute lumière. Pour effectuer cette étape du flux de travail, il est important de capturer les images au format RAW et de disposer d’une application d’édition d’images.

Dans le cas de la chapelle Sainte Croix, nous avons automatisé le traitement des images afin de gagner du temps. Le réglage a été réalisé sur quelques images et ensuite appliqué aux restes des images.

Le traitement des fichiers RAW avec Adobe Lightroom

Cette étape du flux de travail va permettre de déterminer la position exacte des différentes prises de vues. C’est l’application de photogrammétrie qui va traiter les images à l’aide de différents algorithmes.

Le premier algorithme va extraire une multitude de points caractéristiques pour chacune des images. Dans un second temps, l’application va chercher des correspondance entre les points caractéristiques de chaque image et les relier entre elles.

Ces différentes relations permettent alors à l’application de définir la position relative des différentes prise de vues. Quand la campagne de prise de vue a été bien réalisée, l’application arrive à rassembler toutes les images dans un seul modèles. En cas de défaut au niveau de la prise de vue, on remarque que l’application produit plusieurs modèles qui ne sont pas reliés entre eux.

L’étape de l’alignement va permettre de créer un premier nuage de point de faible résolution, d’évaluer la qualité des prises de vues et d’analyser la bonne couverture de l’objet relevé.

A ce stade, le nuage de point produit n’a pas d’échelle, on va donc devoir indiquer une échelle de référence afin que les mesures du modèle soient exactes.

La mise à l’échelle dans Reality Capture

La mise à l’échelle dans Agisoft Metashape

Cette étape du flux de travail consiste à augmenter la résolution du nuage de point afin d’obtenir une modèle 3D dense. A partir de ces données, l’application va ensuite créer un maillage de l’objet 3D. Un maillage est composé de sommets, d’arêtes et de faces, qui ensemble forment une représentation géométrique de l’objet.

A ce stade du flux de travail, nous avons produit un nuage de point et un maillage. Ces modèles 3D ne disposent d’aucune information relative aux matériaux qui composent l’objet relevé.

Afin d’obtenir ces informations, l’application va analyser les images afin d’appliquer une couleur sur chaque points du nuage de points, c’est la colorisation ou une texture sur chaque face du maillage. Il s’agit d’une étape relativement technique et crucial afin de produire des modèles 3D haute définition.

Dans le cas de la chapelle Sainte Croix, nous avons produit une texture. La première étape consiste consiste à créer une surface 2D sur laquelle on pourra ensuite appliquer la texture. L’application va donc “déplier” le model 3D et générer une texture vierge. C’est à ce stade que l’on va préciser la résolution de la texture.



Une fois la texture vierge calculée, on va pouvoir demander à l’application de cacluler la texture sur base des données des photos.

A ce stade, nous disposons d’un modèle 3D texturé. Nous pouvons maintenant demandé à l’application de produire des projection orthographique de la chapelle. Il suffit d’indiquer à l’application le plan suivant lequel on veut réaliser cette projection et de lui préciser la résolution. Cette résolution est exprimée en pixel par unité, ceci permet de mettre l’image à l’échelle par la suite.

Author

Benoît Lemmens

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