Olivier Bayle
Pour capturer la réalité afin de générer du modèle 3D, il existe deux moyens :
– Le scanner 3D qui génère un nuage composé de millions de points,
– La photogrammétrie (basée sur une série de photos) qui génère un modèle maillé.
La société Autodesk propose la famille ReCap qui s'adresse justement aux deux problématiques :
- Le logiciel ReCap peut collecter les données issues du scanner 3D et des photos,
– Le service cloud ReCap 360 peut, à partir de photos, générer un modèle maillé 3D.
On me pose souvent la question suivante : quel est le matériel le plus précis ?
Justement le webinar ci-dessous organisé par l’équipe ReCap Autodesk donne aperçu des réponses possibles sur un cas d’étude :
En voici un résumé.
Le lieux : Un centre commercial en Géorgie (4485 Atlanta Road, Smyrna, Géorgie, États-Unis).
Le matériel utilisé :
– Un scanner Faro X330,
– Une Station Totale S8 et son contrôleur TSC3,
– Deux Drones :
– DJI Inspire 1 – photo 12 MPx
– Drone avec un Hybride A7R de la marque SONY- photo 24 MPx
Comparaison des deux modèles issus respectivement des deux appareils photos :
Pour la prise de photos, deux modes opératoires ont été utilisés :
Pour l’appareil Sony, les photos ont été prises à partir d’un vol 360° + chaque façade.
Pour le drone SJI Inspire 1, les photos ont été prises à partir deux vols 360° à des altitudes différentes.
Pour chacun des deux vols, 163 photos ont été collectées.
Remarque : cela correspond à une photo tous les 5 à 10°.
Résultats:
Cela semblait évident mais encore fallait-il le prouver : C’est l'appareil photo qui possède la meilleure définition qui restitue le meilleur modèle. On pourra noter par exemple la toiture terrasse qui est parfaitement plate dans le cas l’appareil Sony alors que dans l’autre cas on observe de légères “vagues”.
Comparaison entre les modèles issus de l’appareil photo A7R (avec points de références) et du scanner 3D :
Le logiciel gratuit CloudCompare 2.6.1 a été utilisé pour comparer le nuage de points du laser scanner 3D au modèle maillé de l’appareil photo Sony.
Après avoir supprimé les différents éléments inexistants dans le modèle maillé par rapport au nuage de points (par exemple les voitures), nous obtenons le résultat suivant :
La cartographie bleu montre qu’il n’a y pratiquement pas de différence entre les deux modèle (notez que la courbe de répartition sur le coté du graphe est peu étalée) . On note que dans la zone de référence un écart de 11 mm est constaté.
Attention, cela peut être expliqué par des zones réfléchissantes qui sont difficiles à assembler par l’algorithme photogramétrique.
Nota : douze de points de référence ont été utilisés.
Comparaison entre les modèles issus de l’appareil photo A7R (avec ou sans des points de références) et du scanner 3D :
Dans le cas où les points de références ne sont pas présents, on constate un écart plus important (15 mm) par rapport au procédé utilisant les points de références (11 mm).
On note aussi que la courbe de répartition est beaucoup plus étalée.
Conclusion :
– Plus votre appareil photo est de bonne qualité, plus les résultats seront précis.
– L’ajout de point de référence permet d’augmenter le précision,
– La précision est le compromis entre la qualité de l’appareil photos, l'utilisation de points de référence, le nombre de photos et le mode opératoire utilisé (recouvrement entre photos, photographie des façades,….),
– Les données issues du scanner 3D et des photos sont complémentaires (en utilisant les points de référence) comme le montre les deux cas pratiques ci-dessous :
Dans les cas où il est impossible de positionner le scanner, dans des endroits inaccessibles comme par exemple :
Les toits :
En milieu vaste / étendu / chaotique :
Pour ceux qu’ils veulent plus de renseignements sur la manière de réaliser la fusion d’un nuage de points (scan 3D) et d’un modèle maillé (photo), je vous conseille de lire cet article.