Modélisation 3D / Photogrammétrie

La photogrammétrie est en quelque sorte un outil de « Reconstruction ». C’est-à-dire qu’il permet de produire un plan à partir d’un objet, plutôt que l’inverse. En l’occurrence dans ce cas, le plan en question est un modèle en trois dimensions, d’un objet de petite ou de grande taille.

Principe

Le principe de base de la photogrammétrie est la mise en relation de plusieurs images d’un même objet prises dans une multitude d’angles différents, afin de produire un modèle 3D de l’objet en question, avec des textures photo-réalistes.

Le rôle du logiciel et de son algorithme est de suivre les pixels et leur déplacement d’une image à l’autre, pour en déduire une position dans un espace tridimensionnel. Tous ces points lorsque relier les uns aux autres permettent la production d’une structure filaire par-dessus laquelle sont placées les informations photographiques qui composeront la texture des surfaces. 

La qualité du rendu final dépend directement de la qualité et des prises de vues, et donc, il est important de suivre une bonne méthodologie et d’utiliser de bons outils.

Méthodologie

Pour l’appareil photo, les deux caractéristiques les plus importants sont la résolution et le champ de vision. Plus la résolution, et donc le nombre de mégapixels, est élevé, plus le rendu final sera précis et permettra d’être observé de près sans qu’il n’y ait trop de défauts perceptibles. Pour le champ de vision, le grand angle est à privilégier, pourvu que la distorsion optique soit minimale ou entièrement corrigée avant l’ingestion dans le logiciel de composition.

Évidemment le matériel ne suffit pas, il faut prendre les photos en suivant deux règles de base.  

Premièrement, il est important de compléter la totalité des prises de vue dans un laps de temps le plus court possible, et dans des conditions lumineuses le plus possibles identiques entre les captures. En effet, plus la lumière restera homogène et constante, plus le logiciel aura de la facilité à organiser et comparer les pixels, comme leur luminosité et couleur ne variera que très peu d’une photographie à l’autre.

Deuxièmement, et c’est sans doute le plus important, il faut s’assurer de prendre un maximum de prise de vue dans le plus d’angles possibles. Il est donc non seulement important de maximiser les vues sur une rotation complète autour de l’objet, mais aussi de multiplier ces rotations en les distribuant en anneaux sur toute la longueur de l’objet. 

En suivant rigoureusement cette méthodologie, le logiciel d’analyse aura toutes les cartes en main pour produire un modèle d’une grande précision.

Photogrammétrie: L’alternative graphique au scan laser.

Comparer la photogrammétrie et le scan laser c’est un peu comme comparer l’imagerie aérienne par drone et par hélicoptère: chaque méthode a ses avantages et ses inconvénients, et donc, elles ne sont pas mutuellement exclusives.

Photogrammétrie: L’alternative graphique au scan laser check

Texture

Le principal avantage de la photogrammétrie est son rendu photographique des textures. Alors que le scan laser voit principalement en termes de volumes via des calculs de distances, la photogrammétrie voit en termes de couleurs et de luminosité et déduit le volume par des algorithmes qui analysent les variations d’une image à l’autre pour détecter les coins et donc chacun des points de la structure filaire qui servira de canevas pour la texture photographique.

Photogrammétrie: L’alternative graphique au scan laser check

Rendement et échelle

La photogrammétrie est particulièrement efficace pour la modélisation de petits objets ou de structures de taille modérée. Comme l’équipement nécessaire coûte beaucoup moins cher, il devient rapidement rentable de choisir cette solution lorsque l’échelle du projet est appropriée et lorsque le réalisme photographique est plus important que l'extrême précision des mesures.

Photogrammétrie: L’alternative graphique au scan laser check

Mise à niveau

Alors que l’évolution du scan laser passe strictement par l’évolution des équipements physiques, l’évolution de la photogrammétrie passe par l’évolution des logiciels et des algorithmes. On peut donc garder le même équipement de captation sur le long terme et quand même profiter des dernières avancées technologiques, qui à chaque itération améliorent un peu plus la précision et le rendement de cette méthodologie surprenante. 

Prêts à décoller?

Applications et avantages;
Pourquoi la photogrammétrie?

La photogrammétrie est une méthode de modélisation qui diffère de la numérisation laser traditionnelle. On préférera la photogrammétrie pour principalement deux raisons. Si le photoréalisme est plus important que la précision millimétrique du modèle, mais aussi le coût, qui est beaucoup moins élevé. Aussi, la photogrammétrie sera généralement préférée pour la modélisation d’objets ou d’espaces de taille modérée. 

Par exemple, les archéologues préférons le rendu photogrammétrique pour la reproduction photoréaliste d’artéfacts pour une fraction du prix d’une numérisation laser. De la même façon, les industries du cinéma et du jeu vidéo préféré cette technologie pour la numérisation d’environnements suffisamment crédibles visuellement dans le contexte d’un film ou d’un jeu. 

Même dans l’industrie minière, la précision d’un modèle photogrammétrique est souvent considérée comme suffisante pour évaluer des volumes de matériaux, avec une marge d’erreur de moins de 2% par rapport à une numérisation laser.

technologies d’imagerie aérienne

DJI Mavic Pro 2

DJI Mavic Pro 2

Le Mavic Pro est l’un des drones les plus légers, compact et robuste sur le marché. En termes de qualité d’image et durée de vol maximale, il est similaire au Phantom, mais ne permet pas des programmes de vol aussi complexes ou variés. Pour la captation vidéo, c’est l’un des meilleurs choix qui soient, mais pour des applications plus perfectionnées comme la géomatique on préférera le Phantom 4 Pro ou le Phantom 4 RTK.

DJI Phantom 4

DJI Phantom 4

En quelque sorte le petit frère du Inspire, le Phantom est un drone plus léger, avec une meilleure autonomie mais somme toute une qualité d’image substantielle. Pour tous vos besoins de captation aérienne commerciale de précision, la qualité des images produite par ce drone convient à presque toutes les situations.

DJI Inspire Pro

DJI Inspire Pro

Le plus perfectionné des drones de notre flotte. Offre la plus grande qualité d’image et une flexibilité sans pareil en termes de lentilles et de champ de vision. Si vous recherchez la meilleure facture visuelle qui soit, un maximum de flexibilité dans vos compositions et votre cadrage, en plus d’un rendu définitivement cinématographique, le DJI Inspire Pro saura vous épater par la qualité et la précision exceptionnelles des images qu’il produit.