La reconstitution d’objets 3d basée sur des images permet de créer des modèles 3d d’objets réels. Ce processus qui peut paraître complexe est en fait rendu très simple grâce aux outils que nous allons voir dans cet article.
Introduction
À la base, mon objectif était de faire la cartographie 3d avec mon drone en suivant les étapes indiquées ici. La cartographie 3D utilise la technique de reconstruction 3d à partir d’images (image based 3d reconstruction). C’est cette technique que je vous propose d’approfondir dans cet article.
Reconstitution 3d à partir d’image vs Scanner 3d
Il existe plusieurs types de scanneurs 3d. Ceux-ci produisent généralement des modèles de meilleure qualité que ceux obtenus en utilisant des images. Ceci est dû au fait qu’ils utilisent différents types de données comme des lasers ou des sonars en plus des images. La raison pour laquelle j’ai tout de même préféré utiliser la reconstitution 3d à partir d’image est tout simplement le prix. En effet, un scanneur 3d coûte entre 300$ et 100000$ ou plus. Bien qu’il soit possible d’en avoir à prix réduit si l’on est prêt à faire un peu de bricolage, j’ai choisi de rester dans la simplicité pour le moment.
Le principe
Le principe est à la fois simple et compliqué. Un algorithme complexe va trouver des points similaires entre les différentes images et ainsi pouvoir les replacer dans un environnement. Par triangulation, l’algorithme est capable de reconstituer un nuage de point représentant l’objet. Il va ensuite reconstituer la surface puis appliquer une texture avec les images.
Logiciels de reconstitution 3d à partir d’images
Il existe plusieurs logiciels de ce type et j’en ai essayé quelques-uns :
- VisualSFM et CMVS : Deux produits open source. Je n’ai malheureusement pas eu le rendu souhaité;
- Agisoft Photoscan : Logiciel payant très simple d’utilisation donnant un résultat satisfaisant;
- Trnio : Application iPhone très simple, mais un rendu limité;
- Autodesk 123d catch : Application web et mobile (iPhone et Androïd);
Selon mon expérience, j’ai eu les meilleurs résultats avec 123d catch. De plus, tous les calculs se font sur leurs serveurs, il n’y a donc pas besoin de bloquer un PC pendant une heure, car le taux d’utilisation du CPU est élevé, contrairement à VisualSFM ou Photoscan. Enfin, Autodesk possède une gamme d’outils très complète dans le domaine. 123d catch est un outil à la fois simple et puissant.
Toutefois, je n’exclus pas encore Trnio. Jan-Michael Tressler, le PDG de Trnio, m’assure que le rendu va être amélioré prochainement. Je fais d’ailleur parti des beta-testeurs de l’application.
Pour ce qui est de VisualSFM, je pense que le fait d’avoir une carte graphique NVidia Cuda peut aider comme indiquer sur leur site.
Comment faire?
J’ai choisi de télécharger l’application iPhone de 123d catch étant donné que cela évite les problèmes qu’il peut y avoir avec les différences entres les appareils photo. Si Autodesk a fait fonctionner leur application avec un iPhone, ça devrait fonctionner avec le mien.
Il faut ensuite placer un objet et en faire le tour. L’application va vous dire comment vous placer pour prendre vos photos. L’application va ensuite vous permettre d’uploader vos images puis va passer par plusieurs phases avant d’avoir un modèle. Environ une demi-heure plus tard, vous aurez une notification indiquant que le traitement et fini. Vous pouvez ensuite visualiser et publier votre modèle.
Il est très important de faire attention à l’éclairage. Le choix du type d’objet est également important. Il est nécessaire que l’objet ait des détails sur lesquels le logiciel peut se fier pour faire son traitement. Il faut éviter les objets avec trop de trous et de creux.
Exemple
Voici un exemple de modélisation:
123d propose de télécharger le modèle sous 3 formats, obj, 3dp ou stl. À vous de voir selon vos besoins.
Conclusion
Et voilà! Nous avons maintenant un modèle 3d d’un objet réel. Dans le prochain article, je vous présenterais une méthode simple pour intégrer le modèle 3d dans une scène créée avec Unity afin d’utiliser Oculus Rift.