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3D-photo – Photomodélisation d’ensembles urbains

Si la photomodélisation fonctionne bien sur des détails restreints, les résultats sont beaucoup plus aléatoires sur des ensembles urbains. Pourtant, la possibilité de faire à partir de quelques vues un relevé, est un objectif stimulant et réalisable sous certaines conditions.

La première chose est de bien prendre les vues. Un recouvrement de 50% est nécessaire entre chaque photo. Il faut tenir l’appareil bien verticalement et prendre garde de prendre complètement l’objet. La qualité des détails viendra du nombre de clichés réalisés. La redondance est un mal nécessaire.

Toutefois, de bons résultats peuvent être obtenus à partir d’un nombre réduit de vues. Idéalement, il faut un temps couvert, peu de changement météorologiques durant la phase de relevés.

Les modèles ne seront jamais parfaits comme le sont une modélisation, toutefois, ils seront assez précis pour peupler un arrière plan, ou de travailler sur les proportions et modénatures pour une modélisation classique.

Le Cours des 50 Otages.

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9 photos ont été prises, dans Hypr3D

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Le maillage et le nuage de points :

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Le même modèle dans PhotoScan

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image de structure.

Reconstruction 3D

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Le résultat de la modélisation est particulièrement propre.

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Le 4 allée Duquesnne

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9 photos ont été chargées dans Hypr3D

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image 72 634 points ont été générés.

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Le même dans PhotoScan

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Le Quai Moncousu, Quai André Morice

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25 photos ont été utilisées sur 25 chargées, 177352 faces ont été créées pour un modèle de résolution moyenne.

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Extrait de la texture

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Hypr3D, donne un résultat plus en profondeur, modélisant même les nuages !

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Le même fichier traité par PhotoScan.

11045 points de structure ont été créés.

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Le calcul a été calibré pour 5 000 000 de polygones. 3 113 134 points composent la scène.

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Le Quai François Mitterrand

Le Quai François Mitterrand a fait l’objet d’un traitement similaire avec prises de vues depuis le pont Haudaudine.

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Une petite sélection de 19 photos font une première approche de la modélisation.image

Le résultat, nuages 3D inclus, décrit en basse résolution le paysage du Quai :

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123DCatch produit une très bonne restitution des volumes, pourtant les photos sont prises à contre-jour imposant des contrastes importants et des éclats de lumière potentiellement problématiques.

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image seules 35 vues ont été utilisées.

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Le 10 rue de la Nouë Bras de Fer

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Immeuble particulièrement complexe, il a fait l’objet d’un très (trop) rapide test. 7 photos ont été prises depuis la rue. Pour un tel édifice, des vues depuis l’école auraient été indispensables. (17626 points, 34 471 faces).

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123DCatch produit un maillage un peu “mâché”…tout comme Hypr3D.

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Mais à partir de cette trame, il n’est pas trop difficile d’extrapoler les volumes.

Approche générale du site

De simples panoramas réalisés avec ICE peuvent, à la manière des découvertes au cinéma ou au théâtre, être utilisés pour constituer les fonds de scène.

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image Une collection de 71 vues est envoyée sur Photosynth.

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Le nuage de points induit :

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Dans Meshlab

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Le Quai Morice

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La projection en plan

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Photosynth accepte de travailler avec un nombre considérable de photos, (des tests ont permis de traiter plus de 500 vues d’un coup), plus le nombre de photos est important, plus les résultats sont précis.

Pour ce test, le temps de prise de vue pour l’ensemble des situations a pris une heure, le post-traitement, dépendant de la vitesse de transfert des fichiers, est de 4 heures (performances internet mauvaises).

3D-photo – Dissignac–Loire Atlantique

Présentation générale

Le tumulus de Dissignac un monument funéraire comprenant deux tombes à couloir. Le monument fait 23 m de diamètre et 3m de haut. Une dalle en couverture de la chambre A est ornée et comporte des motifs très stylisés. Découvert en 1873, le tumulus a fait l’objet de plusieurs fouilles archéologiques (réalisées entre autres par Jean L’Helgouach dans les années 1970-80). Ces fouilles ont permis de déterminer deux étapes dans la construction du tumulus. Vers 4500 avant JC, deux dolmens auraient été construits côte à côte. Puis dans une seconde phase, le monument aurait été agrandi avec l’allongement des couloirs vers 2990 av. J.-C.1. Les fouilles ont également révélé de nombreuses poteries ainsi que des symboles gravés au plafond des chambres. Les poteries retrouvées permettent de penser que le site fut occupé de façon continue entre 4500 et 2500 av. J.-C (1).

Voir le rapport de fouille de Jean L’Helgouach :
http://bsecher.pagesperso-orange.fr/Dissignac.htm

 


Agrandir le plan

Panoramas du site

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La maquette du musée

http://www.saint-nazaire-tourisme.com/page/2/8/ecomusee-de-saint-nazaire.html.

On trouve une maquette du tumulus à l’Eco-musée de Saint-Nazaire.

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Une photomodélisation est ici réalisée avec 123Dcatch :

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On remarquera des détails d’interprétation, particulièrement la massivité des murs renvoyant à des architectures connues pour leur spectaculaire structures.

Le même modèle reconstitué dans Hypr3D

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Ci-dessous, le modèle interactif 3D, cliquer avec la souris pour l’observer sous tous les angles.

Photomodélisation et extraction du plan du site.

Le plan du site est approché avec Photosynth :

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Photomodélisation de la façade

Modélisation de la façade avec Hypr3D :

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Ci-dessous, le modèle interactif 3D, cliquer avec la souris pour l’observer sous tous les angles.

Modélisation plus large :

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Seules 9 images sur 37 ont été utilisées par Hypr3D pour cette modélisation  :

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Ci-dessous, le modèle interactif 3D, cliquer avec la souris pour l’observer sous tous les angles.

Restitution partielle par 123DCatch

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Photomodélisation avec VisualFSM sur un jeu de 88 photos :

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Positionnement des caméras :

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Restitution en nuages denses

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Modèle maillé.

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La dalle de couverture :

Le modèle maillé par 123Dcatch est d’une extraordinaire densité (ici en filaire !!). Les principales gravures sont nettement visibles et en particulier le cachalot.

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Le détail du cachalot, toujours en filaire :

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L’ensemble en perspective.

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Le même jeu de photos analysé par Hypr3D : le modèle est moins complet.

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Le modèle issu de 123Dcatch comprend 910 400 triangles. Il est ici rendu pratiquement en géométral..

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3D-photo – Hypr3D–123DCatch, test sur le cairn de la Joselière

Le cairn de la Joselière possède une forme complexe, les dalles sont très irrégulières, mais de couleurs proches, il y a une imbrication formelle que les logiciels de photogrammétrie peinent à résoudre.

Le test Hypr3D

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Les différents formats sont extraits pour examen. L’ouverture dans Sketchup confirme qu’une partie de l’arrière plan a été pris en compte et maillé.

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Après nettoyage…image

La confusion entre les différents plans et surtout les plans lointains demande un gros nettoyage. A noter toutefois que ce test est réalisé sur un échantillon faible de vues (17).

Le nuage au format PLY contient les mêmes erreurs :image

Après nettoyage, la façade apparait :

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Puis est maillée :image

Le maillage brut doit ensuite être complété et repris en plusieurs points.image

Le résultat donne une bonne approche, avec seulement 17 photos prises à 6-7 m par très faible luminosité. Il reste un effet “plomb fondu” du fait de la médiocre résolution des détails.

Exploitation de l’export DAE :

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Le rendu avec texture donne un résultat visuel correct, même si la géométrie n’est que peu fidèle à la réalité.image

Le test 123DCatch

Avec le même jeu de photos, le test est renouvelé sur 123DCatchimage

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Les 17 vues sont reconnues et assemblées. Le photoréalisme est impressionnant du fait de l’utilisation d’une vrai texture et non d’une couleur par points.

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Le modèle 3D exporté au format OBJ possède un maillage assez dense, avec malgré tout, de grandes zones lacunaires.image

Le rendu, du fait de la texture, donne une bonne impression de précision.

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Des prises de vue complémentaires complèteront les zones lacunaires.