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Texture

De la photogrammétrie à l’impression 3D

La 3D prend de plus en plus de place dans le numérique et l’impression 3D vient naturellement compléter cette pratique.
Aujourd’hui, je vais parler de la photogrammétrie et de la possibilité d’imprimer en 3D ses “créations photogrammétiques”.

Qu’est ce que la photogrammétrie?

La photogrammétrie numérique est une science/technique permettant de reconstituer avec fidélité et précision des scènes en 3D. Les nuages de points et les modèles 3D photogrammétriques sont dotés d’un réalisme photographique qui les rend plus facile à appréhender que les modèles laser sans couleur.

Ces modélisations 3D photogrammétriques sont réalisés par corrélation épipolaire dense. Ce procédé permet d’identifier les pixels des photographies traitées et de les projeter dans l’espace pour constituer un nuage de points. Chaque point concentre une information spatiale et radiométrique extraite des photographies : on parle de pixel photogrammétrique.

Les résultats produits peuvent ensuite avoir diverses applications, de la donnée technique à l’outil de communication, combinant exactitude scientifique et hypperréalisme.

Quelles sont les étapes de la photogrammétie?

J’ai utilisé les visuels d’un petit projet réalisé par mon entreprise (Camsky).
Le projet consistait à modéliser en 3D un crâne afin de partager cet objet facilement avec des personnes éloignés géographiquement.

Voici donc les 7 étapes de la photogrammétrie !

1/ ACQUISITION

La première étape consiste à prendre une série de clichés photographiques afin de recouvrir l’ensemble de la structure. Pour la modélisation de bâtiments, le drone est un outil indispensable pour atteindre les zones inaccessibles au sol. Ici pour le crâne, un simple plateau tournant est nécessaire.

2/ RETOUCHE PHOTO

Les clichés ainsi obtenus sont traités dans un logiciel de retouche photographique afin d’optimiser et d’équilibrer leurs couleurs. Cette étape est essentielle à l’obtention d’un modèle détaillé et réaliste.

3/ AÉROTRIANGULATION

Le logiciel de traitement va rechercher des points homologues entre chacune des photographies et replacé ces points dans l’espace grâce au principe de la stéréoscopie.

aero

4/ NUAGE DENSE

Cette phase vise à densifier les points en se basant sur la structure aérotriangulée. Cette étape va apporter les informations nécessaires à la création d’un modèle fin et détaillé.

nuage-dense

5/ MODÈLE

Le logiciel va ensuite faire la jonction entre les différents points afin de créer des polygones et donc un modèle 3D.

modele

6/ TEXTURE

Cette étape consiste à plaquer les photographies sur le modèle 3D. C’est ce dernier calcul qui nous donne un modèle photogrammétrique : détaillé, précis et fidèle à la réalité.

texture

7/ RETOUCHE 3D

Ce dernier jalon permet d’enrichir le modèle et de le valoriser. Celui-ci peut être replacé dans un environnement afin de le contextualiser et de rendre l’ensemble plus vivant et intéractif grâce entre autre aux jeux d’ombre et de lumière.

Après l’étape numéro 5, on obtient un modèle qui peut déjà servir à l’impression.

Je vais donc parler maintenant de l’impression 3D. Je vais utiliser ce même modèle du crâne que l’on a réaliser avec mon entreprise pour l’ imprimer avec le service en ligne Sculpteo.

L’impression 3D + test

Qu’est ce que l’impression 3D?

L’impression 3D permet de produire un objet réel : un opérateur dessine l’objet sur un écran en utilisant un outil de CAO. Le fichier 3D ainsi obtenu est envoyé vers un logiciel spécifique qui le découpe en tranches et l’envoie à l’imprimante qui dépose ou solidifie de la matière couche par couche jusqu’à obtenir la pièce finale. C’est l’empilement de ces couches qui crée un volume. (source Wikipedia)

L’impression 3D

Pour imprimer un modèle photogrammétrique, on est parti d’un projet Photoscan (Agisoft). Il représente un crâne qui a été modélisé à partir d’un appareil photo et d’un plateau rotatif (tout simplement).

Ensuite, il faut exporter le modèle afin de pouvoir l’ouvrir par un éditeur 3D (ici on utilise celui par défaut sur windows 10 à savoir 3D Builder)

crane

Après avoir obtenu cela, il faut l’exporter en fichier .3mf. (Il y a une multitude de format pris en charge par Sculpteo. Pas de panique!)

Maintenant, vous pouvez vous rendre sur Sculpteo afin de commencer le paramétrage pour l’impression 3D.

Tout d’abord, il  faut uploader votre modèle :

impression-sculpteo

 

Vous pouvez ajouter une description, des mots clés et une catégorie afin de vous y retrouver dans vos projets et augmenter la visibilité de votre réalisation si vous le souhaitez.

On arrive donc au paramétrage de votre impression qui est très important car c’est ce qui va définir le prix de l’impression et sa qualité.
Dans mon cas, j’ai choisi un paramétrage peu onéreux car je suis en phase de test.

Vous pouvez choisir la taille de votre objet,  la couleur, les types de matériaux utilisés pour l’impression ou encore la finesse de l’impression.

Voici une capture d’écran :

parametrage-sculpteo

Il ne vous reste qu’a vérifier votre modèle et ne pas oublier de définir les “zones fragiles” comme indiqué ci-dessous.

verification

Et voilà ! Vous n’avez plus qu’a attendre la livraison qui ce fait de manière professionnel (l’objet est bien protégé)

Voici le résultat final :

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Le service est vraiment bien fait, il y a toutes les options nécessaires pour réaliser une bonne impression 3D.
Le seul hic actuellement… c’est le prix des impressions. En effet, sur un modèle complexe et si on veut une échelle réaliste, on peut très vite arrivé au plus de 100E et si on choisi des matériaux haut de gamme, on peut même dépasser les 500E!

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