Drone et 3D sont aujourd’hui des partenaires.
Mais l’aventure de la modélisation n’a pas attendue l’avènement des UAV pour commencer.
La photogrammétrie, qu’est ce que c’est ?
prise de mesures
Si nous faisons un peu d’étymologie, on retrouve les racines grecques de « photo » et de « mesure ».
Il s’agit donc d’un outil permettant la mesure, la prise de côtes de bâtiments, d’objets, de produits et ce, à l’aide d’images.
La photogrammétrie, autrement dit la modélisation à partie de photographies, existe depuis presque deux siècles…Et oui, …je sais, c’est surprenant.
Au début, il ne s’agissait que de faire une orthophoto d’une façade. Puis, l’appareil photo s’est envolé, et est embarqué dans une montgolfière. Grâce à des séries de clichés, on pouvait donc cartographier un terrain, et créer une carte sous forme d’orthophoto.
Il ne faut donc pas forcément un drone pour faire de la modélisation. Un simple appareil photo pour générer des modèles 2D et 3D précis peut suffire.
Domaines d’application:
Le panel de ces domaines d’activités ayant utilité de cette technique s’élargit chaque jour.
Environnement, arts, les disciplines ayant un lien avec la restauration d’oeuvres, archéologie, cartographie, industrie, paysage, bâtiment, construction, armée, secours, et la liste est non exhaustive.
De plus, la démocratisation des imprimantes 3D permet à chacun (ou presque) d’imprimer des pièces ou objets en 3D.
Le matériel:
Comme évoqué ci-dessus, le drone n’est pas obligatoire pour commencer en photogrammétrie et pour se faire ainsi la main.
Il est possible (et même conseillé pour s’entraîner) de le faire tout d’abord, avec un appareil photo, ou un photophone. Bref, tout ce qui est capable déprendre une photo.
Cela est donc abordable pour quasi tout le monde. Reste à savoir s’il s’agit d’une passion ou d’un outil de travail nécessitant ds mesures précises au centimètre.
Pour assouvir cette soif de découverte pour cette discipline, et si le but final demeure le plaisir ou l’impression 3D de la maison de votre voisin, le choix du matériel est moins onéreux. L’ajout de précision rajoute également un choix plus technique et plus couteux quant au matériel.
Il vous faut donc un appareil étant en mesure de prendre des photos. C’est tout.
C’est incroyable, mais sans en faire de la publicité, depuis 2020, Apple équipe ses produits mobiles haut de gamme d’un LiDAR (toute la série des iPhone depuis le 12 et Ipad)
Il vous faut ouvrir un compte gratuit sur l’application:
Vous démarrez un nouveau projet, nommez-le, puis lancez la numérisation. Il faut suffit de suivre les instructions et de déplacer votre smartphone pour capturer tous les recoins d’une pièce ou d’un objet que vous souhaitez mesurer. Une fois la numérisation terminée, appuyez sur la coche pour afficher la zone numérisée. Vous pouvez même la partager !!
Photogrammétrie et drone.
ortho 2D
Drone et 3D—> Résultat modélisation 3D par drone
Plusieurs types de machines sont possibles suivant le résultat souhaité. Et surtout si on recherche de la précision allant jusqu’au centimètre ou pas.
Pour une modélisation simple, tout drone, ayant un GPS est capable de le faire.
On peut donc aisément modéliser une maison, une statue avec une précision relativement juste.
Si la surface à modéliser s’aggrandit, par exemple un lotissement, il est préférable d’utiliser la planification de mission. Attention, cela n’est pas toujours possible en fonction des drones. Il b faut donc vérifier la compatibilité.
Le Phantom 4 est par exemple capable de réaliser une mission planifiée en utilisant GSP (logiciel de plan de vols de chez DJI).
Drone et 3D sont un des secteurs très porteur et très en vogue aujourd’hui.
La planification de mission:
Voici une liste non exaustive de logiciels de planification:
GSP, PIX 4D, Drone Deploy, Drone Harmony…..
chacun ayant ses particularités, ses options. Et certains sont payants, d’autres…moins.
je vous conseille vivement la vidéo de Paladrone à ce sujet:
La recherche de précision: Le RTK
Nous avons déjà mentionné la notion de « précision » à plusieurs reprises. Certaines professions, tels que les géomètres ou le bâtiment peuvent avoir besoin de précision.
Pour cela, il est nécessaire d’obtenir une géolocalisation précise.
Le RTK (Real Time Kinematic ou in French cinématique en temps réel) mesure et enregistre des données et des images géolocalisées.
Modélisation
Les données RTK peuvent être collectées à l’aide de modèles de drones spécifiques (équipés d’un système RTK). Phantom 4, Matrice 30 RTK; Mavic 3 E, le dernier Parrot Anafi.
Points d’attache, les GCP
Précision et cible
Ce sont des points d’ancrage, des repères, des Ground Control Points (GCP) dont les coordonnées sont connues et mesurés avec précision à l’aide d’un récepteur GNSS RTK ou d’une station totale.
Un GCP, ou un point d’attache est un point commun à plusieurs images. Le fait de retrouver ce repère sur plusieurs images permet des recoupements et facilite l’assemblage par le logiciel.
les GCP ne géoréférencent pas un projet, mais sont plutôt utilisés pour évaluer sa précision et donc ses mesures. Ce sont des points d’ancrage; des Ground Control Points dont les coordonnées sont connues. Ils sont mesurés avec précision à l’aide d’un récepteur GNSS RTK ou d’une station totale. Les GCP sont alors utilisés pour vous donner une reconstruction fidèle à la réalité.
Grâce aux GCP et aux points de contrôle, un géomètre peut être sûr que ses sorties photogrammétriques sont correctement géolocalisées et que les mesures effectuées à partir du modèle 2D ou 3D seront précises.
Distance d’échantillonnage au sol ou GSD
Le GSD est la distance entre deux centres de pixels adjacents mesurée au sol.
Ainsi un GSD d’ 1cm, signifie que la distance entre deux pixels de centre à centre est d’1 cm.
Plus le GSD est faible plus la précision est élevée. Et inversement.
La plupart des planificateurs de vols, incluent le GSD. Je vous épargne donc la formule pour le calculer (Hauteur de vol- Distance focale,…).
Il faut donc adapter son GSD aux besoins du sujet d’étude. Plus le GSD est faible, plus il faudra voler à basse altitude. Et donc passer plus de temps en vol. A l’inverse, un GSD plus élevé, vous permettra de voler plus haut et donc, de limiter le temps de vol.
Les logiciels de modélisation 2D et 3D:
Il y a plusieurs logiciels disponibles sur le marché.
Ils fonctionnent à peu près tous sur le même principe:
Insertion des photos, alignement puis création d’un nuage de point. Création du maillage, et l’import des textures.
Parmi eux, on retrouve:
Metashape, Pix 4D, Blender et reality Capture. Il en existe d’autres.
Seuls changent les modalités de financement.
Blender est en partie gratuit, certaines options sont payantes, et reality permet de faire les modélisations complètes. Seul l’export est payant. Nous avons chez Olao, un petit faible pour ce dernier. Le graphisme du résultat est plutôt séduisant.
En espérant vous avoir éclairé sur ce domaine très vaste de la photogrammétrie.
Pour se perfectionner, rien ne vaut l’entrainement. Donc entrainez-vous !!
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