Photogrammétrie, modélisation 3D et visualisation

Les modèles 3D de structures architecturales sont très importants pour étudier, analyser, parfois reconstruire ou documenter les bâtiments. 

Ces doubles virtuels peuvent être utilisés dans de nombreux domaines : 3DGIS, tourisme, gestion des installations, architecture, patrimoine culturel, reconstruction.

Leur visualisation permet à l’utilisateur d’obtenir une impression photo-réaliste des structures. 

La demande de modèles 3D de bâtiments a augmenté ces dernières années : gestion des installations, planification opérationnelle des services de secours (pompiers, médecins d’urgence, police, etc.), pour la sécurité des bâtiments, plans de villes en 3D pour le tourisme, smart city.

Pour ces modélisations et visualisations, l’acquisition 3D complète des objets se fait le plus souvent avec des scanners lasers terrestres ou avec de la photogrammétrie.

visualisation 3D multivue
Imagerie aérienne multivue : bâtiment vu depuis 12 points de vue aériens différents
(extraits d’images aériennes 13824×7680 pixels).

Photogrammétrie et visualisation 3D

Il y a un demande croissante de données tridimensionnelles complètes pour la planification, l’architecture, l’analyse environnementale, le tourisme, etc.

À quelle fin ?

Pour représenter l’objet tel qu’il est réellement, pour le mesurer en 3D même quand il est inaccessible, la création de modèles 3D précis est absolument nécessaire.

Aujourd’hui, la reconstruction d’objets 3D complète et détaillée est de plus en plus réalisée à l’aide de la photogrammétrie. Elle offre une excellente alternative à la CAO.

visualisation 3D LOD
Le niveau de détails (Level Of Details – LOD) dépend de la quantité de données collectées et de la qualité du traitement de ces données. LOD4 : précision centimétrique.

Le maillage 3D convient pour une visualisation 3D détaillée de grands bâtiments complexes. La photogrammétrie est devenue l’alternative à la mesure de bâtiment classique. Elle remplit une condition importante : conserver la précision et le détail à tout niveau de degré de visualisation.

visualisation 3D parking
Modèle 3D du parking Cordeliers (LPA) : précision et détails conservés.

Un problème de taille

Les fichiers photogrammétriques sont extrêmement lourds. Ils peuvent compter des millions de faces. 

visualisation 3D photogrammetrie
Modèle photogrammétrique – 1.460.944k vertices – 2.526.145k triangles

Ces données massives posent des problèmes pour la visualisation, le stockage et la consommation de bande passante.

L’utilisation de la vidéo est commune pour pallier la latence du modèle 3D, bien que l’objet 3D doive être traité sur un PC avant de pouvoir être filmé ; ce qui peut représenter des heures de travail.

Des solutions technologiques pour pallier les contraintes de la 3D

Le poids du fichier 3D peut être considérablement réduit grâce au Codec Arskan. 

visualisation 3D cathédrale plateforme saas

Poids initial 200 Mo / Poids avec Arskan Codec 38 Mo
5762 aerial photos (collected by CyArk). Model 3D : Open Heritage 3D.

Arskan Codec

Plutôt que de produire des versions low poly des modèles 3D, la brique technologique Arskan Codec réduit le poids du maillage, sans aucune perte de détails (hors quantification initiale).

visualisation 3D dans téléphone

Les étapes suivantes doivent être effectuées dans la plateforme ARSKAN SiloData pour visualiser, partager et exploiter avec simplicité le modèle 3D :

a) convertir le maillage en .obj (zippé ou non) ou .gltf. 

b) importer les fichiers, y compris les fichiers de textures associés.

Enrichir le modèle virtuel

Des données supplémentaires telles que du texte, de la photo ou de la vidéo peuvent être introduites, conduisant à la création d’un environnement virtuel multimédia. 

L’utilisateur peut naviguer sur différentes plates-formes, telles que les ordinateurs de bureau, les ordinateurs portables et les petits appareils portables (smartphone, tablettes).

La visualisation sans contrainte de modèles massifs ouvre de nouvelles possibilités dans le domaine de la visualisation de données 3D, de la navigation et de l’interaction bien au-delà de la navigation statique traditionnelle et de l’interaction devant un écran d’ordinateur.