Méthodes d’acquisition d’un modèle 3D existant

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Résultat d'un scan 3D d'une rue

Méthodes d’acquisition d’un modèle 3D existant

La modélisation manuelle de l’intégralité d’une ville demande un travail humain long et couteux. S’il est nécessaire pour les ouvrages devant être particulièrement précis (les bâtiments et infrastructures) il l’est nettement moins pour les objets relevant de l’habillage du modèle. Pour ces objets il sera donc préférable d’employer des méthodes d’acquisition automatisée de leur géométrie.

Photogrammétrie

Principe de la photogrammétrie

On utilise la parallaxe entre deux points de vue pour modéliser le volume des ouvrages

Déjà évoquée dans l’exemple de la maquette numérique urbaine de la ville de Cannes, la photogrammétrie est avant tout liée aux mathématiques et à la géométrie. En détectant les objets sur plusieurs photographies orientées différemment et en utilisant les coordonnées de l’appareil de prise de vue et des sujets il est ainsi possible de générer leur géométrie avec une précision directement dépendante de la résolution des images et du nombre de prises de vue. Ces images sont acquises par survol d’avion ou de drone pour ce qui est des prises de vue aériennes.

La photogrammétrie peut également être employée au sol avec la même logique géométrique. Le travail de la société 3dcapture, prestataire d’acquisition 3D illustre parfaitement les applications de cette technologie.

Scanner 3D

Un scanner 3D embarqué sur une voiture

Ce système permet de réaliser des captures à grande échelle

Le scanner 3D est assez proche des appareils de topographie habituels en ce sens où il exploite les angles tridimensionnels de la direction de la lunette pour déduire mathématiquement la position dans un système géodésique d’un point distant. La spécificité de ce matériel réside dans le fait que le scanner 3D va également capter la couleur dominante du point distant et va balayer automatiquement tout un espace. Le résultat obtenu prend la forme d’un nuage de points colorés en 3 dimensions. Ce nuage sert alors de base pour modéliser, soit automatiquement soit manuellement, des objets calés sur les coordonnées des points.

Le scanner étant fixe, le résultat obtenu se limite donc à ce qui est visible à son emplacement. Les faces arrière des objets devront être obtenues par un autre scan depuis un autre point de vue en conservant le même système géodésique.

Pour des acquisitions à grande échelle il devient donc intéressant d’embarquer le scanner sur un véhicule et de parcourir les rues. S’en suivra alors un travail fastidieux de traitement des points.

Résultat d'un scan 3D d'une rue

Le nuage de points colorés devra ensuite être transformé en objets solides

Cette méthode d’obtention permet de faciliter grandement l’acquisition des volumes existants et la modélisation à grande échelle d’une maquette numérique urbaine.

Clément VALENTE

Expert en construction numérique

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