Les meilleurs logiciels de photogrammétrie

Lorsque les critères de tolérance sont fixés à 1/500 de millimètre, il est préférable d’opter pour un équipement de photogrammétrie de qualité métrologique.

Pour les puristes, le terme est strictement utilisé pour désigner le processus de prise de mesures fiables à partir de photographies. « Photo » (lumière), « gramma » (écriture), et « metron » (mesurer). Mesure au moyen de la lumière. Son utilisation est plus scientifique, plus industrielle si vous voulez. Vous la retrouverez dans des domaines tels que l’inspection, l’analyse des déformations et d’autres cas d’utilisation de mesures de haute précision.

Pour de nombreux professionnels des arts visuels et de la conservation du patrimoine, par exemple, sa définition est simple : transformer des images en modèles 3D. Les historiens s’en servent pour numériser des spécimens archéologiques en couleur, les VFX artists pour créer rapidement des ressources pour l’animation ou la conception de jeux, et certains amateurs pour imprimer en 3D des modèles dans le seul but de les montrer à des invités vaguement intéressés.

Nous dirons qu’il s’agit d’une technique de reconstruction de données 3D à partir d’images 2D. Cette définition devrait couvrir à la fois la photogrammétrie pour la métrologie et ce que nous désignerons comme la photogrammétrie pour la VFX.

Barack Obama assis devant une installation de photogrammétrie sur mesure composée de 50 projecteurs LED et de 14 appareils photo. En quelques secondes, les multiples clichés du visage du président pris sous différents angles ont permis d’obtenir des données de texture de très haute qualité ; en les combinant ensuite à des scans 3D réalisés par deux scanners Artec Eva, il a été possible de créer le tout premier portrait 3D en couleur d’un chef d’État. Photo avec l’aimable autorisation de la Maison Blanche.

3DF Zephyr

3DF Zephyr se décline en trois versions. En haut de gamme, on trouve la version complète, pour laquelle vous pouvez payer un abonnement mensuel ou une licence perpétuelle. Il existe également 3DF Zephyr Lite, une version intermédiaire, et 3DF Zephyr Free.

La version gratuite vous donne la possibilité de construire des modèles 3D mais le nombre de photos que vous pouvez utiliser est limité à 50. Cela restreint la taille des objets avec lesquels vous pouvez travailler. Vous ne pouvez également utiliser qu’un seul GPU NVIDIA pour améliorer le traitement, et les options d’exportation sont limitées aux maillages avec texture JPEG et aux téléchargements sur YouTube. 3DF Zephyr Free propose également des outils d’édition limités pour les tâches de base : sélections, coupes, copies d’éléments, etc.

Bien que contraignantes en apparence, ces restrictions constituent un excellent point de départ si vous souhaitez simplement découvrir et vous familiariser avec le logiciel. Vous pouvez ensuite passer à des versions supérieures ne présentant pas ces limites, et profiter d’une plus grande sélection d’outils d’édition et de filtres professionnels, d’options d’exportation plus larges avec des nuages de points, des maillages texturés, des positions et des distances, et bien plus encore, ainsi que de fonctionnalités telles que la prise en charge des formats de fichiers de scanner laser, la possibilité de générer des orthophotos, ainsi que des outils pour l’arpentage, les SIG et la CAO.

Lien de téléchargement : https://www.3dflow.net/3df-zephyr-free

Meshroom

Il s’agit d’une solution open-source développée sur AliceVision, un framework d’algorithmes de vision par ordinateur avec reconstruction 3D et suivi de caméra. Son éditeur drag-and-drop est facile à utiliser et permet un travail intuitif avec le logiciel. Meshroom utilise un workflow nodulaire où chaque nœud représente un ensemble d’actions à effectuer pour générer un modèle 3D.

Le logiciel vous donne la possibilité de modifier le workflow (ou pipeline) ou de simplement travailler avec le workflow à un clic par défaut. Cette flexibilité rend Meshroom à la fois convivial pour les débutants et utile pour les utilisateurs plus expérimentés. Vous pouvez également enregistrer vos pipelines personnalisés en tant que modèles afin de ne pas avoir à retracer les étapes lors de vos projets ultérieurs.

Meshroom peut prendre en charge plus de 1 000 images et est compatible avec d’autres logiciels de modélisation 3D. Les utilisateurs bénéficient ainsi d’une plus grande souplesse dans leur workflow. Par exemple, vous pouvez l’utiliser pour ajouter de la texture à un maillage après l’avoir modifié dans d’autres applications de modélisation 3D.

Une série de plugins permet une compatibilité croisée avec des logiciels tels que Houdini, Blender, Maya, ZBrush et d’autres encore, pour des workflows plus élaborés de développement de jeux, de modélisation photo et de suivi de caméra. Les utilisateurs bénéficient également de bibliothèques contenant des algorithmes supplémentaires pour la reconstruction 3D, l’identification de cibles, et bien plus encore.

VisualSFM

Dans le nom de cette solution, SFM signifie « Structure from Motion » (structure à partir du mouvement).  Il s’agit d’une technique permettant de déduire des informations géométriques en se déplaçant autour d’un objet. Pour simplifier à l’extrême son principe, on pourrait dire qu’elle fonctionne en quantifiant la parallaxe du mouvement. Lorsqu’un observateur change de position, les objets les plus proches semblent se déplacer davantage que ceux qui sont plus éloignés. Si vous faites le calcul à partir de ces différences relatives, vous pouvez déterminer la structure 3D de ce qui est observé. Les humains utilisent également cette technique.

Visual SFM offre une interface utilisateur graphique pour effectuer ces calculs. Il s’agit d’une solution simple élaborée par Changchang Wu, ingénieur logiciel chez Google, qui utilise les calculs SFM pour la détection des caractéristiques, la mise en correspondance, et l’ajustement de faisceaux pour permettre aux utilisateurs de générer des modèles 3D à partir d’images 2D.

Le processus lui-même se déroule en quatre étapes, qui peuvent également être exécutées à partir de la ligne de commande si vous préférez cette option à l’interface graphique. Les utilisateurs importent les images dans VisualSFM, exécutent la détection des caractéristiques et la mise en correspondance des images, viennent ensuite la reconstruction éparse et enfin la reconstruction dense.

VIsualSFM est gratuit pour un usage personnel, non commercial ou de recherche.

Lien de téléchargement : http://ccwu.me/vsfm/index.html

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