Numériser le réel consiste à capturer des personnes, paysages, bâtiments et objets dans le réel et de trouver une façon plus ou moins automatique d’obtenir un équivalent en 3D que l’on peut ensuite utiliser dans le cinéma, le jeu vidéo ou même… le métaverse. La CST – Commission supérieure technique de l’image et du son a organisé en partenariat avec l’Institut Georges Méliès une journée de démonstrations de services à la pointe de la production virtuelle. Cette journée s’adressait à tout professionnel de l’audiovisuel et du cinéma : producteur, réalisateur, chef opérateur de l’image ou graphiste, souhaitant comprendre de bout en bout le processus de création s’appuyant sur les nouveaux outils. Nous y avons été et partageons avec vous ces quelques notes. Cette première conférence concerne la numérisation du réel.

L’acquisition de données

Acquisition de données Terrain : 70% de la réussite.

• Lasergrammétrie (plusieurs types, base pour les monuments histo),

• Photogrammétrie (Terrestre et aérienne), ensemble de photos, de prises de vues qui va permettre de réaliser un modèle 3D texturé, divergente en intérieur et divergent en extérieur, // ou stéréo.

13.000 photos permettent de tout recouvrir dans un bâtiment, en photogrammétrie, on n’a pas d’échelle, en superposant la lasergrammétrie, on peut être fidèle au modèle. Plus difficile en extérieur, car on doit faire avec la lumière et les ombres. 2 jours complets pour prendre l’église.

2 types de vols (auto et manuel), le vol manuel permet de mieux choisir les prises de vues et de suivre la lumière du soleil pour avoir un modèle qui respecte la luminosité.

• Lidar (plus sur numérisation large)
• Pôle R&D (ont dev leurs propres outils)

Le traitement des données

Après laser et photo, on traite les données laser (calage), on fait un équilibrage colorimétrique et chromatique puis l’assemblage et l’alignement.

On travaille à partir d’un nuage de points relevés par le laser (ici environ 1 milliard de points relevés), on crée des liens entre les stations, le nuage de points lasergrammétrique sert de base au traitement des photos.

Logiciel utilisé ici : Leica Cyclone register 360

Pour la photogrammétrie, un traitement de l’image 2D peut permettre d’améliorer la reconstitution des textures :

Une fois les 2 traitements faits (nuage et photos)

Autre softs: reality capture, metashape

Liens entre photos et lasers:

Cet assemblage est possible du fait de la captation scanner en couleur

Modèle 3D résultant :

Typiquement le genre de modèle que l’on peut utiliser au ciné sur fond LED en temps réel, après les avoir retravaillés (allégés).

Génération de livrables

Le nuage de points permet de faire des prévus, des calages caméras, des modèles réels à partir des échelles.

Le modèle photogrammétrique 3D brut est trop lourd pour être exploitable en temps réel car bcp trop de triangles, mais c’est une base pour le modèle optimisé temps réel avant retravail des textures et du maillage.

Moyens d’optimisation

• Simplification des modèles
• Delighting: optimisation pour réagir à l’éclairage ambiant
• Utilisation des normal maps pour ne pas alourdir les modèles

NDLR : ça c’était avant NANITE d’Unreal Engine 5. Depuis, d’autres workflows sont possibles, et sans avoir à réaliser une retopologie des modèles.

Le plus important est dans le choix des positions pour les prises de vues, puis dans les choix relatifs au nettoyage de points, de retraitement de l’image.

Intervenant

Intervenant :  Thomas GUILLET / Art Graphique et Patrimoine

Thomas GUILLET, Ingénieur commercial, Art Graphique et Patrimoine

Géomètre-topographe de formation et télépilote drone, avec dix ans d’expérience dans les relevés architecturaux, Thomas a intégré AGP en 2020 en tant que lasergrammètre et photogrammètre, en charge de la numérisation 3D des monuments historiques. Son expérience terrain sur de nombreux sites patrimoniaux et sa connaissance fine des métiers liés à la restitution 2D et 3D du patrimoine bâti, lui permettent aujourd’hui d’intégrer le pôle commercial d’Art Graphique & Patrimoine en tant qu’Ingénieur commercial et de travailler pour le développement de l’activité de l’entreprise.

La conférence