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Accueil / Magazine / Didacticiels / Photogrammétrie : débuter avec Agisoft PhotoScan

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Photogrammétrie : débuter avec Agisoft PhotoScan

Publié le 15 février 2017 par
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PhotoScan

Masquer les photos

Cette étape consiste à créer sur les photos un masque autour de l'objet à scanner, pour éliminer les zones que vous ne voulez pas reconstruire. Elle n'est pas obligatoire : dans bien des cas, le logiciel donnera des résultats tout à fait corrects directement.

Néanmoins, les masques ont des avantages :
- ils permettent d'améliorer la précision ;
- ils évitent certains artefacts de reconstruction ;
- ils sont très utiles si un élément de la scène bouge, par exemple si un passant est présent sur plusieurs clichés : le masquer aidera l'algorithme lors de la reconstruction ;
- enfin, ils s'avèrent quasi indispensables si vous travaillez avec un objet placé sur une table tournante.

Pour commencer, double-cliquez sur un cliché dans le panneau "photos". Il s'affichera alors au-dessus du viewport, dans un onglet dédié. Vous pouvez ensuite zoomer avec la molette de la souris, déplacer la zone affichée en cliquant-glissant.

Dans le menu supérieur, plusieurs outils sont à votre disposition pour sélectionner des portions de la photo.
De gauche à droite :
- sélection rectangulaire ;
- ciseaux intelligents, qui permet de tracer un polygone fermé par clics successifs ; pour fermer le tracé, il suffit de cliquer à nouveau sur le premier point. La touche Ctrl permet d'activer le "snapping" : le logiciel tente de détecter des contours courbes entre le dernier point placé et la position du curseur ;
- un "pinceau intelligent" qui permet de peindre une sélection à la souris et ajoute au fur et à mesure des régions (fonctionne plus ou moins bien selon la texture des objets visibles) ;
- une "baguette magique" semblable à celle de Photoshop : cliquez, elle sélectionnera une région ayant une couleur relativement uniforme Elle dispose d'un menu avec une option d'ajustement de la tolérance, pour affiner sa sensibilité.


Ci-dessous, aperçu des outils de marsquage : à gauche, le tracé d'une forme, à droite les fonctions d'ajout/soustraction au masque et inversion.

PhotoScan

 

Une fois qu'une zone est sélectionnée, on peut l'ajouter au masque de la photo en cliquant sur le premier bouton de masquage. Le second permet, lui, de soustraire une zone (par exemple, si vous avez masqué par erreur une portion de l'objet). Le troisième permet d'inverser la sélection, ce qui peut être très utile : on pourra ainsi, au lieu de faire une sélection des zones qui entourent l'objet, faire une sélection de l'objet lui-même, inverser la sélection puis ajouter cette nouvelle sélection au masque. Dans certains cas, cette méthode est plus rapide.

Quelques précisions :

- Le menu Photo permet annuler (supprimer) le masque ;
- Lorsque vous travaillez sur une photo, appuyez sur la touche Ctrl pour ajouter une sélection à la zone déjà sélectionnée ;
- La touche Echap permet d'annuler la sélection en cours.

Notez qu'il est possible d'importer des masques, via le menu Outils/Importer. Plusieurs options sont proposées :
- import à partir de la couche alpha,
- import à partir de fichiers images (un masque par photo),
- import d'un fond (utile dans le cas d'un plateau tournant),
- import à partir de Modèle : dans ce dernier cas, PhotoScan utilise le modèle 3D reconstruit pour générer un masque.

Il est donc possible d'utiliser des workflows variés, et notamment de créer des masques dans votre outil 2D favori puis de les importer. Un bon point, puisque les outils de masquage proposés en interne sont assez limités.


Ci-dessous : une photo avec un masque, créé à gauche à l'aide de la baguette magique, à droite avec des sélections rectangulaires. L'affichage des miniatures des masques a été activé à l'aide de l'avant-dernière option du panneau "Photos" (rond sur fond bleu) : très pratique pour voir rapidement quelles photos possèdent un masque.

 

PhotoScan

PhotoScan

 

Aligner les photos

Dans le menu "Traitements", choisissez "Aligner les photos". Le menu qui s'ouvre propose différentes options. L'alignement n'était pas une étape très longue (en particulier depuis la version 1.3, qui l'accélère par GPU), nous vous conseillons de rester en précision "haute".
Dans les options avancées, activez "restreindre les caractéristiques par masques" si vous avez créé des masques qui cachent des objets en mouvement : par exemple des passants et nuages. Dans tous les autres cas, vous pouvez laisser cette case décochée.
Pour le reste, laissez les paramètres par défaut, cliquez sur OK.

Une fois le calcul fini, la vue "Modèle" affichera un nuage de points très clairsemé, et des rectangles bleus qui correspondent aux positions des différentes photos. A ce stade, vous avez déjà une petite idée de la réussite du scan : vous devriez reconnaître l'objet et vos déplacements lors de la prise des photos.

Cliquer-glisser avec le bouton gauche de la souris permet de faire pivoter la vue ; avec le bouton droit, de déplacer horizontalement et verticalement la vue.

Ci-dessous : vue après alignement. Le rectangle couleur saumon correspond à la position de la caméra associée à la photo sélectionnée.
On note des artefacts et un bout de statue sur la gauche : à ce stade, ce n'est pas un problème.



PhotoScan

 

 

Optimiser les caméras

Cette étape optionnelle permet d'améliorer le calcul des paramètres de prise de vue. Via "Outils"/"Optimiser les caméras", vous ouvrirez un menu dédié.



Laissez les paramètres par défaut, cliquez sur OK, l'optimisation ne prend que quelques secondes maximum.

 

PhotoScan

 

Positionner la région de reconstruction

Une fois l'alignement finalisé, vous avez sans doute remarqué autour du nuage de points clairsemé la présence d'une boîte englobante. Appelée "région", celle-ci correspond à la zone qui sera traitée par la suite, lors de la création du nuage dense : aucun point ne sera créé en dehors. Elle permet donc de limiter la zone sur laquelle le calcul doit se faire.

Par défaut, la région se positionne automatiquement sur la zone que PhotoScan détecte comme étant le sujet, mais vous pouvez l'ajuster via le bouton "redimensionner la région" puis en utilisant les poignées sur les coins du volume.
On peut aussi faire pivoter le volume à l'aide d'un bouton dédié puis en cliquant-glissant dans le viewport. Un gizmo au centre du volume englobant peut faciliter la rotation selon un axe précis.



Pour faciliter le positionnement de la région, nous vous conseillons de désactiver l'affichage des caméras (menu "Vue" puis "Afficher/Cacher les objets") et de passer en vue orthographique (menu "Vue", ou touche "5" du clavier). Le viewport sera moins encombré et plus clair.




Ci-dessous : volume englobant ajusté autour de la zone qui nous intéresse. On note que l'objet n'est pas aligné sur les axes : nous corrigerons ceci plus tard.
Entourés en rouge, les deux boutons permettant de redimensionner et faire pivoter la "région".

PhotoScan
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Les derniers commentaires (7)

#1
Merci pour ce tutos :)
 
#2
On vient de me poser une question sur le matériel photo que j'emploie, voici donc quelques détails : - j'ai un Sony A7RII, mais j'ai longtemps travaillé avec un Canon 7D Mark I (la plupart de mes scans ont donc été faits sous Canon). - Pour les derniers scans mis en ligne ( https://sketchfab.com/shadows44/models ) l'objectif est un Sony SEL2870. Par le passé j'ai utilisé un peu de tout, de l'objectif standard Canon au 100mm macro en passant par le 70-200 f4. Je n'ai jamais fait d'essais au fisheye, par contre, mais en théorie c'est possible. Mon choix actuel est issu d'un compromis entre les divers usages que je fais de mon boîtier, qui me sert aussi pour la prise de vue classique (les photos de conférenciers du PIDS, par exemple, ont été prises au A7RII). J'ai opté pour le Sony à la fois pour la résolution et les performances en ISO élevés, vu que je travaille beaucoup avec peu de lumière, que ce soit pour le scan dans des musées ou sur les évènements couverts pour 3DVF. Les points à retenir pour le matériel photo, selon moi : - n'hésitez pas à fouiller dans les tests https://www.dxomark.com , qui donnent une idée du niveau de détail que l'on obtient avec tel ou tel objectif, et surtout, regardez l'uniformité : pour du scan, le piqué doit idéalement être assez élevé, mais aussi homogène... - les performances à pleine ouverture comptent peu, puisqu'en photogrammétrie on doit souvent baisser un peu pour avoir une bonne profondeur de champ. Ca tombe bien, des objectifs "moyens" à pleine ouverture et donc pas trop chers voient généralement leurs performances monter quand on passe à f4, f8. - En cas de manque de lumière, il faudra souvent trouver un équilibre entre ISO élevés et profondeur de champ. Selon le boîtier, le curseur se déplacera, par exemple avec le 7D, je savais que grimper à 6400 ISO équivalait à la roulette russe : résultat médiocres ou inutilisables. - Bref : expérimentez, et si la lumière manque, utilisez si possible un trépied, et/ou rajoutez de la lumière, par exemple avec des panneaux LED ou des flashes et une "tente photo", en veillant à avoir un éclairage homogène. Si vous avez des questions générales ou pour une situation précise, n'hésitez pas. :)
 
#3
est ce que des personnes on testé si un setup de prise de vue "cross polarised" permet d'augmenter la propretés des shoot et l'obtention de meilleurs détails lors de la reconstruction
 
#4
J'avais commencé à faire qqes essais mais je manque encore d'expérience sur le sujet. Par contre, j'étais tombé sur cette boutique pour acheter du matériel : http://polarization.com/polarshop/ Ils vendent du film polarisant linéaire au pied (43cm de large, longueur par multiple de 30cm) : pas cher du tout, même si le matériau n'est pas parfait (c'est en rouleau donc pas plat et pas très pratique lors de la découpe). Ils proposent aussi des plaques rigides : je n'ai pas testé donc je ne sais pas si ça se découpe facilement.
 
#5
Bonjour, Merci pour ce tuto très facile à suivre. Y-a t-il des solutions Open Source gratuites qui permettent de réaliser une partie ou l'ensemble des opérations réalisées par Photoscan (alignement, nuage, maillage, texture, export) ? J'avais un peu regardé Photoscan, Recap360, Memento, Pix4D Mapper à une époque, mais je ne sais pas si on trouve de nouveau logiciels depuis. Par avance, merci.
 
#6
@benicourt : oui, il y a des alternatives, notamment en utilisant VisualSFM. Un tutoriel sur le sujet : http://www.3dvf.com/actualite-18739-un-workflow-gratuit-photogramm-eacute;trie-avec-visualsfm-et-meshlab.html On peut le trouver ici : http://ccwu.me/vsfm/ (j'ai l'impression qu'il n'est gratuit qu'en usage non commercial) Autre outil très utile, Meshlab : http://www.meshlab.net qui a de bons outils de traitement/nettoyage/decimation pour les nuages de points et meshes lourds. J'ai aussi trouvé Regard3D mais les résultats donnés en exemple sont peu encourageants. http://www.regard3d.org/index.php D'autres pistes à fouiller mais que je ne connais pas : ArcheOS, une distribution Linux orientée archéologie avec des outils de photogrammétrie préinstallés (l'intérêt sera d'avoir tout de prêt directement), CloudCompare http://www.danielgm.net/cc/ . Dans les solutions payantes, outre ce que tu as évoqué il y a aussi RealityCapture. Dans le temps, Acute3D faisait des produits abordables dont un gratuit (on en avait parlé en 2014), mais suite au rachat par Bentley ils ont été torpillés et seules les versions haut de gamme sont restées.
 
#7
Merci bcp pour toutes ces explications, je vais aller étudier chaque point avec attention. Un grand merci ! :)
 
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