Rencontre avec Digitage

Revenons sur votre nouveau service de scan de personnes : quelle a été votre approche au niveau R&D et essais techniques ?

L’idée nous est venue lors du dernier Laval Virtual. Nous étions dans la Start-Up Area, et beaucoup de professionnels nous ont demandé si nous pouvions scanner des personnes, pour des besoins assez divers.
A l’époque, nous ne savions pas le faire, nous avons donc commencé à rechercher ce qui était le plus adapté techniquement.

La photogrammétrie, avec des appareils photos synchronisés, répondait parfaitement à ce besoin.

Concrètement, il a fallu concevoir l’installation, déterminer le nombre d’appareils photos nécessaires en fonction du recouvrement dont on a besoin d’une photo à l’autre. On est arrivé à 50-60 appareils, ce qui permet d’avoir une certaine marge sans pour autant être un investissement trop important.
Il a aussi fallu identifiquer les solutions électroniques / électrotechniques pour le câblage et la synchronisation de l’ensemble.
Le montage et les essais ont été faits en quelques semaines.

Ci-contre : figurines imprimées en 3D à partir de scans 3D réalisés par Digitage.

Il y a ensuite de nombreux cycles itératifs au cours desquels nous modifions les réglages : c’est très expérimental et pragmatique. Par exemple, savoir si l’on peut se permettre d’avoir 200, 400, 800 ISO sur les photos sans que le bruit numérique ne soit un problème pour la reconstruction 3D, déterminer s’il y a un gain réel de qualité en travaillant avec des photos brutes (RAW) plutôt que Jpeg et est-ce que ça justifie le temps de traitement plus long, etc.

Il y a donc une longue liste d’hypothèses à tester pour affiner le système.

Au niveau du matériel, nous avons aussi faits des essais avec plusieurs types de cartes graphiques. Il s’avère que les cartes pro (type Quadro) n’accélèrent pas significativement les calculs : le segment étant très spécifique, les constructeurs n’optimisent pas leurs drivers pour ces applications. Des cartes de type gamer ont donc un meilleur rapport qualité/prix pour le traitement.

En revanche, la différence est nette au niveau de l’affichage des données en nuages de points : là où une carte gamer haut de gamme peine, une Quadro standard s’en sort sans problème.

Ci-dessus et ci-dessous : Digitage nous a proposé une démonstration de son système de scan de personnes.

Le processus est relativement simple :
– le sujet se place au centre du dispositif de capture composé de plusieurs dizaines d’appareils ;
– le sujet prend une pose, puis la prise de vue se fait, au flash et en une fraction de seconde. Il est donc possible de prendre une pose dynamique. Certaines poses (mains sur les hanches ou dans les poches) sont particulièrement adaptées à l’impression 3D, puisque le modèle sera plus solide. Pour un usage en 3D, on évitera une pose en T (pour des raisons de profondeur de champ) pour préférer une pose en « A » (bras obliques).
– un second cliché est pris sans le modèle, et servira à créer des masques qui amélioreront la reconstruction 3D.
– Digitage traite ensuite les données pour en tirer le modèle 3D, et pour faire imprimer la statuette.

La statuette visible sur ces photos mesure 15cm de haut. Digitage propose également des statuettes de 12 ou 20cm de haut.

L’impression se fait en couleurs, à l’aide des textures créées lors de la reconstruction 3D.

Sur notre essai, on notera en particulier le bon rendu des drapés. Les plis des vêtements ont été parfaitement capturés malgré une couleur uniforme. De même, la forme du visage est bien reconstruite.

A souligner également : la photo avec flash a tendance à rendre plus visibles les petits défauts de surface liés à l’impression 3D.

Au niveau logiciel, vous avez sans doute testé les différentes solutions du marché. Quels sont vos impressions ?

Nous n’avons pas testé la totalité des solutions existantes, nous avons plutôt sélectionné celles qui semblaient être les principales, comme Photoscan ou Acute.

Dans Acute 3D, nous avons eu le sentiment de manquer de contrôle sur le pipeline, de ne pas avoir assez de maîtrise sur les options.

Nous sommes assez satisfaits de Photoscan, que nous avons retenu. Par contre nous n’avons pas réussi à faire fonctionner de manière statisfaisante le système de cibles qui permet de calibrer finement le système.

Travaillez-vous avec de la lumière polarisée, pour obtenir des textures spéculaires ?

Aujourd’hui nous travaillons avec les photos brutes, sans récupérer séparément la composante spéculaire. Mais c’est clairement une piste de travail, il y a beaucoup de publications scientifiques assez intéressantes sur le sujet (notamment celles de Paul Debevec). Nous avons manqué de temps jusqu’ici pour explorer cette voie.

Nous étudions actuellement plusieurs axes d’amélioration pour notre système. En particulier, nous voulons optimiser le système sur l’aspect prix / rapidité / capacité de calcul / polyvalence (pour pouvoir scanner des vêtements et poses très variés). Autrement dit, trouver un compromis, le meilleur équilibre entre ces paramètres.

A terme, quels sont vos objectifs en en ce qui concerne la précision ?

Pour le scan de personnes, la précision métrologique n’est pas forcément le plus important, pour les besoins courants. Contrairement, par exemple, à du scan destiné à l’industrie.

Par contre nous pensons qu’il y a un gros travail de développement commercial à faire, de développement dans les usages.

Le scan 3D utilise des données sensibles : scans de designs propriétaires, visages, etc. En parallèle on assiste à l’essor de la biométrie et l’actualité récente (piratages de réseaux informatiques) ne rassure pas forcément…
Quelle est votre approche en ce qui concerne la sécurité et confidentialité des données ?

Orpheas Ladas, Directeur associé de Digitage : C’est effectivement un point très important pour nous. Étant ingénieur systèmes, j’applique à Digitage les parties pertinentes des standard de sécurités comme PCI DSS (Payment Card Industry Data Security Standards), notamment l’encryption des données, le contrôle d’accès physique à nos équipements et la ségrégation au niveau réseau.