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Iconem : la photogrammétrie au service du patrimoine

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Aspects techniques

3DVF : Votre solution interne de photogrammétrie a-t-elle vocation, un jour, à être rendue publique (commercialement ou non) ?

Yves Ubelmann : Notre outil reste encore assez complexe à l’utiliser. Du coup, quand par exemple nous travaillons avec les syriens, nous les orientons plutôt vers des outils commerciaux, qui sont plus simples à mettre en oeuvre même si pas forcément aussi puissants.

Pour revenir à la question, nous allons sans doute intégrer notre solution à notre future plateforme en ligne [évoquée en détail plus bas, NDLR], qui deviendra aussi un service de reconstruction. Mais je parle ici d’évolutions à plus long terme, qui ne se feront pas avant un an.

3DVF : Quels sont les avantages/inconvénients de votre solution par rapport à des outils du marché, comme Photoscan ou Reality Capture ?

Yves Ubelmann : L’avantage de notre algorithme est que nous le connaissons parfaitement, et que nous pouvons régler des paramètres qui ne sont pas forcément disponibles sur les solutions commerciales. On peut donc vraiment adapter l’outil à la nature du calcul et obtenir de meilleurs résultats.
Par contre, pour des projets simples et plus automatisés, nous pouvons aussi utiliser des solutions du commerce.

Nous fonctionnons vraiment dans une logique de boîte à outils, avec nos briques logicielles, les briques commerciales, que nous assemblons selon nos besoins, en fonction des données/paramètres. Il n’y a pas de solution miracle dans ce domaine, s’il y en avait une nous l’aurions depuis longtemps développée et commercialisée.
Finalement, c’est un secteur qui demande des connaissances assez artisanales et de la pratique.

 

Digitalization process of the Tour Saint Jacques, Paris. from Iconem on Vimeo.

3DVF : Quels outils utilisez-vous après la reconstruction 3D initiale ?

Yves Ubelmann : Nous nous servons beaucoup de Blender, parce qu’il est facile de le modifier pour des besoins spécifiques.
L’accès au code nous permet d’aller vraiment loin dans la personnalisation.
En ce qui nous concerne, on a évidemment besoin de gérer des modèles très lourds (en nombre de polygones et qualité de textures), nous avons donc mis en place des scripts pour traiter ces modèles que l’on ne pourrait pas gérer en temps réel.

Le choix de Blender est donc réellement lié à la souplesse de l’architecture, pas à la gratuité.

La communauté très active est également un bon point.

 

Outre ces outils spécifiques à Blender, nous avons évidemment aussi créé des logiciels dédiés à d’autres tâches. Iconem a vraiment mis en place un workflow complet, de la récupération des images jusqu’à la création du modèle 3D optimisé, visualisable sur n’importe quel GPU.
Pour chaque partie du workflow, nous avons donc des briques logicielles spécifiques, indépendantes ou connectées à Blender (des scripts, donc).

3DVF : Le workflow est-il du coup relativement figé ?

Yves Ubelmann : Non, on s’adapte en fonction du projet.
Par exemple, nous avons travaillé sur une reconstruction 3D de l’ensemble de la ville de Pompéi : un projet immense, qui a nécessité la mise en place d’une véritable arborescence de modèles, une base de données complexe d’objets 3D à traiter pour obtenir au final un ensemble de modèles connectés.

 

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3DVF : Quel est le degré de précision obtenu lors de la captation des données ?

Yves Ubelmann : Cela dépend du projet. Nous avons développé une approche multi-échelle. Par exemple, pour notre tout premier projet en Afghanistan, avec un site de plusieurs kilomètres carrés, nous devions à la fois capturer le site global et des monuments bien plus petits.

Pour ce type de besoin, nous capturons de très grandes zones avec une précision de l’ordre de 3 à 5cm par point, jusqu’à des numérisations avec une précision qui grimpe à 0,2mm.

Nous adaptons donc la précision de numérisation en fonction du besoin, de la zone à numériser.

 

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3DVF : Quelques mots également sur votre workflow pour la diffusion et l’exploitation publique des données ?

Yves Ubelmann : Notre objectif est aussi de pouvoir donner un accès aux sites à des gens qui ne peuvent pas aller sur le terrain. Nous devons donc trouver les meilleurs moyens d’afficher facilement ces modèles, mais aussi en faire des outils de travail pour les archéologues. Là encore, ce n’est pas évident vu le côté massif des modèles. Il faut trouver des outils de visualisation adaptés, par exemple des solutions qui gèrent le streaming de données 3D.
On développe donc également ce type de solution, avec en tête l’idée que le plus grand nombre puisse naviguer dans ces modèles.

Après, nous nous intéressons aussi aux techniques d’immersion. Cela permet par exemple de donner un aperçu du site de Palmyre et de son musée, auxquels nous avons pu accéder quelques jours seulement après le départ de Daesch, dans un état auquel peu de gens ont eu accès.


Techniquement, nous utilisons différentes solutions matérielles : le HTC Vive, Google Cardboard, etc. Notre objectif étant de permettre au public de visiter les environnements de façon naturelle et intuitive. Et donc de mettre à la portée de tous des sites inaccessibles, le plus souvent pour des raisons sécuritaires.

3DVF : Pour la navigation 3D temps réel, sur quelles solutions vous appuyez-vous ?

Yves Ubelmann : Nous utilisons plutôt Unreal Engine, car il permet de gérer assez simplement des modèles complexes.
Mais nous restons obligés d’utiliser des techniques de streaming de données, étant donné le volume de données. Et bien évidemment, des approches de type LOD (Level Of Detail).

 

 

Diffusion et mise en valeur des données

3DVF : Pour le moment, vous proposez vidéos, visuels, visualisation temps réel. Envisagez-vous une diffusion plus globale de vos données ?

Yves Ubelmann : Justement, en parallèle de ces approches de visualisation, nous construisons une plateforme web avec un double objectif.

Tout d’abord, nous allons y proposer l’ensemble de nos images et travaux.

Ensuite, L’idée est d’en faire un système collaboratif : beaucoup de sites aujourd’hui inaccessibles ne l’étaient pas il y a 5, 10 ans. Nous allons donc rechercher des contributeurs, des personnes qui ont pu visiter ces sites, par exemple en simple touristes, pour retrouver l’état passé des sites. D’autant qu’il est tout à fait possible d’intégrer ces photos anciennes aux modèles 3D, de façon totalement automatique.

 

C’est une idée assez nouvelle, mais il faut réaliser qu’une photographie de simple touriste peut tout de même avoir une utilité pour les archéologues, elle reste un témoignage intéressant de l’état d’un site à un moment donné.

L’objectif est donc de combiner les données issues des spécialistes et du grand public pour obtenir un modèle le plus exhaustif possible d’un monument, par exemple. Un modèle temporel dynamique, avec des photos de différentes époques.

Les visiteurs de la plateforme pourront donc véritablement contribuer à la connaissance d’un site particulier.

Cette plateforme sera disponible en décembre.

Ci-dessous : images issues des données relevées sur le complexe de Mussala, en Afghanistan.
Les modèles 3D texturés permettent d’extraire des relevés détaillés et précis. 

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