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Project Photofly / Photo Scene Editor Méthode………………Photogrammétrie
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En Bref : Issu des technologies de Realviz, start-up française rachetée par Autodesk en 2008, Photofly est un projet d’Autodesk Labs : autrement dit, ce n’est pas encore un logiciel commercialisé, mais une beta gratuite destinée à recueillir un maximum de retours utilisateurs, en vue d’améliorer la technologie. Photofly repose sur la photogrammétrie : en étudiant les similitudes entre plusieurs photos d’un même objet prises sous différent angles, le système détermine des points de correspondance, et en déduit la forme 3D. Le calcul est déporté (cloud computing) sur les serveurs d’Autodesk.
Points forts/faibles, champ d’application : En mode 100% automatique, Photofly donne de très bons résultats. Un mode manuel permettra de gérer quelques cas difficiles. |
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Test : Autodesk Photofly mis à l’épreuve Après plusieurs séances d’essais de Photofly, force est de constater que la technologie d’Autodesk s’en tire plutôt très bien. Pour peu que les conseils de prise de vue aient été respectés, et que le sujet soit approprié, les résultats sont la plupart du temps très satisfaisants. Mode Automatique : simple et efficace Le workflow est relativement simple : prise de vue, transfert sur ordinateur, lancement du logiciel. On sélectionne alors les images prises, et on les envoie aux serveurs d’Autodesk. Libre alors à l’utilisateur d’attendre ou de demander une notification par e-mail lorque le traitement sera effectué. |
Le premier jet est une version basse résolution, ce qui permet de vérifier que le scan a été correctement reconstitué. On peut alors demander une version en résolution moyenne ou haute (pour un travail sous Zbrush, par exemple), avec là encore un traitement sur les serveurs d’Autodesk, et une notification par e-mail possible. On pourra enfin exporter le modèle 3D. On regrettera à ce stade que la phase basse résolution soit toujours obligatoire : une fois le coup de main acquis pour la prise de vue, et sur une série de sujets similaires, cette pré-validation est inutile. |
Ci-dessous, un essai architectural avec une tour de Notre-Dame, suivie de la version wireframe. Matériel : 7D, objectif Canon 18-55 basique.
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Conditions d’utilisation Comme tout logiciel de photogrammétrie, le projet Photofly apprécie les photos nettes et sans défaut : les tests menés montrent que les échecs surviennent surtout en cas de basse lumière, qui implique des ISO élevés (donc du bruit numérique) et une profondeur de champ réduite. Si Autodesk conseille l’utilisation d’un objectif grand angle, en pratique une focale de 50mm, voire 100 ou 200, ne posera pas forcément de problème. Le système est donc robuste. Export Plusieurs formats d’export sont proposés : dwg, fbx, rzi, obj, ipm, las. La création des textures est automatisée, et donne des maps UV du type de celles visibles ci-contre (qui correspond à la statue du début de l’article). La finesse du maillage se décide en choisissant un des trois niveaux de qualité (la prévisualisation, le mode normal et la qualité supérieure). |
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| Ci-dessus, essai au téléobjectif, sur la façade de la cour du Louvre (focale entre 150 et 200mm). On notera les vitres mal gérées, probablement à cause des reflets ou du manque de détails. La précision est relativement bonne, même si des zones rectilignes ont été déformées. On aurait cependant aimé plus de détails, d’autant plus que les conditions de travail étaient idéales (lumière homogène et constante, objectif de qualité) : Peut-être pour une future version qui permettrait de régler plus en profondeur le paramétrage de l’algorithme ? Ci-dessous, une vue de la façade originale. La photo n’a pas été recadrée. 34 photos ont été utilisées au total. Matériel : Canon EOS 7D, Canon 70-200 f4L |
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Une interface perfectible Finalement, c’est sur le plan de l’interface actuelle que Photofly pêche sans doute le plus : quelques aspects mériteraient d’être revus ou améliorés. Ainsi, lorsqu’un projet traité par les serveurs d’Autodesk est chargé dans le logiciel, une barre de progression est affichée : une très bonne idée, à ceci près que lors de nos tests, celle-ci avançait très vite pour le chargement des photos, avant… De se mettre en pause quelques instants, aux alentours de 95% de chargement. La barre est du coup peu utile, puisque la vitesse d’avancement varie radicalement. Une solution serait, peut-être, d’afficher en plus une estimation de temps restant, ou l’étape courante de chargement, afin de déterminé la cause du ralentissement (il semble qu’il ‘agisse du téléchargement du modèle 3D proprement dit qui corresponde à cette pause : un temps restant estimé serait donc sans doute envisageable). On pourra également déplorer le fait que les différents paramètres (dossier d’export, paramètres d’affichage tels que l’affichage des deux côtés des polygones) ne soient pas retenus d’une session sur l’autre. Du côté de l’affichage du modèle 3D, plusieurs options sont disponibles pour observer le scan sous forme de wireframe, modèle texturé ou modèle texturé avec wireframe en surimpression. |
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| Aperçu de l’interface d’Autodesk Photofly. En haut, les outils de manipulation et navigation, les options d’affichage. En bas, la liste des photos du projet, et juste au-dessus, une timeline : Photofly offre une option d’export vidéo bienvenue, qui a été utilisée pour réaliser celles de cette page. Des poses clé, des intervalles de temps pour régler la vitesse : simple, efficace. Par défaut, la timeline reproduit le parcours du photographe. |
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Pour autant, ne soyons pas trop durs : le logiciel est jeune, et aura sans doute une toute autre forme dans sa version finale (qu’il soit standalone ou intégré à la suite Autodesk). Par ailleurs, de très bonnes idées sont présentes. On notera en particulier l’affichage des positions desquelles les différentes photos du modèle réel ont été prises : une excellente idée qui permet de vérifier non seulement que leur localisation estimée est correcte (donc que la reconstruction est bonne), mais aussi de corriger sa méthode de prise de vue. En effet, on pourra facilement déterminer quelles zones ont été très, voire trop photographiées, et quelles zones ont été oubliées. |
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Quelles évolutions futures ? Evidemment, nous ne pouvons pas prédire l’utilisation que fera Autodesk de son produit. Rappelons que le projet Photofly est issu d’Autodesk Labs, et à ce titre, son avenir est incertain. De même, on ne peut pas anticiper les futures fonctions de Photofly 3.0 ou de la version finale du produit… Mais le test du logiciel nous permet de dresser quelques envies. – Au rang des suggestions, on aimerait par exemple qu’Autodesk permette le traitement par lots : importer toute une série de scans, et laisser le soin aux serveurs de faire le tri entre les différentes séances. – Du côté des textures, les UV actuelles, bien que compactées avec soin, sont difficilement modifiables sous un logiciel 2D classique. Il faudra sans doute préférer un logiciel supportant la peinture 3D, comme Mudbox, Mari, ZBrush. – L’ajustement manuel, dans le cas où Photofly ne trouve pas assez de correspondances entre une photo et le reste de la reconstruction, est encore un peu laborieux. Actuellement, cela passe par la sélection de quelques points à la main sur la photo non reconnue, que l’on indiquera également sur deux autres clichés, avant de demander à Photofly de relancer l’analyse. |
– Enfin, on aimerait pouvoir dès le départ éliminer certaines zones du traitement. Cela peut en particulier être utile pour un cas que nous avons rencontré : les promeneurs dans un musée, qui bougent mais lentement. En étant présents à différents endroits selon la photo, ils peuvent perturber la prise de vue. – Enfin, quelques options de retouche du modèle 3D seraient les bienvenues : bouchage de trous automatiques avec plusieurs variantes (selon la taille du trou, en sélectionnant une zone du modèle, ou de façon totale pour avoir un modèle watertight). Conclusion Ne nous méprenons pas : malgré les critiques et suggestions formulées, le projet Photofly d’Autodesk est, pour la plupart des cas, simple, puissant et efficace. Sa gratuité à l’heure actuelle, l’absence de matériel particulier nécessaire pour l’utiliser et la qualité des résultats en font sans doute le meilleur moyen pour se lancer dans la reconstruction d’objets réels en 3D. Pour en savoir plus : |
