Qu’est-ce que la photogrammétrie ?

Publié le 1 juin 2022 par Mélanie W   3D natives.

La photogrammétrie est une technique permettant d’obtenir des données fiables sur des objets du monde réel dans l’environnement en créant des modèles 3D à partir de photographies. Les données 2D et 3D sont extraites d’une image et, avec des photos superposées d’un objet, d’un bâtiment ou d’un terrain, converties en un modèle numérique 3D. Il est ainsi possible de capturer de grands objets, voire des paysages, qu’il serait impossible de numériser autrement. La photogrammétrie est donc souvent utilisée par les géomètres, les architectes et les ingénieurs pour créer des cartes topographiques, des réseaux ou des nuages de points.

Le rôle de la photogrammétrie est très important, notamment dans le domaine de la topographie. La photogrammétrie présente de nombreux avantages par rapport à la topographie classique, comme l’agilité et la rapidité de la collecte des données. Il est également possible d’accéder à des terrains difficiles d’accès, surtout de nos jours, où l’utilisation de drones spécifiques permet d’atteindre toutes sortes d’endroits. Tous les détails du terrain sont enregistrés en continu sur les photographies obtenues.

La photogrammétrie est notamment utilisée dans le monde de l’archéologie (crédits photo: PAR – Arqueología y Patrimonio Nacional)

Photogrammétrie et impression 3D

Comme nous l’avons mentionné au début, la photogrammétrie est la technologie qui permet de créer des modèles 3D d’objets réels à partir de photographies. La procédure à suivre est la suivante : une série de photos sont prises autour de l’objet, puis, à l’aide d’un logiciel spécifique, les photos sont converties en un modèle 3D. En prenant des photos (ou des vidéos) de l’objet sous différents angles et sous un éclairage constant, le logiciel spécialisé est capable de trouver des points représentatifs ou caractéristiques du modèle qui se répètent sur toutes les photos. De plus, avec quelques photos, on peut créer l’effet stéréoscopique nécessaire pour déduire la hauteur de n’importe quel objet sur la surface de la terre en fonction des ombres projetées par chaque objet, ce qui nous permet d’augmenter la précision du balayage.

En utilisant des techniques d’extraction de points clés, le logiciel est capable de déduire la distance des points grâce à la séparation entre eux sur différentes photos, créant ainsi un nuage de points caractéristiques. Ce dernier est ensuite converti en un maillage, qui peut être traité ou nettoyé pour l’impression 3D.

Photogrammétrie réalisée à l’aide de drone (crédits photo : Geomatic)

Aujourd’hui, il existe de nombreuses applications possibles pour toute technique de numérisation 3D, mais la photogrammétrie est particulièrement utile, car elle ne nécessite pas d’outils spécialisés et tout le monde peut la réaliser avec son téléphone portable et un ordinateur. Ce qui est généralement nécessaire, c’est un matériel puissant : la plupart des logiciels de photogrammétrie nécessitent un ordinateur d’une capacité suffisante pour traiter les images et générer le modèle numérisé en 3D.

Parmi les utilisations courantes de la photogrammétrie, on peut citer la numérisation de sculptures : le modèle souhaité est d’abord numérisé par photogrammétrie, puis, grâce à l’impression 3D, on en obtient un modèle miniature ou à l’échelle.

Une autre utilisation de la photogrammétrie est la numérisation de pièces industrielles : il arrive souvent que l’on veuille réparer un équipement ou un élément dont une pièce manque ou s’est cassée. Ce phénomène est très courant sur le marché automobile, où les prix sont souvent élevés pour certaines pièces de structure ou de carrosserie en raison de leur disponibilité limitée. Grâce à la photogrammétrie, il est possible de numériser une pièce originale ayant une valeur marchande élevée et procéder à sa reproduction par impression 3D.

Les différents logiciels de photogrammétrie

Il existe différents types de logiciels de photogrammétrie, que ce soit des solutions payantes pour des applications industrielles et d’ingénierie, ou des outils gratuits. Il vous suffit d’un appareil photo ou d’un téléphone pour prendre des photos et, si vous avez accès à une imprimante 3D, vous pouvez même imprimer vos modèles par la suite.

Nous vous proposons une liste des meilleurs logiciels de photogrammétrie disponibles, sélectionnés et classés par ordre alphabétique. Vous y trouverez des programmes gratuits comme Blender mais aussi des logiciels professionnels payants permettant de créer des modèles 3D plus précis, comme ZBrush.

Image d’un château réalisée à l’aide du logiciel de photogrammétrie OpenMVG (crédits photo : Open MVG)

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