Découvrez le procédé de la photogrammétrie, son champ d’application et pourquoi l’utiliser ?
Avant d’entamer le sujet des logiciels de photogrammétrie, intéressons-nous tout d’abord à ce principe qui est une technique consistant à déterminer les dimensions et volumes d’objets ou d’espaces à partir de photographies aériennes. Elle se réalise sous forme d’une succession de « capture » en 2D ou 3D de différent point de vue afin d’obtenir finalement une projection de la zone scannée.
Cette technologie est utile dans de nombreux domaines. Elle permet par exemple à des maîtres d’ouvrage d’avoir une vue d’ensemble d’une zone ou d’un terrain en vue de la réalisation de travaux. Cela peut aussi concerner des aménagements urbains et toute autre infrastructure qui nécessitent d’avoir une vue générale détaillée.
Comment faire de la photogrammétrie ? Tout ce que vous devez savoir.
Comme dans toutes opérations terrain et peut importe le domaine d’application, il est important d’établir un cahier des charges en lien avec ces missions pour ensuite sélectionner les meilleurs outils, drones, capteurs et logiciels.
Quel drone pour faire de la photogrammétrie du niveau débutant à confirmé ?
Afin de réaliser vos différentes missions de photogrammétrie, il existe plusieurs types de drones, cependant, il est important de choisir le bon matériel par rapport à ces besoins pour obtenir des résultats optimaux.
Il faut savoir que le procédé de photogrammétrie est uniquement un système de calcul et de mesures sur des orthoplans qui sont assemblés à partir des clichés pris lors de vos missions.
C’est pourquoi il est important de définir votre objectif, avant de sélectionner votre matériel.
Les drones RTK sont des drones équipés d’un système dit : « Real Time Kinematic », ce qui signifie en français : « Cinématique en temps réel ». En somme, l’erreur de la position fournie par les satellites est corrigée en temps réel.
Ce système de positionnement par satellite est appelé GNSS issu de l’anglais « Global Navigation Satellite System ».
Ainsi, chaque photographie prise par le drone équipé de ce système assure une position précise des points ensuite reconstitués.
Les drones qui sont le plus utilisés pour les opérations de photogrammétrie sont :
- Autel Evo II Pro
- Le Phantom 4 RTK
- Le Matrice 300 RTK
- L’aile fixe Wingtra, qui permet de couvrir une plus grande surface en moins de temps comparativement au quadricoptère.
Comment procéder pour réaliser de la photogrammétrie de bâtiment ?
Pour obtenir des résultats de bonne qualité, vous ne pourrez pas vous contenter de vous promener en prenant des photos à tout va sans aucune coordination pour ensuite les envoyer dans votre logiciel. Pour réaliser des reconstructions photogrammétriques de manière précise, vous devez respecter quelques règles :
Réalisez toutes vos photos dans un espace de temps court en évitant les objets en mouvement.
Un objet en mouvement, telle qu’une voiture ou un piéton présent sur une image et non sur une autre peut générer des erreurs lors de la construction d’un modèle. Il faut également faire attention aux déplacements trop importants d’ombres portées, par exemple : une grue qui bouge lors de vos prises de vues, car celles-ci peuvent également altérer votre reconstruction. Tous ces éléments en mouvement vont créer des pixels dont les coordonnées ne refléteront pas la réalité géométrique de votre projet.
Évitez d’utiliser le zoom.
En effet, pour que votre logiciel de photogrammétrie puisse travailler avec la plus grande précision, il lui faut un maximum de pixels commun entre les différentes photos. C’est pour cela qu’il faut privilégier un grand angle en essayant toujours de prendre votre projet de son intégralité.
Diversifiez au maximum vos points de vue.
Durant cette approche, partez du principe que vous ne connaissiez pas le terrain ou le bâtiment que vous allez photographier. Essayez de vous construire une image mentale en 3D du projet que vous voulez reproduire via la photogrammétrie dans les moindres détails et uniquement en vous servant des proses de vue que vous aurez effectuée. Si vous êtes capable sur cette seule base de visualiser la géométrie, la profondeur et les textures alors vous pouvez estimer que votre résultat sera de qualité. En effet, le logiciel ne fera jamais mieux que le cerveau humain donc si vous n’arrivez pas à visualiser une partie de votre sujet, c’est qu’il manque des prises de vue à ce niveau la.
De la prise d’image au traitement de la modélisation 3D
Pour réaliser cette opération, il est nécessaire d’avoir un logiciel qui permet d’obtenir à partir de votre drone le traitement d’ortho-images géoréférencées et de Modèle numérique terrestre (MNT).Les images acquises par votre drone sont ensuite importées afin que votre logiciel puisse les fusionner.
De manière manuelle ou automatique, le logiciel peut détecter des points géoréférencés sur les relevés qui peuvent être mal calibrés et vous aide à les traiter pour les corriger. Certains logiciels propose de nombreuse options manuel, mais d’autres offres des fonctions automatiques qui sont d’une aide précieuse pour supprimer des objets, véhicules, bâtiments, végétation du nuage de point géoréférencé, permettant la réalisation d’un MNT et de courbes de niveau.
Vous l’aurez donc compris, hormis le choix du matériel qui doit être réfléchi, il faut également que votre logiciel dit de photogrammétrie soit sélectionné avec soin afin que vos travaux de traitements soient rapides et vous procurent des résultats optimaux.
Quel logiciel de photogrammétrie est le meilleur ?
Il existe de nombreux logiciels pour la photogrammétrie, certains sont gratuits, mais leur utilisation reste limitée alors que d’autres sont payants, mais ils proposent plusieurs solutions. Afin de mieux comprendre toutes les solutions qui s’offrent à vous, nous allons étudier quelques logiciels de photogrammétrie qui sont les plus performants.
Les trois meilleurs logiciels de photogrammétrie et cartographie 3D gratuit
Dans ce paragraphe, nous allons découvrir les meilleures solutions gratuites qui s’offrent à vous et qui sont actuellement disponibles. Bien que ces outils disposent de nombreuses fonctionnalités, ils permettent d’obtenir des résultats optimaux de base. Néanmoins, leur utilisation reste limitée et il faut souvent faire appel à d’autres alternatives pour compléter ces logiciels.
Alicevision meshroom
Il s’agit d’un logiciel 3D en open source disponible pour Linux et Windows. Le fonctionnement de cette solution est simple et elle utilise un flux de travail qui s’appuie sur des nœuds pour créer des modèles 3D. Pour ce faire, rien de plus simple, il suffit de simplement glisser les images dans le logiciel. Il analysera vos métadonnées liées à vos photos pour vérifier que tout est en ordre et il débutera le traitement de vos images. Afin de vous assurer d’obtenir des résultats optimaux, il vous faudra prendre des photos dans un endroit bien éclairé. Certains correctifs peuvent être apportés, néanmoins ceux-ci peuvent être longs et fastidieux d’autant plus que ces actions sont pour la plupart manuelles.
COLMAP
Ce logiciel open source est disponible également sur Linux, Windows et aussi macOS. On retrouve tous les outils de base nécessaire à la création de modèles 3D à partir d’une ou plusieurs photographies. Il permet également d’ajouter de manières simultanées un grand nombre de prises de vue afin de bâtir un maillage 3D. Néanmoins, en ce qui concerne la modélisation de texture, vous devrez trouver une autre alternative, car la fonction n’est pas optimale. Ce programme permet également de prendre en charge un large panel d’images avec différents paramètres liés à votre environnement, mais il faut tout de même faire attention à respecter certaines conditions. En effet, certains facteurs peuvent influer sur la texture, l’éclairage ou encore le chevauchement visuel.
MicMAC
MicMac fait partie des outils photogrammétrique open source qui est utilisé pour différent cas de reconstruction 3D. Il propose de nombreuses fonctions fiables à vocation des utilisateurs professionnels, les étudiants en université ou pour tout usage général.
L’outil jouit d’une bonne notoriété qui est due à sa fiabilité, sa précision et ces différentes options qui ne sont pas toujours disponibles dans d’autres logiciels open source. Une de ces utilisations est de pouvoir traiter des images numérisées, des capteurs analogiques et des ensembles de données de toute taille. Cette solution est également disponible sur Windows, Linux et macOS. Vous pouvez tout aussi bien construire des modèles 3D que des ortho-images. Les domaines d’applications sont larges et variés.
Le trois meilleurs logiciels de photogrammétrie et cartographie 3D payant
Ci-dessous, nous allons découvrir les meilleurs logiciels payants qui s’offrent à vous et qui sont actuellement disponibles. Ces outils disposent de nombreuses fonctionnalités automatisées, ils permettent d’obtenir des résultats optimaux avec des solutions très performante et complète.
Agisoft Metashape
C’est un outil professionnel qui réalise le traitement photogrammétrique des images numériques pour diverses applications, telles que les applications de système d’information géographique, les effets visuels, la production. Certaines fonctionnalités importantes permettent au logiciel de traiter plusieurs types d’images, d’engendrer un nuage de points, de mesurer des distances, des surfaces et des volumes. Il permet aussi de générer des maillages 3D qui peuvent ensuite être exportés vers divers formats populaires.
Autodesk ReCap
Il s’agit d’un logiciel dédié à la création de modèles et de textures 3D compatible avec l’assemblage de panoramas et le traitement d’images multispectrales. Cette solution va également vous permettre de construire des personnes en modèles et textures 3D ainsi que des sites intérieurs et extérieurs.
Il prend en charge les mesures stéréoscopiques et la modélisation 4D pour les scènes dynamiques et vous permet de créer des orthomosaïques. Ses caractéristiques uniques incluent la détection des lignes électriques dans les images et le traitement automatique des images satellites.De nombreuses extensions sont également prises en charge telles que le JPG, TIFF, PNG et BMP.
Pix4D Mapper : Le logiciel de référence pour la photogrammétrie aérienne pour PC et/ou Mac
Pix4D est le logiciel de photogrammétrie et de cartographie professionnelle par drone qui est la référence par excellence. Cette solution est la plus complète et elle est adaptée aux utilisateurs individuels comme pour les plus grandes entreprises. Grâce à son outil Pix4D cloud, vous pouvez partager et traiter tous vos travaux en ligne. Avec ces nombreuses fonctions, vous pouvez générer des nuages de points, des maillages 3D, des cartes d’élévation à partir d’une scène et elles vous aideront également à acquérir des images plus pertinentes. Pour aller encore plus loin, Pix4D mapper a conçu des applications sur Android et IOS qui permettent à vos drones de devenir des outils cartographiques professionnels. Cette solution est la plus adaptée et la plus complète dans quasiment tous les domaines. Avec Pix4D vous êtes sûr d’obtenir les meilleurs résultats possibles tout en améliorant votre productivité.
Pix4D est-il disponible en téléchargement gratuit ?
Le logiciel Pix4D propose des essais gratuits (15 jours) sur certains de leurs produits pour une durée limitée. Ces versions sont disponibles automatiquement dans la plupart des régions, mais certaines nécessitent de contacter le service commercial.
FAQ
Combien ça coûte ?
La solution Pix4D propose plusieurs outils ce qui peut faire varier la valeur de votre abonnement de l’ordre de quelques dizaines de dollars à quelques milliers de dollars. Cette souscription peut se faire de manière mensuelle ou annuelle. Avant de vous engager auprès de ces différents services, il est important de consulter l’un de nos conseillers afin de définir quels sont vos besoins et quelle solution sera la plus adaptée pour répondre à votre problématique.
Comment fonctionne un logiciel de photogrammétrie et comment l’utiliser ?
Les logiciels de photogrammétrie se fondent sur un ancien principe de corrélation d’images selon des points de vue différents qui permet la reconnaissance automatique de points similaires.
Ce travail, trop fastidieux pour être raisonnablement réalisé par un humain à grande échelle, nécessite une puissance de calcul informatique considérable. Il est donc assez logique que les applications professionnelles se démocratisent depuis quelques années, les supercalculateurs anciennement dédiés à ce genre d’opérations étant bien moins adaptés que les ordinateurs de bureaux modernes intégrant désormais la puissance nécessaire.
La corrélation des images consiste à reconnaître de manière automatique des pixels homologues sur une surface définie. Des algorithmes d’analyse d’images se substituent à la vision humaine en associant à tout point d’une image A un point homologue dans une image B. À ce stade et de manière algorithmique, l’ordinateur procède à une lecture de la scène pour déterminer les positions de chaque point. La multiplication du processus à un grand nombre de points de vue permet de fiabiliser les calculs de position de chaque pixel tout en augmentant l’étendue de la modélisation 3D.
Découvrez cet article complémentaire sur la photogrammétrie qui vous permettra d’approfondir vos connaissances et compétences.