Tag Archives: photogrammétrie

Master 1 SP2G / SEME

Photogrammétrie – M1 SP2G / SEME

Modélisation 3D et photogrammétrie – Une (très) rapide introduction (2h CM / 4h TD, 3h TP)

Modélisation – différentes techniques

Photographie pour la photogrammétrie

Focale
Exposition (ISO, ouverture, vitesse)
Mise au point
Qualité de l’appareil – compression
Corrections liées à l’appareil et à l’objectif

Choix de l’objectif
Choix du sujet
Angle de prise de vue
Mise à l’échelle
Workflow de la reconstruction

Le matériel

Le cours en ppt

DSC_6801DSC_6802DSC_6803DSC_6804DSC_6805DSC_6806DSC_6807DSC_6808DSC_6809DSC_6810

 

 

Les images à télécharger (ci dessus). ATTENTION A NE PAS TELECHARGER LA MINIATURE MAIS L’IMAGE EN DEFINITION MAXIMALE (CLIQUER D’ABORD DESSUS, PUIS “ENREGISTRER SOUS”).

Travail à réaliser: Voir ci dessous

La feuille de TD: TD photogrammetrie
Pour info, le modèle au final.

La vigne de Marsannay

Une sélection de photos de la vigne à Marsanney prises au drone :

Travail à réaliser: télécharger les photos avec une résolution adaptée à votre ordinateur, puis produire un modèle à l’aide de la combinaison VisualSFM / Meshlab.

Le MNT corrigé de la position des cibles:

L’orthophotographie :

Travail à réaliser: télécharger les documents ci-dessus.  Ouvrir les fichiers TIF dans QGIS et le fichier KMZ dans Google Earth. Evaluer à partir de Google Earth la précision absolue du géoréférencement.

Le modèle de la roche:

Travail à réaliser: télécharger les faces 1 et 2, les aligner dans Meshlab en vous aidant du tutoriel vidéo ci-dessous, puis sauvegarder le modèle final en format ply.

Ressources et liens indispensables

VisualSFM,  logiciel libre de photogrammétrie (ici)
Meshlab, logiciel libre de manipulation de modèles 3D (ici)

QGIS, logiciel libre de SIG (ici)

Instructions d’installation de VisualSFM;

  1. Télécharger puis décompresser la version de VisualSFM correspondant à votre système d’exploitation (cf ci dessus).  Pour connaitre  le type de système (32 ou 64 bits): panneau de configuration / Système et sécurité / Système. 
    Attention à bien prendre la version CUDA si vous possedez une carte graphique NVIDIA
    . Pour savoir si une carte NVIDIA est installée:  panneau de configuration / Matériel et Audio / périphériques et imprimantes / Gestionnaire de périphériques / Cartes Graphiques.
  2. Transférer le dossier à l’endroit approprié.
  3. Télécharger tous les fichiers correspondant à votre système d’exploitation ici (ne surtout pas oublier cette étape, autrement la reconstruction dense ne sera pas possible)
  4. Tout copier et tout coller dans le répertoire de VisualSFM.

Modélisation VisualSFM + Meshlab (tutoriels):

Le site Combien ca porte (ici)
VisualSfM and MeshLab workflow sur Youtube (ici)
3D scanning for free! sur YouTube (ici)

Conseils pour la prise de vue:

Tips and tricks d’Agisoft (ici)

Les packages R utiles pour la 3D:

rglMorphogeomorphRvcgmesheR

Pour aller plus loin avec la 3D:

CloudCompare, logiciel libre de manipulation de modèles 3D (ici)
Blender, logiciel libre de modélisation, d’animation et de rendu en 3D (ici)
Sketchfab, l’équivalent de YouTube, mais pour des modèles 3D (ici)
Photoscan, un excellent logiciel commercial de photogrammétrie (ici)

 

Bibliographie spécialisée

Ce cours a été préparé sur la base de nombreuses ressources internet et de livres, finalement assez simples.

pmp

Polygon mesh processing, Mario Botsch, Leif Kobbelt, Mark Pauly, Pierre Alliez, Bruno Levy, 250 pages.  Editeur: A K Peters/CRC Press, langue: anglais. Une référence dans le traitement des modèles 3D.

cv

Computer Vision: Algorithms and Applications. Richard Szeliski, 812 pages, Editeur  Springer London Ltd, langue: anglais. Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur la vision par ordinateur.

sn

La stéréoscopie numérique, Benoit Michel & Yves Pupulin, 291 pages, Editeur: Eyrolles, langue : français. Une bonne introduction à la production d’images stéréocopiques numériques, fixes ou animées.

ph3d

La photomodélisation architecturale : Relevé, modélisation, représentation d’édifices à partir de photographies,  Livio De Luca, 263 pages, Editeur : Eyrolles, langue : français. Un libre interessant, bien illustré, et qui présente la photogrammétrie.

blender

La 3D libre avec Blender 2.6 . Olivier Saraja, Henri Hebeisen, Boris Fauret, 535 pages, Editeur : Eyrolles, langue: français. Excellente introduction à Blender.

Photogrammétrie – M1 ASA

Modélisation 3D et photogrammétrie – Une (très) rapide introduction (2h CM / 2hTD)

Modélisation – différentes techniques

Photographie pour la photogrammétrie

Focale
Exposition (ISO, ouverture, vitesse)
Mise au point
Qualité de l’appareil – compression
Corrections liées à l’appareil et à l’objectif

Choix de l’objectif
Choix du sujet
Angle de prise de vue
Mise à l’échelle
Workflow de la reconstruction

Le matériel

Le cours en ppt

DSC_6801 DSC_6802 DSC_6803 DSC_6804 DSC_6805 DSC_6806 DSC_6807 DSC_6808 DSC_6809 DSC_6810

 

 

Les images à télécharger (ci dessus). ATTENTION A NE PAS TELECHARGER LA MINIATURE MAIS L’IMAGE EN DEFINITION MAXIMALE (CLIQUER D’ABORD DESSUS, PUIS “ENREGISTRER SOUS”).

La feuille de TD: TD photogrammetrie
Le modèle au final: final.zip.

Ressources et liens indispensables

VisualSFM,  logiciel libre de photogrammétrie (ici)
Meshlab, logiciel libre de manipulation de modèles 3D (ici)

Instructions d’installation de VisualSFM;

  1. Télécharger puis décompresser la version de VisualSFM correspondant à votre système d’exploitation (cf ci dessus).  Pour connaitre  le type de système (32 ou 64 bits): panneau de configuration / Système et sécurité / Système. 
    Attention à bien prendre la version CUDA si vous possedez une carte graphique NVIDIA
    . Pour savoir si une carte NVIDIA est installée:  panneau de configuration / Matériel et Audio / périphériques et imprimantes / Gestionnaire de périphériques / Cartes Graphiques.
  2. Transférer le dossier à l’endroit approprié.
  3. Télécharger les tous les fichiers correspondant à votre système d’exploitation ici (ne surtout pas oublier cette étape, autrement la reconstruction dense ne sera pas possible)
  4. Tout copier et tout coller dans le répertoire de VisualSFM.

Modélisation VisualSFM + Meshlab (tutoriels):

Le site Combien ca porte (ici)
VisualSfM and MeshLab workflow sur Youtube (ici)
3D scanning for free! sur YouTube (ici)

Conseils pour la prise de vue:

Tips and tricks d’Agisoft (ici)

Les packages R utiles pour la 3D:

rgl, Morpho, geomorph, Rvcg, mesheR

Pour aller plus loin avec la 3D:

CloudCompare, logiciel libre de manipulation de modèles 3D (ici)
Blender, logiciel libre de modélisation, d’animation et de rendu en 3D (ici)
Sketchfab, l’équivalent de YouTube, mais pour des modèles 3D (ici)
Photoscan, un excellent logiciel commercial de photogrammétrie (ici)

 

Bibliographie spécialisée

Ce cours a été préparé sur la base de nombreuses ressources internet et de livres, finalement assez simples.

pmp

Polygon mesh processing, Mario Botsch, Leif Kobbelt, Mark Pauly, Pierre Alliez, Bruno Levy, 250 pages.  Editeur: A K Peters/CRC Press, langue: anglais. Une référence dans le traitement des modèles 3D.

cv

Computer Vision: Algorithms and Applications. Richard Szeliski, 812 pages, Editeur  Springer London Ltd, langue: anglais. Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur la vision par ordinateur.

sn

La stéréoscopie numérique, Benoit Michel & Yves Pupulin, 291 pages, Editeur: Eyrolles, langue : français. Une bonne introduction à la production d’images stéréocopiques numériques, fixes ou animées.

ph3d

La photomodélisation architecturale : Relevé, modélisation, représentation d’édifices à partir de photographies,  Livio De Luca, 263 pages, Editeur : Eyrolles, langue : français. Un libre interessant, bien illustré, et qui présente la photogrammétrie.

blender

La 3D libre avec Blender 2.6 . Olivier Saraja, Henri Hebeisen, Boris Fauret, 535 pages, Editeur : Eyrolles, langue: français. Excellente introduction à Blender.

L’article “Application de la photogrammétrie à la documentation de l’art rupestre, des chantiers de fouilles et du bâti” par Magail, J. et al. publié dans le Bulletin du Musée d’Anthropologie Préhistorique de Monaco

Reconstitution virtuelle de la Stèle S10 de Ulaan Ushig – Mongolie

Téléchargez le pdf: ici.

L’article “Application de la photogrammétrie à la documentation de l’art rupestre, des chantiers de fouilles et du bâti” par Magail, J., Monna, F., Esin, Y., Wilczek, J., Yeruul-Erdene, C., Gantulga, J-O. (2017) vient dêtre publié par le  Bulletin Musée d’Anthropologie préhistorique de Monaco, n° 56, 69-92.

 Au cours de ses missions archéologiques sous la responsabilité de Jérome Magail, Musée d’Anthropologie préhistorique de Monaco (jerome.magail@map-mc.com), la modélisation 3D de plusieurs types d’objets a été testé. L’équipe a choisi la méthode photogrammétrique ‘Structure-from-Motion’ (SfM). La plupart des autres méthodes capables d’acquérir, à haute résolution, des objets et des paysages souvent complexes, sont très coûteuses et d’une portabilité difficile. En utilisant uniquement un appareil photo numérique de qualité grand public et une échelle sur le sol, l’utilisateur se déplace dans l’environnement, en prenant des photographies de la zone d’intérêt sous différents points de vue. Un logiciel spécialisé est ensuite utilisé pour reconstituer la géométrie des scènes. Des résultats obtenus sur l’art rupestre, des chantiers archéologiques et du bâti sont présentés. De telles données sont précieuses pour l’inventaire du patrimoine archéologique sur des terrains éloignés. Pour conclure, la production est comparée à celle obtenue à partir de la documentation archéologique classique.

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Le diaporama de la mission Mongolie, juillet 2015

Le site de Ulaan Uushig - Mongolie

Le site de Ulaan Uushig – Mongolie

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Voir le diaporama de la mission ici.

Voir les modèles 3D manipulables sur Sketchfab: ici.

En Mongolie, on trouve de nombreuses roches gravées et plusieurs centaines de stèles ornées, dont certaines, dites “pierres à cerfs“, représentent des cervidés bondissants. Ces dernières appartiennent à l’art de la grande steppe du début du 1er millénaire avant notre ère et sont associées à des sépultures. Un groupe de recherche international et pluridisciplinaire (resp. Jérome Magail) cherche à comprendre la riche histoire du peuple de ces steppes. Il est composé d’archéologues, d’historiens de l’art, d’anthropologues, de géologues, de paléobotanistes, de morphométriciens….

La cité oubliée de Loropeni: Le film de Nicolas Baker sur Le Journal du CNRS et LeMonde.fr

La cite oubliee de Loropeni

La cité oubliée de Loropeni

video_icondiapoDécouvrez également l’ensemble du reportage photo sur la photothèque du CNRS en cliquant ici.

Nicolas Baker, réalisateur, et Joel Berton, preneur de son, sont venus sur le site classé de Loropéni – Burkina Faso – pour réaliser un reportage sur la mission archéologique interdisciplinaire de mai 2016. Celle-ci s’inscrit dans le projet Lobi-Or-Fort (resp: R. Guillon et L. Simporé) qui vise a déterminer la fonction des ruines; une question encore très débattue aujourd’hui. Le reportage, produit par CNRS IMAGES, est diffusé sur le Journal du CNRS et LeMonde.fr.

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Le diaporama de la mission Sud Maroc, Avril 2015

Pétroglyphes aux alentours de Icht, non loin de la frontière algérienne

Pétroglyphes à tête d’éléphant non loin de la frontière algérienne

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Voir le diaporama ici

Dix jours de terrain près d’Agadir et au sud marocain en compagnie de Lhoussaine Bouchaou, Moussa Masrour, et Hassane Beraaouz (Université d’Agadir). L’objectif était triple: formation des étudiants en Master et en doctorat aux techniques de photogrammétrie, modélisation des traces de dinosaures sur la plage d’Anza, près d’Agadir et évaluation des techniques de modélisations 3D appliquées aux pétroglyphes pour le dessin automatique et la conservation du patrimoine.

Sud Maroc – Avril 2015

Le diaporama de la mission:

Le diaporama de la mission Loropéni – Burkina Faso 2015

L'équipe de fouille dans l'enceinte de Loropéni

L’équipe de fouille dans l’enceinte de Loropéni

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Voir le diaporama ici

Les ruines de Loropéni– Burkina Faso, dont les niveaux les plus anciens à ce jour datent du 11e siècle, ont été, en 2009, classées au patrimoine mondial de l’UNESCO. Leur fonction reste encore mal connue. De nombreuses mines d’or ont pourtant été exploitées tout au long du dernier millénaire dans la région. Les ruines se situant sur un axe majeur d’échanges commerciaux, on peut supposer que Loropéni ait joué un rôle majeur dans le commerce de l’or. Le but du projet Lobi-Or-Fort (responsable Rodrigue Guillon – rodrigue.guillon@mae.u-paris10.fr) est d’apporter des éléments de réponses par une approche résolument pluridisciplinaire, alliant archéologie, géophysique, anthropologie, géochimie, et modélisation 3D.

Le clip “Modélisation 3D par photogrammétrie” pour le Musée d’Anthropologie Préhistorique de Monaco

Mongolievideo_iconVoir le clip ici.

Présentation simplifiée du workflow photogrammétrique. L’exemple choisi est celui des stèles de la culture Okunev qui a pris place durant la seconde moité du 3e millénaire et le début du 2e millénaire avant notre ère, dans le bassin de Minusinsk, situé dans la partie Nord-Est de l’Asie Centrale. Ce travail est effectué dans le cadre d’un projet mené par Jérome Magail, Musée d’anthropologie préhistorique de Monaco.

Modélisation 3D par photogrammétrie

Le clip:

 

Premier modèle 3D et diaporama de la mission au Louvre sur les foies divinatoires mésopotamiens

diaposkechfabVoir le diaporama ici ou l’ensemble des modèles ici.

En Mésopotamie, le foie était considéré comme l’organe de la pensée. Il servait également à prédire l’avenir. Le Louvre possède une riche collection composée de 16 maquettes de foies de moutons découverts sur le site de Mari dans les années 1930 par A. Parrot. Ils datent du XIX – XVIIIe siècle av. J.-C. Julien Curie (julien.curie@u-bourgogne.fr)  vient de lancer un projet en collaboration avec le Louvre (Mahmoud Alassi & Ariane Thomas) visant à examiner les éventuelles liaisons entre les présages inscrits en langage cunéiforme et la morphologie des organes. Josef Wilczek (doctorant en co-tutelle Dijon – Brno, josef.wilczek@hotmail.com) et moi-même sommes allés au Louvre un mardi, jour de fermeture au public, pour réaliser des modèles 3D de ces foies par photogrammétrie. Pour plus d’informations: http://www.louvre.fr/oeuvre-notices/maquette-de-foie-divinatoire.

Louvre, Mai 2015

Le diaporama de la mission:

Un premier modèle 3D réalisé par photogrammétrie et une perche de 3m dans le Morvan lors de l’école de terrain des L3 STE

 

skechfabIl est bien connu que l’extraction minière, les procédés de concentration et de transformation du minerai en métal contribuent à la libération des métaux naturellement présents dans les roches en les rendant plus facilement biodisponibles. Le territoire du Parc Naturel Régional du Morvan recèle de nombreux sites miniers qui, bien qu’inexploités aujourd’hui, demeurent des sources potentielles d’éléments traces métalliques pour les environnements de surface. C’est donc aux alentours de Larochemillay que les étudiants en L3 Sciences de la Terre de l’Université de Bourgogne ont réalisé leur première journée dans le cadre de l’école de terrain en géologie qui se tient chaque année au printemps. Le but était de prospecter la zone afin d’identifier des anomalies géomorphologiques pouvant être mises en relation avec d’anciennes zones d’extraction, de transformation du métal, ou de charbonnage. Les cartes ainsi dressées doivent être comparées aux cartes de pollution établies par Estelle Camizuli (cf site) dans le cadre de son doctorat. 

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Le diaporama de la mission Saint-Gond, Juillet 2014

Rémi Martineau, responsable des fouilles

Rémi Martineau, responsable des fouilles

diapoVoir le diaporama ici.

Entre 1872 et 1981, les fouilles menées dans la région des marais de Saint-Gond (Marne) ont mis au jour plus de 120 sépultures collectives en hypogée du Néolithique récent (3500-3000 avant notre ère), associées à des puits d’extraction de silex de deux à trois mètres de profondeur, reliés par des galeries. Les recherches se concentrent aujourd’hui sur le secteur de la nécropole-minière de Vert-la-Gravelle (responsable Rémi Martineau, remi.martineau@u-bourgogne.fr). Outre une nécropole composée d’au moins trois hypogées et une minière d’extraction du silex contemporaine, le secteur présente les indices d’un habitat situé à proximité d’une source pérenne. L’exploitation minière d’un silex abondant et de très bonne qualité pourrait expliquer l’attractivité du secteur, son intense occupation par les populations néolithiques et la présence de si nombreux hypogées dans le sud-ouest marnais. Les fouilles sont menées par différents spécialistes issus de nombreuses disciplines scientifiques et d’étudiants dont la plupart sont inscrits à l’Université de Bourgogne. Une campagne d’acquisition par photogrammétrie a été également réalisée durant l’été 2014. Pour plus d’informations sur le programme scientifique et l’actualité de la recherche: http://saintgond.hypotheses.org/.

Saint-Gond, Juillet 2014

Le diaporama de la mission: