Les Nuages de Points - Présentation

Pour faire court :

Le principe et le but sont d'obtenir une représentation numérique en 3D d'un objet existant.

Pour faire moins court :

La taille de "L'objet existant" peut varier du très petit (un crayon) au très grand (une ville)
L'obtention s'effectue soit par LiDAR (Lasergrammétrie) , soit par photogrammétrie.

LiDAR :

LiDAR = Light (ou Laser Imaging) Detection And Ranging = Détection et télémétrie par la lumière.
LiDAR est une technologie de télédétection basée sur le laser. Le principe est de pointer un petit laser sur une surface, de mesurer le temps que met le laser à revenir à sa source et, ainsi, en déduire sa distance. Ce processus est répété un million de fois par les instruments LiDAR et finit par produire une carte complexe de la zone étudiée, connue sous le nom de nuage de points 3D.
Cette technique donne des résultats fins et peut porter jusqu'à 200m selon le matériel.
Les nuages de points 3D sont enregistrés "en temps réel" c'est pourquoi cette technique est de plus en plus envisagée pour la vision des robots et donc pour la vision des voitures autonomes.
Le laser permet de connaître la distance d'un objet ainsi qu'un indice de réflexion permettant de supposer la nature de l'objet visé. Il permet également de connaître la vitesse de déplacement de l'objet visé, d'où son utilisation pour les contrôles routiers. Mais il ne permet pas d'enregistrer les couleurs. Pour cette raison, les appareils LiDAR sont régulièrement associés à une caméra synchronisée.
La distance de détection et la précision dépendent directement de la qualité du matériel très peu abordable pour un particulier.

Photogrammétrie :

Technique permettant de reconstituer dans l'espace un ensemble de points communs à une succession de photographies.
Les photographies, ou les images extraites d'une vidéo, ne sont généralement pas traitées en "temps réel" au moment de l'acquisition.
Le traitement s'effectue avec un logiciel de photogrammétrie. Les photographies sont positionnées et orientées les unes par rapport aux autres puis les points communs à des ensembles de photographies sont positionnés.
Le rapprochement de l'objet visé et, donc, la multiplication des images pour un même objet, augmente la précision en même temps que les temps de calculs.
Cette solution, ne nécessitant qu'un appareil photo ou une caméra avec un bon objectif et une résolution élevée, est plus accessible aux particuliers.

Les deux méthodes peuvent être utilisées avec un appareil à la main, en sac à dos, en voiture, sur un drone, en hélicoptère…

L'obtention d'un nuage de points n'est pas un but mais une étape, une base que l'on peut utiliser pour prendre toutes les mesures à l'écran sans être à proximité de l'objet (prendre des mesures sur le terrain sans être sur le terrain), créer des plans en 2D, en 3D, créer des modèles 3D.
Lorsqu'on parle de modèle 3D l'étape suivante est sans doute l'application d'un maillage sur ces points.
Pour des plans 2D, 3D, des travaux de topographie ou de cartographie, l'étape du maillage est inutile et chronophage. Un nuage de points dense suffit.

Dans tous les cas il faut pouvoir les calibrer, nettoyer, positionner, orienter, assembler, filtrer, s'en servir de support de construction et de dessin.

Quel matériel utiliser ? Quels logiciels ? Quelles méthodes ? Quelles sont les ressources existantes ?
Les questions ne manquent pas pour les articles à venir…

Quelques illustrations…

Des nuages de points (prenez le temps de vous y introduire et de les parcourir… Je ne m'en lasse pas) :
- Une collection de nuages de points
- Terror Bird - des nuages de points aux maillages

Nuage de points d'une rue par photogrammétrie :

Nuage de point LiDAR d'un Tronçon de voie ferrée :

Une des nombreuses dalles de nuage de points LiDAR 2018 de la Métropole de Lyon :

à bientôt pour une suite !
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Bonjour Lydia

Merci pour la version dite "moins courte", c'est bien expliqué
Et tu m'a l'air calé sur le sujet

Il se trouve que j'en ai entendu parlé récemment de la technologie LIDAR
puisqu'on a découvert tout un site Maya caché & travers la végétation grâce à cette technologie
https://www.nationalgeographic.fr/histoire/2019/12/5-sites-archeologiques-redecouverts-grace-la-technique-lidar

Elle devrait sous peu être utilisé pour découvrir la mystérieuse ville Inca de Patiti
https://fr.yourtripagent.com/2560-lost-inca-city-of-gold-could-be-unearthed-thanks-to-drone-technology

Bonjour Goupil

Merci pour tes liens, ces articles sont bien intéressants.
J'aime comme un sujet peut nous faire voyager vers d'autres horizons ^^

Et, oui, je m'intéresse sérieusement à ce sujet.