SIG 2016 - Retour sur la démo Drone2Map for ArcGIS - 1/2
Lors de la session plénière de la conférence SIG 2016, j'ai eu le plaisir de présenter la solution Drone2Map for ArcGIS. Il s'agit d'une nouvelle application de la plateforme ArcGIS permettant de générer des produits cartographiques professionnels 2D et 3D à partir de photos prises depuis des appareils aéroportés tels que des drones, des ULM, des hélicoptères ou des avions. Les contenus ainsi générés sont ensuite directement exploitables dans les apps de la plateforme ArcGIS.
A travers cet article en 2 parties, je vous propose de revenir sur cette démonstration en détaillant tout d'abord les principes techniques de Drone2Map puis, dans une seconde partie, l'expérimentation que nous avons réalisé sur le Domaine de Chaumont-sur-Loire.
Drone2Map for ArcGIS intègre un moteur de calcul (Pix4D) permettant, à partir de photos ayant un certain recouvrement, de générer un modèle photogrammétrique. A partir de ce modèle mathématique tridimensionnel, il est ensuite capable de générer des produits haute-résolution tels qu'une orthomosaïque, un modèle numérique de surface, un nuage de points 3D et un mesh 3D (surface triangulée) texturé.
Pour expliquer et démontrer "en live" le principe de la collecte d'images et le fonctionnement de Drone2Map, nous avions décidé de prendre l'exemple d'un objet simple (une petite maison en Lego) que nous avons photographié avec un drone très "local": un iPhone. En effet, comme un drone, l'iPhone contient un GPS, un appareil photo et un accéléromètre permettant d'obtenir des photos avec les informations de géolocalisation attendues par Drone2Map.
Selon le type de produit cartographique que vous souhaitez générer, deux approches sont possibles en termes de couverture photographique.
La première consiste à tourner autour de l'objet pour obtenir des clichés sur l'ensemble des faces de l'objet. Cette méthode est particulièrement adaptée au calcul de modèles 3D complexes que l'on souhaite pouvoir visualiser sous tous les angles. Cette méthode permet également de créer des projets de type "inspection" dans Drone2Map.
Pour expliquer et démontrer "en live" le principe de la collecte d'images et le fonctionnement de Drone2Map, nous avions décidé de prendre l'exemple d'un objet simple (une petite maison en Lego) que nous avons photographié avec un drone très "local": un iPhone. En effet, comme un drone, l'iPhone contient un GPS, un appareil photo et un accéléromètre permettant d'obtenir des photos avec les informations de géolocalisation attendues par Drone2Map.
Selon le type de produit cartographique que vous souhaitez générer, deux approches sont possibles en termes de couverture photographique.
La première consiste à tourner autour de l'objet pour obtenir des clichés sur l'ensemble des faces de l'objet. Cette méthode est particulièrement adaptée au calcul de modèles 3D complexes que l'on souhaite pouvoir visualiser sous tous les angles. Cette méthode permet également de créer des projets de type "inspection" dans Drone2Map.
La seconde consiste à survoler le territoire en la balayant pour obtenir des clichés pris à la verticale pour couvrir l'ensemble de la zone. Cette méthode est recommandée pour générer des orthomosaïques, des MNS mais également un modèle 3D de la zone couverte.
Dans les 2 cas, il faudra un recouvrement important (entre 70% et 80%) entre chaque cliché afin d'optimiser la précision du modèle photogrammétrique. Un mauvais recouvrement peut empêcher la résolution mathématique du modèle.
Ci-dessous, un extrait des photos prises à l'aide de l'iPhone lors de notre démonstration à SIG 2016:
Une fois les photos collectées, il suffit de les transférer sur un poste équipé de l'application Drone2Map for ArcGIS.
Après avoir créé un nouveau projet, la première étape consiste à sélectionner les images que vous souhaitez intégrer dans le calcul. Dans notre exemple, 25 photos ont été collectées. Une fois ajoutées dans le projet, elles sont positionnées sur la carte.
Après avoir créé un nouveau projet, la première étape consiste à sélectionner les images que vous souhaitez intégrer dans le calcul. Dans notre exemple, 25 photos ont été collectées. Une fois ajoutées dans le projet, elles sont positionnées sur la carte.
L'étape suivante consiste à définir les produits à générer. Dans la démonstration de SIG2016, seule la génération d'un Mesh 3D était nécessaire.
La dernière étape consiste à lancer le calcul, un simple clic sur le bouton "Start" et Drone2Map démarre le calcul du modèle photogrammétrique. Selon la puissance de la machine et le nombre de photo à traiter, le calcul peut prendre entre quelques minutes et plusieurs heures. Dans mon exemple, la machine utilisée sur scène a réalisé le traitement en 8 minutes. Un peu trop juste pour rentrer dans le timing prévu pour la démo, lors de la plénière de SIG 2016, j'avais réalisé le calcul préalablement.
Ci-dessous, le Mesh 3D obtenu à partir de ces 25 photos:
Ci-dessous, le Mesh 3D obtenu à partir de ces 25 photos:
Lorsque vous générez un Mesh 3D avec Drone2Map, ce dernier est disponible dans différents formats:
- SPK - Scene Package (pour une publication immédiate sur le web via votre portail ArcGIS)
- OBJ (format très utilisé dans le mode de l'animation et de la 3D en général)
- FBX (format Autodesk très utilisé dans les environnements CAO/DAO 3D)
- PDF 3D (format permettant une visualisation de document 3D avec Adobe Acrobat Reader)
Dans ma démonstration, j'ai choisi de présenter le modèle 3D dans ArcGIS Pro. Pour cela, je l'ai importé dans une Géodatabase via le fichier au format OBJ. Une fois recalé correctement en x,y,z (la précision de géolocalisation par GPS d'un iPhone en indoor étant très approximative). Il suffisait de compléter ma scène avec quelques données 3D que j'ai intégré avec les outils d'import 3D d'ArcGIS Pro.
Une petite animation dans ma scène ArcGIS Pro, et voilà le résultat !
Une petite animation dans ma scène ArcGIS Pro, et voilà le résultat !
Dans la seconde partie de cet article, je reviendrai sur l'autre aspect de ma démo de SIG 2016, plus concret celui-ci, concernant l'expérimentation réalisées avec la région Centre Val-de-Loire sur le domaine de Chaumont-sur-Loire.
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