Une Ă©quipe de chercheurs de l’École polytechnique fĂ©dĂ©rale de Zurich a mis au point une application mobile qui permet de faire de la modĂ©lisation 3D en temps rĂ©el Ă partir d’un smartphone.
Elle utilise pour cela la puissance de calcul de l’appareil ainsi que ses capteurs inertiels. Les images 3D peuvent ensuite ĂŞtre consultĂ©es sur l’Ă©cran et manipulĂ©es Ă 360°.
Pour rĂ©aliser une modĂ©lisation 3D d’un objet d’une personne, l’utilisateur vise avec le capteur photo de son smartphone et le dĂ©place lentement. L’application commence Ă prendre automatiquement des clichĂ©s successifs, en indiquant par des signaux visuels et sonores la position qui convient. Une fois la modĂ©lisation accomplie, l’image peut ĂŞtre manipulĂ©e sous tous les angles.
Faire de la modĂ©lisation 3D Ă la volĂ©e de n’importe quel sujet simplement en dĂ©gainant son smartphone, voici ce que sont parvenus Ă rĂ©aliser des chercheurs de l’École polytechnique fĂ©dĂ©rale de Zurich (EPFZ).
Ils ont dĂ©veloppĂ© une application qui exploite la puissance de calcul des processeurs graphiques ainsi que les capteurs inertiels que l’on trouve dans les smartphones actuels. Le rĂ©sultat est un outil avec lequel il est possible d’obtenir en temps rĂ©el un modèle 3D d’une personne, d’un objet ou d’un bâtiment que l’on peut ensuite directement consulter et manipuler Ă 360° sur l’Ă©cran du mobile.
L’application offre l’avantage d’ĂŞtre très simple Ă utiliser. Il suffit de pointer l’appareil photo du smartphone sur le sujet voulu, puis de dĂ©placer l’appareil progressivement en suivant les indications sonores et visuelles. L’application fonctionne aussi bien Ă l’extĂ©rieur qu’Ă l’intĂ©rieur, et avec une luminositĂ© faible. L’Ă©quipe de l’EPFZ l’a notamment testĂ©e dans un musĂ©e pour modĂ©liser des statues.
« Les smartphones et les tablettes actuels disposent de processeurs multicĹ“urs et de puces graphiques qui ouvrent de nouvelles possibilitĂ©s. Par ailleurs, ils sont Ă©quipĂ©s de capteurs capables de mesurer la vitesse angulaire ainsi que l’accĂ©lĂ©ration linĂ©aire.
Concevoir une mĂ©thode de reconstitution 3D en temps rĂ©el exploitant ces innovations est une Ă©tape naturelle », expliquent les chercheurs dans leur article scientifique. Les images sont capturĂ©es Ă une dĂ©finition de 640 x 480 pixels, tandis que les capteurs inertiels du smartphone (accĂ©lĂ©romètre et gyroscope) dĂ©terminent la vitesse angulaire et l’accĂ©lĂ©ration linĂ©aire. Ces donnĂ©es sont croisĂ©es pour rĂ©aliser une estimation spatiotemporelle du mouvement, afin de caler l’intervalle de dĂ©clenchement entre les prises de vue successives.
Les informations sont traitĂ©es directement par le processeur graphique du smartphone avec un dĂ©lai de deux Ă trois secondes par image. Le rĂ©sultat final est un modèle 3D sous la forme d’un nuage de points. L’image en 3D s’affiche dans la foulĂ©e, et l’utilisateur peut la manipuler sous tous les angles et zoomer afin d’Ă©ventuellement complĂ©ter les prises de vue si des parties sont incomplètes. Cela prĂ©sente un Ă©norme avantage par rapport aux solutions basĂ©es sur un traitement informatique Ă postĂ©riori.
Autre bĂ©nĂ©fice mis en avant par l’Ă©quipe de l’EPFZ : l’application est capable de dĂ©terminer l’Ă©chelle ainsi que la direction verticale de l’objet scannĂ© pour produire une reconstitution mĂ©trique. Ce niveau de prĂ©cision peut s’avĂ©rer très utile dans de nombreux domaines, notamment l’architecture ou encore l’impression 3D. Dans une vidĂ©o de dĂ©monstration rĂ©alisĂ©e par l’Ă©quipe suisse, on dĂ©couvre comment le modèle 3D d’une maquette de bâtiment sert Ă en rĂ©aliser une copie avec une imprimante 3D.
Grâce Ă son fonctionnement automatisĂ©, l’application ne nĂ©cessite ni marqueurs Ă placer sur l’objet Ă capturer ni rĂ©glages prĂ©alables. Selon ses concepteurs, elle peut tourner sur un grand nombre de smartphones existants. Mais ils n’ont cependant pas rĂ©pondu aux questions de Futura-Sciences concernant la configuration matĂ©rielle minimum requise ou l’impact du traitement des donnĂ©es sur l’autonomie de la batterie. L’application fait l’objet d’une demande de brevet, et l’on ignore encore de quelle manière elle sera diffusĂ©e.