Maquettes, photogrammétrie en vues obliques et impression 3D

1 - Création

La création 3D de la maquette d'un groupe de bâtiments (Aérodrome de Champ-Cadet, hameau de Perros), d'un monument (Les fantômes), d'une statue (La France), d'un buste (FDE) a été réalisée en utilisant un Nikon (D3200, D750) avec le même processus de photogrammétrie utilisant des photos obliques faites à partir d'un ULM, d'un mât télescopique (6m de haut) et d'un trépied photo.

ULM
ULM - Autogire Magni M14 Scout et hélicoptère "Kompress" équipé du pod HOP-WIC pour les photos verticales


20/03/2015 vers 12h00 - Butte de Chalmont - Température 7°, ciel gris noyé dans le brouillard, petit vent du Nord
Opérateur, cagoulé à cause du froid, tenant le mât avec Nikon D3200 équipé module WiFi "WU-1a" devant le monument LA FRANCE -


Au 1er plan, le photographe tient "iPhone 6" dont l'application "Wireless Mobile Unit" le met en liaison WiFi avec Nikon
Opérateur cadre prise de vue via mouvements en "lacet - tangage" qu'il impose au mât et qu'il observe en “live view” sur écran “iPhone”
Photographe attend le bon cadrage pour déclencher prise de vue en appuyant sur le "bouton" présenté par application "WMU" sur écran tactile “iPhone”


Trépied avec Nikon - Anneaux blancs matérialisent au sol les emplacements successifs des photos à faire pour obtenir un bon recouvrement

Ce processus comporte 4 opérations:
1 - faire une série de photos obliques se recouvrant avec Nikon soit à terre sur trépied (buste FDE de 70cm de haut) ou mât télescopique (statue La France de 5m de haut), soit embarqué sur ULM (Champ-Cadet, carré de 300m de côté; Perros, carré de 60m de côté);
2 - créer une surface 3D à partir du nuage de points issus des couples de photos (logiciel "Photoscan", gratuiciel "Meshlab");
3 - fermer cette surface 3D soit en bouchant le trou constitué par la face manquante (base du buste ou de la statue), soit en intégrant la surface 3D dans un cube ou un parallélépipède rectangle (Champ-Cadet, carré de 300m de côté; Perros, carré de 60m de côté) avec le logiciel "Rhinocéros";
4 - imprimer en x exemplaires le volume 3D fermé et vérifié sans trou, soit en ligne via la société Sculpteo (imprimante en couleurs "polyjet"), soit via une "CreaFab" (imprimante à "fusion de filament").

 

2 - Photos 2D et 3D

Les photos des maquettes obtenues sont reproduites ci-dessous regroupées par type d'imprimante utilisée.

a) Imprimante polyjet "Projet 660 Pro" (poudres gypse blanc & couleurs Cyan Magenta Jaune Noir, vernis) – Société "Sculpteo", impression par envoi des fichiers sur site, réception par Colissimo

Fantomes
ULM hélicoptère "Kompress" – Oulchy-le-Château - Monument "Les Fantômes" de Landowski (hauteur 6 m)
Reconstruction avec PhotoScan
Maquette échelle 1/350 (14cm x 16cm x 5cm) - Rectangle 49m x 56m
Résolution imprimante utilisée à cette échelle permet de voir les marches en pierre de taille des escaliers (petit vers le monument, grands vers La France)

France
Mât télescopique de 6m – Oulchy-le-Château - Statue "La France" de Landowski
Maquette échelle 1/50 (hauteur 12cm) - Hauteur 6m

Cadet
ULM hélicoptère "Kompress" - Aérodrome de Champ-Cadet - Château-Thierry
Reconstruction avec PhotoScan
Maquette échelle 1/1500 (22cm x 20cm x 2cm) - Rectangle 300m x 330m

US
ULM hélicoptère "Kompress" - Monument américain (cote 204) - 2km Ouest de Château-Thierry
Reconstruction avec PhotoScan
Maquette échelle 1/1400 (20cm x 17cm x 5cm) - Rectangle 280m x 240m

Perros
ULM autogire "M14 - Scout" - Hameau de Perros
Reconstruction avec PhotoScan
Maquette échelle 1/500 (13cm x 12cm x 5cm) - Rectangle 65m x 60m
Résolution imprimante utilisée à cette échelle permet de voir une arche (1mm x 1mm) en pierre de taille (blocs 50cm x 50cm) entre le manoir et le garage

b) Imprimante à fusion de filament "UP" (plastique ABS gris peint à la bombe en kaki puis passé à l'acétone au pinceau pour faire varier la teinte) - "CréaFab" Lorient, impression sur place

FDE
Trépied – Buste FDE en bronze (hauteur 70 cm)
Reconstruction avec PhotoScan
Maquette (hauteur 10 cm)
2 exemplaires en fil "ABS" gris puis peinture "vert bronze" diluée acétone (poids 20g), 1 exemplaire en "Bronzefill" de "ColorFabb" puis polissage (poids 150g)

Alex
Trépied – Paris, Porte de la Muette – Monument aux rois Pierre Ier de Serbie et Alexandre Ier de Yougoslavie
Maquette en 2 parties: socle (hauteur 8 cm), personnages en bronze (hauteur 7cm)

Les imprimantes à fusion de filament ont un excellent rapport coût efficacité.
La sortie d'une maquette en ABS a l'avantage de pouvoir être modifiée à la main par ajout de matière (fer à souder) ou par ponçage (outil "Dremel").

 

Les prochains essais de photos obliques porteront sur la procédure de juxtaposition de maquettes à la même échelle avec une base carrée identique - plans en relief unitaires dans cubes de même taille - pour obtenir un plan en relief dont la couverture sol puisse être de taille quelconque par juxtaposition des plan unitaires.

 

3 - Visioconférence de présentation des maquettes

Le site de visioconférence le plus simple (pas d'inscription, pas de mot de passe) et fonctionnant gratuitement est "appear.in". J'ai donc créé le lien:
  appear.in/maquette-cdg
Pour se voir, s'entendre et voir ou montrer les maquettes (8 personnes maximum = 8 fenêtres possible s'ouvrant sur écran), il faut
----------------------------- avoir une bonne liaison internet;
----------------------------- utiliser un navigateur intégrant module webRTC (webRealTimeCommunication): Firefox, Chrome, Opera;
----------------------------- utiliser
-------------------------------------- soit un ordinateur avec webcam et micro incorporé;
-------------------------------------- soit un téléphone portable type iPhone 6 (y charger gratuiciel "appear.in");
----------------------------- se mettre d'accord sur une date/heure de contact;
----------------------------- au jour et à l'heure convenus, taper dans la barre adresse du navigateur "appear.in/maquette-cdg" pour voir apparaître sur votre écran dans des fenêtres individuelles, les personnes connectées (= salle de visioconférence "maquette-cdg"); je pourrai alors vous montrer le travail de "Sculpteo" et de "Breiz 3D 56" en manipulant, en temps réel, les maquettes qu'ils ont réalisées.

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PS: Merci de donner remarques, idées ou le bonjour encliquant ci-dessous:

christian.degastines@orange.fr

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