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Un robot pour numériser l’apparence 3D des objets

3D models

L’image ci-dessus présente le résultat de travaux que j’ai effectué avec des amis du Laboratoire de vision et systèmes numériques (LVSN). Il s’agit de modèles 3D d’objets de différentes tailles qu’on a acquisitionné avec le robot à câbles montré ci-dessous.

cable robot

J’avait glissé un mot sur notre projet dans cet article sur la numérisation 3D automatisée. J’en reparle aujourd’hui parce que mes collègues du LVSN présentaient la semaine dernière notre papier intitulé “A Cable-driven Parallel Mechanism for Capturing Object Appearance from Multiple Viewpoints” à la conférence 3DIM.

Les modèles présentés sont le résultat de la combinaisons de plusieurs centaines de photos prises automatiquement par une caméra embarquée sur un robot à câbles. La géométrie est approximative comparativement à ce que d’autres méthodes pourraient donner, comme avec un laser par exemple. Cependant, puisqu’on part de photos, le rendu est vraiment réaliste. L’utilisation de photographies permet aussi de tenir compte qu’un point de l’objet peut avoir différentes couleurs selon le point de vue duquel on le regarde. De plus, une caméra photo est vraiment moins chère que les capteurs lasers.

Un autre point intéressant du système est sa capacité à s’adapter à plusieurs échelles. On peut l’utiliser pour numériser une motoneige de 2.8 m de long, un buste de Richelieu d’une soixantaine de cm, un panache de chevreuil ou encore une petite statuette. D’ailleurs, c’était assez drôle de descendre la motoneige de mon père dans le sous-sol de l’Université pour aller la prendre en photo…

Une fois qu’on a eu plusieurs résultats, on a parlé à quelques personnes pour voir si ça ne pourrait pas les intéresser. On est allé voir des gens de jeux vidéo. Bien qu’ils aient trouvé les résultats intéressants, mon sentiment est que leurs affaires vont tellement vite et bien qu’une technologie doit être vraiment prête et avantageuse pour qu’ils se mettent à l’utiliser. De plus, la méthode doit s’arrimer parfaitement avec les outils qu’ils utilisent déjà. Dans notre cas, ce n’était pas évident parce que notre forme 3D n’était pas du tout obtenue en fonction d’être animée par la suite. De plus, même si on a une méthode automatisée, elle doit être vraiment pas chère parce que dans la conception 3D comme ailleurs, le cheap labor existe.

Une application qui, je pense, pourrait être intéressante est la numérisation pour le commerce en ligne. En effet, imaginez un commerce qui vend des objets dont l’apparence est importante et dont l’inventaire est considérable, comme les meubles par exemple. Si un IKEA de ce monde a un système pareil dans son entrepôt, tous ses meubles passent par le scanner et on les retrouve en ligne en 3D. On peut alors les regarder de tous les sens pour avoir une bien meilleure idée du produit. En plus de servir celui qui se cherche un divan, j’imagine que ça le ferait jaser.

Par ailleurs, avec tous les mondes virtuels qui se bâtissent à grande vitesse, je suis certain que Michel Leblanc trouverait une application à notre robot.

7 commentaires sur “Un robot pour numériser l’apparence 3D des objets”

  1. heri dit :

    salut,
    dans l’état actuel (ref photo) ca m’a l’air peu pratique, long, et difficile a utiliser en dehors du laboratoire. est-ce que c’est possible par exemple de prendre 20 appareils photo numeriques, de les attacher a un support, et qu’ils prennent la meme photo en meme temps. ce serait possible par cette maniere de modéliser un objet plus rapidement et aussi possible de modéliser un objet vivant (par exemple, si quelque un veut son avatar et son apparence dans second life)

    en tout cas, beau projet! ca me rappelle mes études en traitement d’images (transformation de photo en 3D, mais ca utilise une toute autre technique, sans connaissance préalable de la position de l’appareil, avec plutot reperage manuel des points communs)

  2. Samuel dit :

    C’est sûr que c’est un travail universitaire. Donc le but n’est pas de faire un produit commercialisable mais seulement d’étudier certains aspects de la robotique et de la modélisation à partir de photos. Tu pointes une des limitations qui est qu’on ne peut que modéliser des objets fixes. Pour ta suggestion de 20 appareils photos, et bien ça en prendrait plutôt 500 ou 1000 pour prendre autant de photo que le robot. Donc ça implique des coûts importants. Il faut en quelque sorte “interpoler” entre chacune des photos pour avoir une vue réaliste. Avec seulement quelques dizaines de photos, l’interpolation risque d’être peu convaincante. Je ne savais pas que tu avais déjà étudié en traitement d’image?!

  3. Alex dit :

    Bonjour,
    je suis à la recherche d’ un fichié STL représentant un buste de chevreuil. Je désire le réaliser en prototypage rapide à titre personnel. si quelqu’un peu m’aider dans ce sens, merci d’avance.
    Cordialement.

  4. Samuel dit :

    Je regarde ça Alex.

  5. Samuel dit :

    Mon collègue a un .obj de 300MB du chevreuil. Il faudrait qu’il travaille quelques heures pour obtenir un .STL d’une taille raisonnable mais il est plutôt occupé…

  6. Super la machine par contre elle ne rentrera pas dans mon apart !

  7. [...] présente une application prototype qu’on en a fait. Il s’agit d’un appareil pour numériser automatiquement l’apparence 3D d’objets dont j’avais déjà parlé. Dans les autres chapitres, je présente des outils mathématiques [...]

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