Un relevé photogrammétrique et comment le faire en 5 étapes

Le relevé photogrammétrique est un processus qui permet de collecter des données spatiales et métriques d’un objet par l’acquisition d’images. Découvrez comment faire

En topographie, en cartographie et en architecture, l’acquisition de la réalité environnante est un processus très important, sujet à l’évolution continue de la technologie.

La photogrammétrie est une technique qui a offert à tous les professionnels du secteur AEC une myriade de nouvelles possibilités permettant d’effectuer des relevés beaucoup plus rapidement.

Si vous entrez dans le monde du relevé photogrammétrique, nous vous recommandons d’essayer gratuitement une visionneuse de nuage de points avec lequel vous pourrez transformer, en quelques étapes simples, le nuage de points obtenu par le relevé en un modèle BIM.

Découvrons maintenant toutes les particularités d’un relevé photogrammétrique.

Qu’est-ce qu’un relevé photogrammétrique ?

Le relevé photogrammétrique est le processus par lequel on détecte un objet, une construction ou un milieu environnant, afin d’obtenir un modèle tridimensionnel utile pour déterminer la forme et extraire des mesures, mais surtout pour la génération d’un modèle BIM.

La photogrammétrie est une technique qui permet d’acquérir les caractéristiques métriques d’un objet à travers l’acquisition et le traitement d’images photographiques. Les premières applications ont été réalisées avec des images stéréoscopiques, c’est-à-dire à partir de deux images distinctes qui capturent le même objet.

L’évolution de ces techniques a conduit aux techniques de SfM (Structure from Motion) qui permet d’obtenir un nuage de points tridimensionnel à partir de plusieurs photos prises selon des critères précis.

Développement technique de la photogrammétrie

La photogrammétrie est classée en fonction du type de prise et du type de traitement.

Selon le type de prise, vous avez :

photogrammétrie terrestre : le tournage se fait depuis le sol, à des distances souvent inférieures à 200 m, comme dans le cas des relevés de bâtiments ;
photogrammétrie aérienne : le tournage se fait depuis le ciel, souvent à l’aide d’un drone.

Selon le type de prise, vous avez :

photogrammétrie analogique : les objets détectés sont reconstruits à l’aide de dispositifs physiques, tels que des baguettes métalliques, nécessaires pour reproduire l’inverse du phénomène de préhension ;
photogrammétrie analytique : les objets détectés sont reconstruits à l’aide d’outils de calcul, les mesures effectuées directement sur les images sont traitées numériquement.

Les résultats d’un relevé photogrammétrique : nuage de points, cartes topographiques, photographies élaborées

Les données recueillies par le relevé photogrammétrique permettent d’obtenir les résultats suivants :

nuage de points (ou point cloud), un ensemble de points identifiés par leur position sur un système de coordonnées (xyz) ;
cartes topographiques, c’est-à-dire représentation d’un territoire extrêmement détaillé ;
photographies élaborées comme les images redressées ou les orthophotos.

Comment faire un relevé photogrammétrique ?

Pour effectuer un relevé photogrammétrique, vous avez besoin d’un appareil photo numérique s’il s’agit d’une photogrammétrie terrestre ou d’un drone s’il s’agit d’une photogrammétrie aérienne.

Si vous voulez relevé un objet ou une construction avec un appareil photo, il est important de bien étudier l’objet à relevé :

si vous avez affaire à un objet de petite taille, comme une statue par exemple, il est conseillé de prendre une série de photos en tournant autour, en changeant progressivement d’inclinaison et de point de vue ;
s’il s’agit d’une perspective, il est toujours nécessaire de rester perpendiculaire au plan en suivant un parcours en « S ».

Procédure de relevé photogrammétrique d’une perspective

La photogrammétrie par drone est très utile car, grâce à la possibilité de photographier un bâtiment d’en haut, elle permet d’obtenir de nombreux détails de chaque partie d’un bâtiment :

plans couvertures détaillés et à l’échelle ;
perspective à très haute résolution avec des informations claires et précises ;
modèles tridimensionnels encadrant le bâtiment dans son environnement.

Photogrammétrie aérienne obtenue à partir d’un relevé avec drone

Comment obtenir un modèle 3D à partir d’un relevé photogrammétrique : 5 étapes simples

Pour obtenir un modèle 3D à partir d’un relevé photogrammétrique, il est important de suivre 5 étapes simples :

Évaluer le type de sujet à examiner et prendre des photos : s’il s’agit d’un détail architectural, il est nécessaire de définir le « parcours » à suivre avec l’appareil photo ; au contraire, s’il s’agit d’un ouvrage ou d’un paysage plus grand à détecter avec un drone, il est important de planifier un plan de vol, que le pilote devra exécuter pendant la phase de relevé ;
Importer les photos dans le logiciel et extraire les données: les photos sont redressées et alignées automatiquement dans l’espace. Ainsi sont extraits les « points clés », les points clés qui sont nécessaires pour faire l’image matching, c’est-à-dire pour correspondre les photos entre elles et pour le traitement ultérieur du nuage de points ;
Créer le nuage de points: à partir des points clés, il est possible de générer un premier nuage de points « rada », qui peut ensuite être densifié ;
Générer le maillage (mesh) : le nuage de points est transformé en mesh, une surface continue composée de polygones dont les sommets sont les points caractéristiques du nuage de points lui-même ;
Générer la texture: sur le maillage généré précédemment, il est possible de renvoyer les couleurs en appliquant les images du relevé sur les polygones du maillage (texture mapping) ou en transférant la couleur du nuage de points au maillage (couleur pour vertex).

Le nuage de points peut être transformé en un modèle BIM grâce à l’utilisation d’un logiciel de point cloud à BIM et à partir du modèle réaliste de l’objet détecté, vous pouvez facilement obtenir des coupes, des élévations, des courbes de niveau, des rendus, des vidéos. Vous pouvez tester immédiatement la version d’essai d’un logiciel point cloud to BIM, c’est un outil très puissant qui vous permet de reconnaître automatiquement les différents éléments présents dans le modèle et de minimiser les risques d’erreurs.

Quels sont les avantages d’un relevé photogrammétrique ?

Effectuer un relevé photogrammétrique comporte de nombreux avantages par rapport à un relevé traditionnel ; en particulier, il y a un certain nombre d’avantages, tels que :

acquisition de données plus rapide et plus précise, en détectant des bâtiments entiers dans la moitié du temps ;
comparaison rapide entre les différentes données ;
lapossibilité d’explorer le cloud à tout moment à partir de n’importe quel appareil numérique via une visionneuse de nuage de points;
visualisation tridimensionnelle du relevé lui-même ;
l’isolement de portions de points acquis pour l’analyse et la recherche ;
une plus grande précision des données collectées ;
possibilité de créer facilement un modèle BIM.