Download pdf - La modélisation 3D à des fins de réalité augmentée mobile : une première expérience

Vincent Thomas – Candidat MSc.Direction Dre. Sylvie Daniel

Co-direction Dre. Jacynthe PouliotDépartement des sciences géomatiques

Université Laval – Québec - Canada

La modélisation 3D à des fins de réalitéaugmentée mobile : Une première

expérimentation avec l’iPhone

Plan de la présentation■ Réalité augmentée (RA) mobile■ Nécessité des modèles 3D■ Environnement non-préparé■ Défis à relever■ Solution proposée■ Conclusion

Colloque Géomatique 2009 – 21-22 Octobre 2009 2

sd1

sd2

Diapositive 2

sd1 Essayer de choisir des termes moins académiques en ce qui à trait à la problématique, objectif et solution.

Par ex.: Défis à relever; difficultés à résoudre; Besoins....

Solution proposée....sylvie daniel; 2009-10-16

sd2 Raccourcir le point: Nécessité des modèles 3Dsylvie daniel; 2009-10-16

Réalité augmentée mobile■ Augmentation de l’environnement réel

avec des éléments graphiques virtuels


Contextes d’application


Graz University of Technology underground infrastructure ISMAR '08

Génie civil Jeu

Architecture / urbanisme

http://graphics.cs.columbia.edu

Epidemic Menace ‐ http://iperg.fit.fraunhofer.de/

Réalité augmentée mobile■ Progrès technologique


http://farm4.static.flickr.com/3128/2756996849_b15bb86dac.jpg

ARQUAKE ‐ http://wearables.unisa.edu.au/arquake/

Nécessité des modèles 3D■ Utilisation de modèle 3D de

l’environnement réel afin d’enrichir davantage l’augmentation◘ Visualisation cohérente (occlusions)

◘ Positionnement

◘ Rôle dans l’API


Gestion des occlusions


Vincent Lepetit ‐ http://www.loria.fr/%7Eberger/lepetit/Occlusions/index.html

Occlusion

Élément graphiquevirtuel

Occlusion

Élémentgraphiquevirtuel

Occlusion



Environnement non-préparé■ Pour des applications de RA

permettant de riches interactions il faut des modèles 3D

■ Cependant …◘ Les modèles 3D ne sont pas toujours disponibles partout◘ Aucun modèle 3D disponible pour notre environnement?

• Nous sommes dans un contexte d’environnement non-préparé


sd4

sd3

Diapositive 8

sd4 Il ne sont pas rares maisl il ne sont pas forcément disponibles partout, ni tout le temps en fonctiond e l'endroit où l'on se trouve.

A nouveau, pour le point suivant, reste général, ne mentionne pas le contexte applicatif du jeu.sylvie daniel; 2009-10-16

sd3 Reste général et pas forcément relatif au contexte du jeu. Pour des applications de RA permettant de riches interactions il faut des modèle 3D.sylvie daniel; 2009-10-16

Défis à relever■ Environnement non-préparé

◘ Approches d'acquisition disponibles à des fins de modélisation 3D


sd5

Diapositive 9

sd5 Indique plutôt: approches d'acquisition disponibles à des fins de modélisation 3D. sylvie daniel; 2009-10-16

Solution proposée■ Développer une solution peu coûteuse,

rapide et facile de modélisation 3D en utilisant un appareil mobile afin de pouvoir déployer des applications de RA mobile n’importe où et n’importe quand

■ Solution : iModelARColloque Géomatique 2009 – 21-22 Octobre 2009 10

sd6

Diapositive 10

sd6 Afin de pouvoir déployer des applcations de RA mobile n'importe où et n'importe quandsylvie daniel; 2009-10-16

Principe de fonctionnement


Intérêt actuel: bâtiments

■ Calcul des coordonnées 3D du toit d’un bâtiment en utilisant plusieurs composantes d’un appareil portable;

■ Modélisation 3D par extrusion de la trace du bâtiment au sol jusqu’àl’altitude moyenne du toit;

Notre appareil mobile :


Pourquoi ?


Z

Y

X

GPS Google Maps

Accéleromètres

Caméra


Position du joueur

1‐ En utilisant Google Maps, ajouter des

marqueurs aux coins du bâtiment


2‐ Relever avec la vuephotographique les

coins au niveau du toitRelever!


3 – Calcul de la distance entre l’utilisateur

(position par GPS) et le marqueur àrelever (position par Google Maps)

d

Position de l’utilisateur


4 – Calcul de l’altitude du bâtimentà l’aide de la distance et de

l’inclinaison verticale de l’iPhone

dh Altitude du bâtiment

dh = d • tan(dz)

dz

d


5 – Extrusion de la trace du bâtiment jusqu’à l’altitude

moyenne du toit

0

h


6 – Encodage automatique et visualisation du modèle 3D

Précision■ Écart moyen par rapport à la vérité

terrain◘ 2 mètres en horizontal;◘ 4 mètres en vertical;

■ Source principale d’erreur: récepteurGPS de l’iPhone


Travaux actuels■ Insertion d’objets

graphiques dans le flux vidéo exploitant le modèle 3D construit

■ Gestion des occlusions et des mouvements de l’utilisateur


Conclusion■ Nouvelle solution de modélisation 3D

rapide et intuitive◘ avantages: portable; adaptée à tout utilisateur;

■ Potentiel de pouvoir augmenter la réalité n’importe où et n’importequand;

■ Intérêts?Colloque Géomatique 2009 – 21-22 Octobre 2009 22

sd7

sd8

Diapositive 22

sd7 Cela tombe un peu à plat comme conclusion, surtout le 1er point. Mettre quelque chose de plus relevé telle:

Nouvelle solution de modélisation 3D rapide et intuitiveavantages: portable; adaptée à tout utilisateur; ...sylvie daniel; 2009-10-16

sd8 Ajoute un 3ème point qui met de l'avant l'intérêt de la RA n'importe où, n'importe quand (ses perspectives)sylvie daniel; 2009-10-16


Questions ?Pour en savoir plus:

[email protected]

www.geoeduc3d.scg.ulaval.ca


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