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

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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

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Contextes d’application

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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

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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

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Gestion des occlusions

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

Occlusion

Élément graphiquevirtuel

Occlusion

Élémentgraphiquevirtuel

Occlusion

Élémentgraphiquevirtuel

Élémentgraphiquevirtuel

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

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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

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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

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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 :

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Pourquoi ?

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Z

Y

X

GPS Google Maps

Accéleromètres

Caméra

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Position du joueur

1‐ En utilisant Google Maps, ajouter des 

marqueurs aux coins du bâtiment

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2‐ Relever avec la vuephotographique les 

coins au niveau du toitRelever!

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3 – Calcul de la distance entre l’utilisateur

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

d

Position de l’utilisateur

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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

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

moyenne du toit

0

h

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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

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Travaux actuels■ Insertion d’objets

graphiques dans le flux vidéo exploitant le modèle 3D construit

■ Gestion des occlusions et des mouvements de l’utilisateur

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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

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Questions ?Pour en savoir plus:

vincent.thomas.1@ulaval.ca

www.geoeduc3d.scg.ulaval.ca

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Déjà quelques résultats …

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