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Google nous prépare la 3D dans Google Maps …

Que nous réserve Google pour le 6 juin ?
« The next dimension of Google Maps » Pour l’instant, on est en 2D. (Une vue polaire dans Street View : angles vertical et horizontal.)
La « prochaine dimension » serait la 3D donc ? J’ai ma petite idée là-dessus …

Depuis plusieurs années déjà, les Google Car sillonnent les rues et routes d’un grand nombre de pays.
Pour l’instant, ce que l’on peut voir sur Street View sont de simples photos panoramiques géoréférencées. Mais cette photo du mat d’une Google Car me dit que d’autres données ont été acquises …

Vue détaillée d'un mat de Google Car
Vue détaillée d'un mat de Google Car (photo : ekstreme.com)

Ces voitures enregistrent donc au moins 3 données :

  • des images panoramiques (8 caméras grand angle sur le mat)
  • les coordonnées de chaque prise de vue (au moins métriques, à l’aide d’une antenne GPS bi-fréquence vraissemblablement, positionnée sur le toit de la voiture)
  • un nuage de points 3D (à l’aide de deux scanners-laser 3D accrochés de part et d’autre du mat de la voiture)

On peut soupçonner la présence d’une centrale inertielle dans le mat, afin de disposer de son attitude et de recaler à la fois les images et le nuage de points 3D à l’horizontale. On sait aussi que des données WiFi étaient enregistrées. Lorsque la voiture passait dans une rue, elle captait les routeurs WiFi. Comme la voiture embarque un GPS, elle pouvait associer une localisation à chaque routeur. Ainsi, lorsqu’un utilisateur de smartphone ne capte pas de signaux GPS mais des signaux WiFi, il peut quand même se géolocaliser. Cette technique fait aussi appel à la localisation des antennes relais captées par le téléphone. Outre Google, SkyHook-wireless travaille dans ce domaine. Désormais, ce ne sont plus les voitures qui enregistrent les points WiFi mais directement vos smartphones. 

Mais au fait, c’est quoi ces scanners-laser 3D ?

Pour faire simple, il s’agit d’appareils qui émettent un rayon laser (vert ou infrarouge) et qui mesurent la durée aller-retour de l’implusion laser. On peut donc en déduire la distance du point d’impact du laser (la façade d’une maison par exemple) depuis le mat.

Cette opération de mesure de distance est faite des centaines, voire des milliers de fois par seconde. Un petit miroir dans l’appareil, actionné par un moteur, réfléchit le rayon laser avant qu’il ne soit émis. On créé alors un balayage du laser, de haut en bas. On réalise donc un profil vertical. La voiture avance, donc on modélise une surface en 3D. On rappelle qu’un scanner se trouve de chaque côté de la voiture. Les relevés se font des côtés gauche et droit de la voiture, ce qui permet de lever tout le corps de rue.

Principe de fonctionnement du LMS500 de chez Sick (video YouTube.)

On dispose maintenant de notre nuage de points en 3D.

Source : Christian Früh

Comme dans un jeu-video, il faut  habiller cette surface 3D. Et pour cela, on va utiliser les photos réalisées et les « plaquer » sur le nuage de points :

Source : Christian Früh

Allons plus loin …

Imaginons maintenant que le même principe soit mis en place sur un avion …

L’avion prend des photos et créé un modèle 3D du sol avec un laser (lidar) ou par photogrammétrie. Tous les ingrédients sont réunis pour faire une maquette 3D. En combinant les données créées au sol plus celles créées en vol, on est capable de composer ceci :

Maquette 3D. Source : Christian Früh

Voilà à peu près ce que Google devrait nous présenter le 6 juin. Du moins j’en fais le pari 😉 On notera que ceci existe déjà peu ou prou dans Google Earth pour le relief et les bâtiments qui ont été dessinés manuellement.

Sources :

http://www.sick.com/group/EN/home/products/product_news/laser_measurement_systems/Pages/lms5xx_laser_measurement_sensors.aspx
http://www.ubergizmo.com/2012/06/google-to-hold-google-maps-event-this-coming-june-6/
http://ekstreme.com/thingsofsorts/fun-web/chatting-with-a-google-street-view-driver
http://www-video.eecs.berkeley.edu/~frueh/3d/