Créer des données 3G à partir d’imagerie 2D
En savoir plus sur l’imagerie
La mission de votre drone est terminée et vous avez reçu une série d’images de la zone de l’immeuble de bureaux de Wörthsee en Bavière. Les images capturées par le drone sont stockées en ligne dans un dossier zippé. Vous allez télécharger le dossier puis regarder quelques images.
- Téléchargez le fichier compressé Drone_images.
- Recherchez le fichier téléchargé sur votre ordinateur.
Remarque :
Selon votre navigateur Web, vous pouvez être invité à choisir où le fichier sera téléchargé. Par défaut, la plupart des navigateurs téléchargent les fichiers dans le dossier Downloads (Téléchargements) de votre ordinateur.
- Cliquez avec le bouton droit sur le fichier et extrayez son contenu dans un emplacement où vous pouvez le trouver facilement, par exemple dans votre dossier Documents.
- Ouvrez le dossier.
Ce dossier contient 36 images. Vous allez ensuite examiner certaines des images avant de poursuivre.
- Double-cliquez sur la première image, DSC00153, pour l’ouvrir avec la visionneuse d’images par défaut de votre ordinateur.
L’image montre le projet d’immeuble de bureaux. Sa construction semble achevée, vous pourrez donc présenter aux parties intéressées de l’immeuble une représentation relativement fidèle de la structure terminée.
- Fermez l'image. Ouvrez quelques autres images pour voir ce qu’elles montrent.
Les images présentent le même bâtiment, sous des angles différents. Ces images sont obliques.
Remarque :
Les drones peuvent généralement réaliser deux types d’images : plongeante (nadir) ou à un angle (oblique). Ces deux types d’images sont exploitables pour la cartographie SIG, mais elles produisent des jeux de données de types différents. Vous pouvez utiliser des images nadir pour créer des ortho_images 2D, qui sont des photographies aériennes présentant une zone à une échelle uniforme, avec une distorsion minimale. Les ortho-images peuvent être assemblées afin de former des ortho-mosaïques plus grandes, à partir desquelles des fonds de carte d’imagerie sont créés.
Les images obliques comme celles que vous avez téléchargées permettent de créer des nuages de points 3D, qui font appel à des milliers de points pour décrire des surfaces dans un espace 3D. Vous pouvez ensuite utiliser un nuage de points pour créer un maillage 3D, qui relie les points par des triangles, de sorte à former un diagramme 3D de la zone d’aspect réaliste. Le résultat final est une scène 3D dans laquelle il est possible de naviguer.
- Fermez les images ouvertes.
Dans cette section, vous avez téléchargé et exploré les images obliques produites par un drone.
Créer un projet
Vous allez maintenant créer un projet dans ArcGIS Drone2Map et ajouter les images du drone dans une carte.
- Ouvrez ArcGIS Drone2Map.
Remarque :
Si vous ne possédez pas Drone2Map, vous pouvez vous inscrire pour obtenir une version d’évaluation gratuite.
- Connectez-vous via votre compte ArcGIS sous licence.
Remarque :
Si vous ne possédez pas de compte ArcGIS Pro ou ArcGIS, vous pouvez vous inscrire pour bénéficier d’une version d’évaluation gratuite d’ArcGIS.
L’application ouvre la fenêtre Créer un projet. Vous avez le choix parmi cinq modèles de projet : Cartographie rapide 2D, 2D plein, Cartographie 3D, Inspection et Traitement par lots. Chacun crée différents types de formats, vous pouvez cliquer sur chacun d’eux pour en savoir plus.
Le modèle Cartographie 3D, qui crée des nuages de points et des maillages texturés, est celui que vous allez utiliser dans ce cours pour créer une scène 3D navigable de l’immeuble.
- Dans Sélectionner un modèle de projet, cliquez sur Cartographie 3D.
Remarque :
Le texte et les images à côté de la liste des modèles changent pour fournir davantage d’explications concernant le modèle sélectionné. Vous pouvez en savoir plus sur tous les modèles en cliquant dessus dans la liste.
- Au bas de la fenêtre, cliquez sur Next (Suivant).
Remarque :
Vous devrez peut-être étendre la fenêtre vers le bas ou l'agrnadir pour voir le bouton Next (Suivant).
Vous allez maintenant préciser certains des paramètres du projet et choisir les images à utiliser dans le projet.
- Dans Give Your Project a Name (Donner un nom à votre projet), tapez Projet d’aménagement d’un bâtiment.
Vous pouvez également choisir l’emplacement sur votre ordinateur où les données de projet seront stockées. Vous pouvez modifier l’emplacement d’accueil en cliquant sur le bouton Parcourir Vous allez ensuite ajouter des images au projet. Vous pouvez ajouter les images, une par une, ou charger un dossier complet.
- Cliquez sur Add Folder (Ajouter un dossier).
La fenêtre Browse for Image Folder (Accéder au dossier d’images) s’affiche.
- Accédez au dossier Drone_Images contenant vos images et sélectionnez-le. Cliquez sur OK pour ajouter les images du dossier à la liste d’images.
Chaque image possède un attribut Lat[Y] (latitude), Long[X] (longitude) et Altitude [Z] (hauteur). Ces attributs géographiques ont été stockés par le drone lorsqu’il a capturé chaque image, ce qui a permis de localiser les images sur la carte.
- Cliquez sur Create (Créer).
Après un court moment, le projet est créé et les images ajoutées à la carte, chaque image étant représentée par un point bleu.
Les points sont reliés entre eux par des lignes orange. Ces lignes représentent la trajectoire du vol que le drone a effectué pour capturer les images. La trajectoire du vol et les images indiquent que le drone s’est déplacé en orbite autour d’un bâtiment.
Votre fond de carte peut différer selon les paramètres de votre organisation. Vous allez modifier le fond de carte pour correspondre à l’image d’exemple ci-dessus.
- Si nécessaire, sur le ruban au-dessus de la carte, dans l’onglet Home (Accueil), dans le groupe Layers (Couches), cliquez sur Basemap (Fond de carte) et sélectionnez Imagery Hybrid (Imagerie hybride).
Les images du drone elles-mêmes ne s’affichent pas sur la carte. L’imagerie que vous voyez est celle venant du fond de carte Imagery Hybrid (Imagerie hybride) et qui a une résolution bien inférieure à celle de votre drone.
Pour vous assurer que les images ont été correctement localisées sur la carte, vous allez effectuer un zoom arrière et examiner la zone environnante.
- Utilisez la molette de la souris pour effectuer un zoom arrière jusqu’à voir les étiquettes Etterschlag et Waldbrunn sur la carte.
Si vous reculez encore davantage, vous verrez l’étiquette Wörthsee sur la carte. Etterschlag et Waldbrunn sont des communes de la municipalité de Wörthsee. Les images semblent avoir été localisées correctement.
- Dans la fenêtre Contenu, sous Données de projet, cliquez avec le bouton droit sur Images et sélectionnez Zoom sur la couche.
La carte effectue un zoom sur le cercle de points bleus.
Dans cette partie, vous avez créé un projet dans Drone2Map et vous avez ajouté des images de drone à une carte.
Générer des produits 3D
Maintenant que le projet est prêt, vous allez traiter les images pour créer un maillage texturé en 3D et un nuage de points 3D. Vous allez d’abord préciser les paramètres de traitement que vous souhaitez.
Remarque :
En raison du chevauchement partiel des images du drone, Drone2Map peut faire quelques calculs en arrière-plan pour en extraire des informations 3D. Ce processus fait appel à la technique de la structure acquise à partir d’un mouvement.
- Sur le ruban, sur l’onglet Home (Accueil), dans le groupe Processing (Traitement), cliquez sur Options.
La fenêtre Options s’affiche. Vous pouvez réviser les trois onglets de paramètres concernant votre projet : 3D Produtcs (Produits 3D), Initial et Dense.
Remarque :
Selon les paramètres que vous précisez et les ressources de votre ordinateur, le traitement peut prendre entre cinq minutes et une heure. Lorsque vous utilisez vos propres données, vous utilisez généralement le traitement de meilleure qualité pour générer votre produits de données final. Cependant, pour terminer ce cours plus rapidement, vous choisirez des valeurs de paramètres pour réduire le temps de traitement.
- Dans la fenêtre Options, cliquez sur l’onglet Initial.
Sélectionnez d’abord le réglage Keypoints Image Scale (Échelle des images de points clés). Les points clés sont des points générés au cours du traitement des images et qui représentent un emplacement unique dans une image. En règle générale, des milliers de points clés sont générés pour chaque image. Les points clés qui représentent la même zone dans différentes images, appelés points de rattachement, sont appariés afin de déterminer où les images sont superposées. Le paramètre Échelle des images de points clés détermine le nombre de points clés générés.
- Dans Echelle des images de points clés, sélectionnez Rapide.
Le paramètre suivant, Matching Image Pairs (Paires d’images appariées), définit quels types des paires d’images sont appariés avec les points clés. Aerial Grid or Corridor (Quadrillage ou couloir aérien) est optimal pour les projets présentant des trajectoires de vol suivant un quadrillage ou un couloir aérien (c’est-à-dire en ligne droite). Free flight or Terrestrial (Vol libre ou images terrestres) est optimal pour les trajectoires de vol formant des cercles autour d’un bâtiment en particulier ou un élément géographique, ce qui est le cas pour notre projet.
- Dans Matching Image Pairs (Paires d’images appariées), vérifiez que Free Flight or Terrestrial (Vol libre ou Terrestre) est sélectionné.
Enfin, dans Matching Strategy (Stratégie d’appariement), si la case Use Geometry Verified Matching (Utiliser l’appariement vérifié par géométrie) est cochée, un autre traitement vérifie la géométrie des images afin de s’assurer que les correspondances sont correctes. Ce traitement prenant plus de temps, vous n’allez pas l’utiliser dans ce cours.
- Dans Matching Strategy (Stratégie d’appariement), vérifiez que la case Use Geometry Verified Matching (Utiliser l’appariement vérifié par géométrie) est décochée.
- Cliquez sur l’onglet Dense.
Cette série de paramètres définit la façon dont les points sont créés dans le nuage de points.
Le paramètre Image Scale (Échelle d’image) définit l’échelle des images composites créées à partir des images du drone d’origine. Des échelles d’images réduites traitent les points plus rapidement, mais sont moins précises ; acceptez l’échelle par défaut.
Le paramètre Point Density (Densité de points) définit le nombre de points par unité de surface dans le nuage de points. Une densité de points réduite effectue les calculs beaucoup plus rapidement, modifiez ce paramètre.
- Modifiez Densité de points d’Optimal en Faible (rapide).
Le paramètre Minimum Number of Matches (Nombre minimum de correspondances) détermine le nombre d’images dans lequel chaque point clé doit apparaître pour être ajouté en tant que point 3D au nuage de points. Un minimum plus faible augmente le nombre de points 3D mais génère plus de bruits et d’artefacts dans le nuage de points résultant. La valeur par défaut de 3 étant la valeur recommandée, laissez-la inchangée.
Le paramètre Point Cloud Densification (Densification du nuage de points) définit, en pixels, la taille de la grille utilisée pour apparier les points clés. Il offre deux options : 7x7 Pixels, plus efficace pour les images plongeantes, et 9x9 Pixels, plus efficaces pour les images obliques. Vos images sont obliques.
- Vérifiez que la Point Cloud Densification (Densification du nuage de points) est définie à 9x9 pixels.
- Cliquez sur l’onglet 3D Products (Produits 3D).
D’abord, vous allez choisir le type de fichier pour le format de sortie du nuage de points. LAS est le type de fichier standard pour les nuages de points dans ArcGIS. C’est celui que vous devez choisir.
- Dans Créer des nuages de points, vérifiez que la case à cocher LAS est sélectionnée et que les autres options ne le sont pas.
Vous allez ensuite choisir les types de fichiers en sortie pour le maillage 3D texturé. Vous pouvez ouvrir le type de fichier SLPK (paquetage de couches de scène) dans ArcGIS et le partager sur ArcGIS Online, ce qui en fait le choix idéal pour vos objectifs. Le format suivant, OBJ, est un format de fichier largement accepté pour les graphiques 3D, qui peut s’ouvrir dans diverses applications. C’est également un composant clé du paquetage de couches de scènes, il doit donc rester activé pour que vous puissiez créer le paquetage de couches de scènes.
- Dans Create Textured Meshes (Créer des maillages texturés), choisissez les valeurs suivantes :
- Dans Multi LOD Mesh (Maillage LOD multiple), confirmez que seul SLPK est coché.
- Dans Single LOD Mesh (Maillage LOD simple), cochez OBJ.
Vous accepterez les valeurs par défaut pour les paramètres restants, qui déterminent la résolution et l'équilibrage des couleurs. Pour en savoir plus sur ces paramètres, consultez l’Aide ArcGIS Drone2Map.
- Cliquez sur OK.
Les paramètres sont appliqués. Les images sont maintenant prêtes pour le traitement.
- Sur le ruban, dans le groupe Traitement, cliquez sur Démarrer.
Le processus s’exécute. Ce processus peut prendre environ 5 minutes. La barre d’état dans le bas de la tâche d’application permet de suivre l’avancement du traitement pendant son exécution et vous informe de la fin du processus.
Dans cette section, vous avez traité les images du drone pour créer des produits en 3D.
Explorer les produits 3D
Prenez maintenant un moment pour explorer les produits 3D que vous avez générés.
- Parcourez le LAS Point Cloud (Nuage de points LAS) qui apparaît sur la carte 2D qui s’affiche par défaut.
Cela vous donne une première idée des produits 3D qui ont été générés. Ils sont cependant plus intéressants à regarder en 3D.
- Cliquez sur l’onglet 3D Map (Carte 3D) dans la visionneuse de cartes.
Sur la carte 3D, vous pouvez voir le Maillage texturé.
- Effectuez un zoom avant avec la molette de la souris pour mieux voir le bâtiment qui vous intéresse.
- Sur la carte, dans l’outil Explore (Explorer), cliquez sur Show Full Control (Afficher le contrôle complet) pour étendre l’outil.
- Explorez le maillage. Utilisez l’anneau intérieur de l’outil Explore (Explorer) pour incliner et pivoter. Faites glisser la souris pour déplacer.
Le maillage 3D contient une représentation fidèle du bâtiment tel qu’il est présenté dans les images d’origine du drone. Lorsque vous effectuez un zoom avant plus serré, les textures se remarquent mieux (les paramètres de traitement permettant une plus grande précision auraient pour effet de lisser ces textures). Le maillage donne aux parties intéressées une idée bien plus précise qu’une série d’images de l’aspect d’un bâtiment dans un environnement 3D.
Vous allez maintenant explorer le LAS Point Cloud (Nuage de points LAS) en 3D.
- Dans le volet Contents (Contenu), sous 3D Products (Produits 3D), désactivez Mesh (Maillage) et activez LAS Point Cloud (Nuage de points LAS).
Sur l’onglet 3D Map (Carte 3D), le maillage 3D est remplacé par le nuage de points.
- Déplacez la souris autour du nuage de points ou utilisez l’outil Explore (Explorer) pour l’explorer.
- Effectuez un zoom avant jusqu’à ce que les points individuels du nuage de points soient visibles.
- Cliquez sur quelques points pour consulter leurs informations dans la fenêtre contextuelle, y compris leur altitude et leurs coordonnées.
- Fermez la fenêtre contextuelle.
Le format du nuage de points ne sera pas directement utile pour une démonstration aux parties prenantes de l’immeuble. Cependant, cela peut être le point de départ d’innombrables analyses dans des applications SIG telles que ArcGIS Pro.
Vous pourrez ensuite repérer tous les produits 3D sur votre ordinateur.
- Ouvrez l’explorateur de fichiers de votre ordinateur puis le dossier Building Development Project (Projet d’aménagement d’un bâtiment).
Remarque :
Ce dossier a été créé lorsque vous avez créé le projet. Par défaut, il est placé dans votre dossier Documents, sous Drone2Map et Projects (Projets), sinon, à l’emplacement que vous avez choisi.
- Dans le dossier Building Development Project (Projet d’aménagement d’un bâtiment), ouvrez le dossier Products (Produits) puis le dossier 3D.
Le dossier 3D contient tous les produits 3D que vous avez créés dans le Building Development Project (Projet d’aménagement d’un bâtiment). Le dossier Mesh (Maillage) contient les produits SLPK et OBJ et PointCloud contient les fichiers du nuage de points LAS.
- Fermez l’explorateur de fichiers de votre navigateur et retournez à Drone2Map
- Dans la barre d'outils Accès rapide, cliquez sur Save (Enregistrer) pour enregistrer le projet.
Dans cette partie, vous avez exploré les produits 3D que vous avez générés et vous les avez consultés en 2D et 3D.
Partager une couche de scène 3D en ligne
Vous allez maintenant publier le paquetage de couche de scène de Drone2Map à ArcGIS Online. Cela vous permettra de partager les données facilement avec les parties prenantes de l’immeuble.
- Sur le ruban, dans l’onglet Share (Partager) du groupe Share As (Partager en tant que), cliquez sur Scene Layer (Couche de scène).
Dans la fenêtre Share Scene Layers (Partager des couches de scène), vous pouvez choisir le produit de données à partager et modifier ses métadonnées ainsi que les propriétés de partage.
- Dans la fenêtre Share Scene Layer (Partager en tant que couche de scène), entrez les paramètres suivants :
- Dans Layers (Couches), cochez Mesh (Maillage).
- Dans Title (Titre), saisissez Building Development Project (Projet d’aménagement d’un bâtiment) et ajoutez votre nom ou vos initiales à la fin du nom par défaut, de façon à ce qu’il soit unique dans votre organisation.
- Dans Folder (Dossier), vous pouvez choisir dans quel dossier de votre compte ArcGIS Online vous allez enregistrer la couche de scène (le dossier par défaut est My Content (Mon contenu)).
- Dans Description, saisissez The newly constructed Worthsee office building (L’immeuble de bureau nouvellement construit de Worthsee).
- Dans Tags (Balises), ajoutez Bavaria, Germany, office building (Bavière, Allemagne, immeuble de bureaux) à la liste des balises, puis appuyez sur Entrée.
- Dans Groups (Groupes), choisissez de partager la couche de scène avec tout le monde, avec les membres de votre organisation ou avec les membres d’un groupe spécifique.
- Cliquez sur Share (Partager).
Le paquetage de couche de scène et une couche de scène correspondante sont publiés dans votre compte ArcGIS Online. Au bout de quelques instants, un message s’affiche pour confirmer que l’opération a été effectuée.
- Cliquez sur Clear Finished (Effacer les tâches terminées).
- Appuyez sur Ctrl+S pour enregistrer le projet.
Vous allez maintenant regarder la scène 3D publiée dans ArcGIS Online.
- Accédez à ArcGIS Online et connectez-vous. Dans la barre supérieure, cliquez sur Contents (Contenu).
- Allez dans la couche de scène Building Development Project Mesh (Maillage du projet d’aménagement d’un bâtiment) et cliquez pour ouvrir la page d’informations de la scène.
- Cliquez sur Open in Scene Viewer (Ouvrir dans Scene Viewer).
La scène 3D apparaît avec la couche. Vous allez explorer la couche de scène 3D.
- Utilisez les outils de navigation pour naviguer entre Pan (Déplacer) et Rotate (Pivoter). Vous pouvez également utiliser les boutons et la molette de la souris pour déplacer, zoomer, incliner et pivoter.
La scène du web vous permet de zoomer et de voir les détails de l’immeuble en 3D. Vous pouvez maintenant la partager avec les parties prenantes de l’immeuble.
Vous pouvez par la suite ajouter davantage de couches et d’informations à votre scène, créer des diapositives intégrées pour mettre en avant les aspects intéressants de votre scène et bien plus encore. Consultez la leçon Prise en main de Scene Viewer pour explorer ces possibilités.
Dans cette leçon, vous avez généré des produits de données en 3D à partir de l’imagerie du drone. Vous avez ensuite publié une couche de scène sur ArcGIS Online à partager avec les parties intéressées. Vous disposez également d’un jeu de données de nuage de points LAS que vous pouvez ouvrir dans ArcGIS Pro ou avec d’autres applications pour davantage d’analyses.
Vous trouverez d’autres leçons comme celle-ci sur la page Introduction à l’imagerie et la télédétection.
