Modélisation 3D d’environnements à grande échelle à partir de nuages de point LiDAR

Contexte

Les balayeurs laser (ou LiDAR) terrestres permettent d’effectuer des levés de données géospatiales 3D de larges zones en un temps très court, avec une grande précision et un niveau de détail accru. L’utilisation de tels systèmes réduit de 80 à 90% le temps passé sur le terrain à collecter des données. En contrepartie, le temps consacré aux traitements a augmenté de 200 à 300%. En effet, les nuages de points laser enregistrés fournissent une représentation complète des scènes numérisées, sans focus sur un objet particulier. Le défi associé au traitement de ces données provient donc du fait qu’il est très difficile de délimiter individuellement les différents objets au sein de la vaste quantité de points laser et d’extraire leur géométrie et éléments caractéristiques. Bien que des algorithmes numériques efficaces puissent être appliqués pour accélérer le processus de traitement, celui-ci repose très souvent sur des interventions manuelles de la part d’un opérateur humain.

Objectifs

L’objectif de ce projet, mené en collaboration avec l’entreprise Miralupa, est d’évaluer la faisabilité de mise en oeuvre d’une solution automatisée de modélisation 3D d’environnements à grande échelle à partir de nuages de points acquis à l’aide du LiDAR. Les modèles ainsi produits interviendront alors dans les environnements virtuels exploités par Miralupa afin de proposer au public des expériences artistiques et créatives de réalité augmentée. La méthodologie proposée ici reposera sur les concepts de point d’intérêt et de descripteurs 3D adaptés aux nuages de points issus d’un LiDAR terrestre. Pour réaliser ce projet, nous proposons de procéder en trois étapes :

  • la première étape portera sur le processus d’acquisition des données du balayeur laser afin de garantir leur adéquation pour la modélisation 3D et l’expérimentation basée sur la réalité augmentée subséquentes;
  • la deuxième étape portera sur l’exploitation des points d’intérêt et descripteurs 3D à des fins de segmentation du nuage de points, de mise en évidence des structures proéminentes et de réduction du volume de données;
  • la troisième étape investiguera l’interfaçage entre la procédure de construction des modèles 3D depuis les nuages de points et les environnements virtuels et de développement exploités par MiraLupa.

Les expérimentations de ce projet se feront au Parc du Sacré-Coeur, aménagé en 1919 et situé dans le Trait-Carré à Charlesbourg.

À propos de Miralupa

Miralupa est un studio spécialisé dans la production d’expériences et d’applications de réalité augmentée pour plateformes mobiles et pour installations temporaires ou permanentes. Cette entreprise est notamment connue pour son jeu de réalité augmentée pour appareils mobiles : Chromian Wars.

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