Vers de nouvelles méthodes 3D de capture du mouvement : la photogrammétrie et la lasergrammétrie comme techniques d'acquisition

Abstract

Les méthodes 3D de capture du mouvement sont en permanente évolution et utilisent constamment de nouvelles techniques d’acquisition dans le but d’atteindre des rendus toujours plus précis et réalistes. Parmi ces techniques d’acquisition 3D en pleine expansion, la photogrammétrie et la lasergrammétrie font leurs premiers pas en matière de capture de mouvement.

Ce travail de fin d’études a pour objectif d’établir les perspectives d’utilisation de ces deux techniques d’acquisition en matière de capture de mouvement. Pour cela, trois hypothèses de recherches sont élaborées sur base d’une revue de la littérature existante ainsi que sur base de tests et d’essais effectués par nos soins préalablement en laboratoire. Le cœur du travail consiste en la traduction de ces trois hypothèses en trois méthodes d’acquisition, de traitement et de rendu 3D.

Les perspectives de la photogrammétrie sont évaluées au travers de deux méthodes : l’une n’utilisant pas de marqueurs placés sur l’objet en mouvement et l’autre utilisant des marqueurs (QR Codes) placés sur l’objet en mouvement. Les perspectives de la lasergrammétrie sont, quant à elles, évaluées au travers d’une méthode d’extraction de points appartenant au mouvement par analyse de distance entre nuages de points.

La mise en œuvre de ces trois méthodes et la synthèse des résultats obtenus permet de valider ou invalider chacune des trois hypothèses établies, ainsi que de tirer des conclusions sur les perspectives de l’utilisation de la photogrammétrie et de la lasergrammétrie en matière de capture de mouvement.

3D motion capture methods are constantly evolving and are constantly using new acquisition techniques in order to achieve even more accurate and realistic renderings. Among these rapidly expanding 3D acquisition techniques, photogrammetry and lasergrammetry are taking their first steps into motion capture.

This document aims to establish the prospect of these two techniques of acquisition in motion capture. For this, three research hypotheses are developed based on a review of the existing literature as well as on the basis of tests carried out by us previously in laboratory. Most of the work consists of the translation of these three hypotheses into three methods of acquisition, processing and 3D rendering.

Prospects of photogrammetry are evaluated through two methods: one using no markers placed on the moving object and the other using markers (QR Codes) placed on the moving object. Prospects of lasergrammetry are evaluated through a method of extracting points belonging to the movement with the help of distance analysis between points clouds.

The implementation of these three methods and the synthesis of the results obtained allows us to validate or invalidate each of the three hypotheses established and to draw conclusions on the prospects of photogrammetry and lasergrammetry in motion capture.