FR2910648A1 - Procede et dispositif de capture de donnees geometriques - Google Patents

Abstract

Le procédé de capture de données géométriques comporte :- une étape de capture d'au moins deux images du monde à partir de deux points de vue différents, lesdites images représentant, au moins partiellement, les mêmes objets,- une étape de mesure télémétrique de la distance entre au moins un desdits points de vue et au moins un point d'un objet présent dans au moins deux desdites images et- une étape de détermination de géométrie, en trois dimensions, d'objets présents dans au moins deux desdites images.Préférentiellement, au cours de l'étape de capture d'images, on met en oeuvre un appareil de prise de vue capable de prendre une image à 360 degrés, par exemple doté d'un objectif comportant deux miroirs associés à deux objectifs adaptés à prendre des images à 180 degrés. Préférentiellement, au cours de l'étape de capture d'images, on prend plusieurs images de mêmes objets depuis le même point de vue en modifiant la quantité de lumière captée par un moyen de prises d'images (105) mis en oeuvre pour les captures d'images.

Description

1 PROCEDE ET DISPOSITIF DE CAPTURE DE DONNEES GEOMETRIQUES 5 10 La

présente invention concerne un procédé et un dispositif de capture de données géométriques. Elle s'applique, en particulier, à la construction d'images photo-réalistes, animées ou non, et à la commande de position de caméra dans un décor réel. On rappelle que le photo-réalisme, c'est de la représentation en trois dimensions du monde réel construite à partir d'images du monde réel. Les propriétés optiques du monde réel 15 sont donc respectées en photo-réalisme. Les techniques du photo-réalisme visent à améliorer la rapidité de la modélisation du monde réel et la qualité de cette modélisation. Les applications du photo-réalisme comportent, entre autres, l'aménagement urbain, la production de films, la décoration d'intérieur, la construction immobilière ou industrielle, la chirurgie esthétique, la vente en ligne, les enquêtes policières.

20 On connaît des techniques utilisées en photogrammétrie, techniques qui ont pour but de localiser et de restituer, de façon précise, les caractéristiques géométriques (formes, dimensions, orientations respectives) d'un objet, à partir de plusieurs prises de vues. Elles permettent de retrouver, à partir, par exemple, de deux photographies faites d'un objet, sous deux angles différents, la position d'un point dans l'espace identifiable des deux photographies.

25 Autrement dit, en repérant des éléments communs sur deux photographies, un module logiciel est en mesure de déterminer, en trois dimensions, les positions relatives aux positions prises par l'appareil photo, des points communs dans les deux images. Ce module peut également déterminer les positions de l'appareil photographique et les propriétés optiques de cet appareil photographique, par exemple longueur focale et anamorphose, en chaque position.

30 Ensuite, en indiquant une distance entre deux points, connue lors de la prise de vues et l'orientation globale, le module logiciel est en mesure de tenir compte de l'échelle réelle de notre univers calibré, qui définit la modélisation des volumes photographiés. Puis on utilise des techniques de stéréo et multi stéréo modélisation : une fois les appareils photographiques récupérés , calibrés et les distances relatives des points 2910648 2 capturées, il est possible de positionner précisément des points sur la surface à modéliser dans un autre espace calibré. En reliant les points, un opérateur peut reproduire, dans un espace virtuel, les composantes de chaque surface photographiée dans notre univers 3D. La précision du modèle dépend du nombre de points positionnés. L'ordinateur ne sait alors pas encore relier correctement les points. Cette modélisation dépend de l'interprétation que fait l'opérateur des formes. Le "camera mapping" tient compte de ce que la forme apparente d'un objet dépend de l'angle de l'observateur. Projeter une image sur une surface 3D à partir d'un projecteur suit le même principe que celui du vidéo-projecteur. On profite de la calibration obtenue précédemment pour projeter les prises de vues sur l'objet modélisé. Cette projection devient la texture de l'objet. Cette partie logicielle pose néanmoins de nombreux problèmes, tels que la distorsion des images projetées sur le modèle et la qualité du mélange des différentes projections entre elles sur les surfaces modélisées. La distorsion est relative à la perpendicularité proportionnelle des faces du modèle vis-à-vis du plan de projection : pour des raisons géométriques, plus une face est perpendiculaire, plus il y a distorsion de la projection. Les images projetées sur le modèle, mais également les masques nécessaires pour que les différentes projections co-existent sur le même modèle, subissent automatiquement une distorsion optique. Un logiciel de dé-distorsion doit être développé et optimisé afin qu'il soit interfaçable avec d'autres logiciels de traitement d'images et plus facile d'utilisation. (projections des textures par rapport à la caméra de rendu). Ainsi, dans les méthodes de photo-réalisme connues appliquées à la production d'un film, les étapes mises en oeuvre sont les suivantes : -prise de vue des images de référence dans le décor du tournage, modélisation en trois dimensions pas à pas, en tenant compte d'un étalon de mesure, texture et UV, c'est-à-dire la projection d'une image sur un plan en deux dimensions, à partir d'une scène en trois dimensions, line test (c'est-à-dire l'utilisation d'un extrait du film en cours de réalisation pour valider la robustesse du procédé photo-réaliste utilisé), - nombreuses retouches effectuées à la main par le graphiste, tests jusqu'à validation définitive, rendu final, c'est-à-dire le calcul des images et des séquences d'images finales et leur fusion avec des images réelles issues du tournage. Ces méthodes présentent de nombreux défauts, dont l'imprécision des résultats due au fait que le graphiste doit estimer les dimensions et distances des objets présents dans la scène.

2910648 3 Les techniques utilisées peuvent comporter les techniques dites High Dynamic Range (HDR, pour, en français grande plage de dynamique) et Image Based Lighting (IBL, pour, en français, éclairage basé sur l'image). Le HDR est un format d'image qui permet de capturer toutes les nuances de luminance, même non perceptibles par l'oeil humain ou l'appareil 5 photographique. L'IBL permet de simuler l'ambiance lumineuse à partir d'une image. Plus cette image contient d'information, plus la simulation gagne en précision. D'où l'utilité de la combinaison avec le HDR. On connaît aussi des techniques de reconstruction logicielle 3D ou stéréogrammétrie par lesquelles on enregistre des images, et des distances d'objets aux caméras et les positions 10 géographiques des objets et de la caméra. On effectue un calibrage de l'image, une analyse de la distorsion d'image, une récupération et un transfert des données en temps réel (mesures télémétriques, informations dynamiques diaphragme, distance focale, vitesse d'obturation, dimensions du plan image en millimètres) et stockage en mémoire. Toutes les informations caractérisant les points de l'espace et les caméras, et les images prises sont traitées par une 15 unité de traitement d'images. Un moteur de reconstruction logicielle transforme les images en images de référence, par exemple sphériques ou cubiques. Ces images de référence permettent ensuite de construire des scènes photo-réalistes en trois dimensions. Pour obtenir la base de données correspondant à la photographie en trois dimensions, dans son contexte, plusieurs techniques doivent être utilisées : la technique dite de photogrammétrie puis la 20 technique de stéréo modelling et enfin la technique de caméra mapping . Ainsi, la stéréogrammétrie 3D comporte, successivement : - la prise de vue (panoramique et/ou multi points de vue) avec au moins une mesure de distance ; - la calibration (position et orientation de paires de cameras virtuelles, clonées à 25 partir de prise de vue réelle) avec génération d'un nuage de points repérés en trois dimensions ; - le stéréomodeling , c'est-à-dire la modelisation 3D à partir d'au moins deux images, automatique ou manuelle ; - le camera mapping" ; 30 - le Une test ; - quelques retouches et -le rendu final. On observe que la précision obtenue ne dépend plus du graphiste car on mesure réellement les dimensions, ce qui aboutit à un temps de travail réduit qui nécessite beaucoup 2910648 4 moins de retouches manuelles. Le moteur de reconstruction automatise cette phase. Pour la génération du nuage de points 3D, on effectue : - une reconstruction automatique du modèle à partir du nuage de points ; - une extraction de textures et application du modèle 3D ; 5 - une détermination de la scène virtuelle avec illumination 3D ; - une exportation de scènes et visualisation de la scène 3D ; - un suivi ou tracking en trois dimensions, qui permet de récupérer à l'identique le comportement d'une caméra (mouvement et optique) dans un espace virtuel. Ainsi, grâce à un principe de triangulation, on retrouve les coordonnées 3D de la caméra 10 de tournage et on applique ces données à une camera virtuelle (dite dummy ). Le suivi, ou tracking permet une intégration des objets 3D dans les mouvements de caméra, même complexes. Toutes ces techniques sont lentes et de mise en oeuvre difficile. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients.

15 A cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un procédé de capture de données géométriques, caractérisé en ce qu'il comporte : une étape de capture d'au moins deux images du monde à partir de deux configurations de paramètres d'un système de prise d'images positionné en au moins un point de vue, - une étape de mesure télémétrique de la distance entre au moins un desdits points de 20 vue et au moins un point d'un objet présent dans au moins deux desdites images et - une étape de détermination de géométrie, en trois dimensions, d'objets présents dans au moins deux desdites images, en fonction de chaque mesure télémétrique. Grâce à ces dispositions, la mesure de la distance servant à calibrer le monde réel est précise et rapide et l'étape de détermination géométrique est plus rapide et/ou plus précise et il 25 est possible, à l'aide d'une équipe réduite, de modéliser un quartier, une pièce, une personne, une scène, en quelques jours, là où il fallait, dans l'art antérieur, une équipe nombreuse et des semaines de travail. Selon des caractéristiques particulières, les configurations différentes comportent en des longueurs focales différentes.

30 Selon des caractéristiques particulières, les configurations différentes comportent des distances de mise au point différentes. Grâce à chacune de ces dispositions, un seul système de prise d'images suffit pour capter les différentes images à traiter. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape de capture d'images, on met 2910648 5 en oeuvre un appareil de prise de vue capable de prendre une image à 360 degrés. Grâce à ces dispositions, on peut traiter l'ensemble des objets présents dans une scène sans avoir à multiplier le nombre de prises d'images et sans avoir de décalage temporel entre les instants de prise d'image effectuées depuis le même point de vue.

5 Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape de capture d'images, on met en oeuvre un objectif comportant deux miroirs associés à deux objectifs adaptés à prendre, chacun, une image à 180 degrés. Grâce à ces dispositions, la réalisation de l'objectif est aisée et évite que l'appareil de prise de vue se trouve intégralement dans l'image prise.

10 Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape de capture d'images, on prend plusieurs images de mêmes objets depuis le même point de vue en modifiant la quantité de lumière captée par un moyen de prises d'images mis en oeuvre pour les captures d'images. Grâce à ces dispositions, en traitant les différentes images prises avec des ouvertures, ou diaphragmes, différentes, on augmente la dynamique de l'image prise et on évite que de 15 perdre des détails dans les zones sur-exposées ou sous-exposées. Selon des caractéristiques particulières, le procédé tel que succinctement exposé ci-dessus comporte une étape de projection d'au moins une image captée sur des polygones déterminés au cours de l'étape de détermination de géométrie. Grâce à ces dispositions, on constitue aisément et précisément la texture des objets.

20 Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape de détermination de géométrie, on corrige des déformations d'objectif de prise de vues. Grâce à ces dispositions, on évite les erreurs de calcul dues aux déformations d'image liées aux défauts de l'objectif. Selon des caractéristiques particulières, le procédé tel que succinctement exposé ci- 25 dessus comporte une étape de détermination de déformations d'objectif de prise de vues en mettant en oeuvre des objets de géométrie prédéterminée et au moins une image captée en mettant en oeuvre ledit objectif. Grâce à ces dispositions, la détermination des déformations est aisée et précise, la comparaison de l'image des objets de géométrie prédéterminée, par exemple une mire ou une 30 matrice de lignes verticales et horizontales, avec l'image attendue de ces objets, fournissant les déformations recherchées. Selon des caractéristiques particulières, le procédé tel que succinctement exposé ci-dessus comporte une étape de détermination de mouvement de caméra en fonction d'images captées par ladite caméra et de la géométrie déterminée au cours de l'étape de détermination 2910648 6 de géométrie. Grâce à ces dispositions, à partir des images prises avec une caméra et connaissant la géométrie en trois dimensions d'au moins une partie de l'espace l'environnant, on détermine, en trois dimensions et dans le temps, la trajectoire de la caméra.

5 Selon des caractéristiques particulières, le procédé tel que succinctement exposé ci-dessus comporte une étape d'ajout d'objets virtuels dont la géométrie est prédéterminée, dans des images captées par une caméra et comportant des objets dont la géométrie a été déterminée au cours de l'étape de détermination de géométrie. Grâce à ces dispositions, ont peut améliorer la scène avec des objets virtuels, fixes ou 10 animés. Selon des caractéristiques particulières, le procédé tel que succinctement exposé ci-dessus comporte une étape de détermination de source de lumière. Grâce à ces dispositions, on peut connaître la position de sources de lumière et ajouter des objets virtuels en simulant leur éclairage avec la ou les sources de lumières réelles.

15 Selon des caractéristiques particulières, le procédé tel que succinctement exposé ci-dessus comporte une étape de modification de source de lumière et de détermination de luminosité de points d'objets dont la géométrie a été déterminée au cours de l'étape de détermination de géométrie. Grâce à ces dispositions, on peut modifier l'éclairage de la scène, par exemple pour le 20 rendre cohérent avec l'éclairage d'acteurs ou d'objets virtuels. Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un dispositif de capture de données géométriques, caractérisé en ce qu'il comporte : - un moyen de capture d'au moins deux images du monde à partir de deux points de vue différents, lesdites images représentant, au moins partiellement, les mêmes objets, 25 - un moyen de mesure télémétrique de la distance entre au moins un desdits points de vue et au moins un point d'un objet présent dans au moins deux desdites images et - un moyen de détermination de géométrie, en trois dimensions, d'objets présents dans au moins deux desdites images. Selon un troisième aspect, la présente invention vise un procédé de codage d'image, 30 caractérisé en ce qu'il comporte une étape de codage d'une information de distance dans une information représentative de l'image. Selon des caractéristiques particulières, ce procédé comporte une étape de capture d'information de distance avec un télémètre. Selon des caractéristiques particulières, ce procédé comporte une étape de définition 2910648 7 d'un en-tête de signal représentatif d'image, ladite information de distance étant représentée par le contenu dudit en-tête. Les avantages, buts et caractéristiques de ce dispositif et de ce procédé de codage d'image étant similaires à ceux du procédé tel que succinctement exposé ci-dessus, ils ne sont 5 pas rappelés ici. D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite dans un but explicatif et nullement limitatif en regard des dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier d'un 10 dispositif objet de la présente invention, - la figure 2 représente, schématiquement et en vue de dessus, un premier mode de réalisation particulier d'un moyen de prise d'images incorporé dans le dispositif illustré en figure 1, - la figure 3 représente, schématiquement et en coupe horizontale, un deuxième mode 15 de réalisation particulier d'un moyen de prise d'images incorporé dans le dispositif illustré en figure 1 et - la figure 4 représente, sous forme d'un logigramme, des étapes d'un mode de réalisation particulier d'un procédé objet de la présente invention. On observe, en figure 1, un moyen de prise d'images 105 muni d'un dispositif optique 20 110, un moyen de prise d'images 115 muni d'un dispositif optique 110, une mémoire d'images 120, un télémètre 125, des objets 130, un moyen de traitement d'image 135, une mémoire vidéo 140 et une mémoire d'objets virtuels 145. Dans toute la description, on n'a représenté et décrit que deux positions de prise d'images, dans un but de clarté et de simplification. Cependant, préférentiellement, le dispositif 25 et le procédé objets de la présente invention mettent en oeuvre un plus grand nombre de positions de prise d'images, ce qui permet d'augmenter la précision des résultats, en terme de localisation des points d'objets 130 présents dans la scène aussi bien qu'en terme de qualité de leur texture. Le moyen de prise d'images 105 peut être argentique ou électronique. Il est, par 30 exemple, constitué d'un appareil photo numérique ou d'une caméra numérique. Le moyen de prise d'images 115 est identique au moyen de prise d'images 105. Selon les variantes, on met en oeuvre simultanément deux moyens de prise d'images différents placés en deux positions différentes ou on met en oeuvre successivement le même moyen de prise d'images en deux positions différentes.

2910648 8 Le dispositif optique 110 peut être un objectif de type connu, par exemple à grand-angle par exemple de type connu sous le nom de fish eye , c'est-à-dire permettant la prise d'une image qui couvre un angle d'au moins 150 degrés. Préférentiellement, le dispositif optique 110 permet de réaliser une image sur 360 5 degrés. A cet effet, deux variantes sont exposées dans la description : - dans la première, illustrée en figure 2, on utilise, devant un appareil photo 205 munie d'un objectif 240, une sphère parfaite chromée 220 autour de laquelle on fait tourner l'appareil photo 205 pour prendre des images, préférentiellement depuis au moins trois positions de la caméra séparées par des angles obtus, par exemple 120 , 10 - dans la deuxième, illustrée en figure 3, on utilise, associés à un appareil photo 305, une combinaison de deux objectifs très grand angle ( fish eye ) 360 et 365 et de deux miroirs 350 et 355 formant sur le capteur d'image de l'appareil photo 305, les images formées par les objectifs 360 et 365. Préférentiellement, les objectifs 360 et 365 couvrent un champ optique supérieur à 180 .

15 Préférentiellement, depuis le même point de vue, on effectue successivement la capture de plusieurs images prises, sans changer ni la position du moyen de prise d'images 105, ni la longueur focale, ni la mise au point du dispositif optique 110, mais en faisant varier, entre deux prises d'images, la quantité de lumière captée par le moyen de prise d'images 105. A cet effet, on agit manuellement ou par commande électronique, sur l'ouverture d'un diaphragme incorporé 20 dans le dispositif optique ou sur la durée d'exposition d'un capteur d'image électronique ou argentique, du moyen de prise d'images 105. De cette manière, les zones les plus lumineuses de la scène, par exemple les sources de lumière ou leurs reflets sont correctement captées, avec des détails, dans au moins une image et les zones les plus sombres, par exemple à l'ombre, sont correctement captées, avec des détails, dans au moins une autre image. Le 25 traitement de ces images, par exemple la moyenne des valeurs d'éclairements captés pour le même point d'une scène, permet de fournir une image de très haute dynamique. La mémoire d'images 120 est adaptée à conserver les images captées par les moyens de prise d'images 105 et 115 ou de résultats de traitements effectués sur ces images. Le télémètre 125, par exemple de type mettant en oeuvre un rayon laser, est, préférentiellement, 30 mécaniquement lié au moyen de prise d'images 105 et est adapté à mesurer la distance entre le moyen de prise d'images 105 et au moins un objet 130, lorsque le moyen de prise d'images 105 est en position de prise d'images. Les objets 130 sont de type quelconque, par exemple des immeubles, des murs, des éléments de décor et plus généralement tout objet dont une image peut être captée.

2910648 9 Le moyen de traitement d'image 135 est adapté à traiter les images conservées par la mémoire d'images 120, par la mémoire vidéo 140 et par la mémoire d'objets virtuels 145, conformément aux étapes du logigramme illustré en figure 4, pour fournir soit des données géométriques des objets présents dans le monde réel et des textures de ces objets, soit des 5 données géométriques de trajectoire de caméra, soit des images de la scène, comportant, ou non des objets virtuels. On observe que le mouvement de caméra ainsi déterminé, par exemple un travelling peut être ré-injecté dans le motion control motorisé d'une caméra pour ré-effectué ensuite, le même mouvement autant de fois que nécessaire au cours d'un tournage.

10 Par exemple, le moyen de traitement d'image 135 est un serveur disposant des ressources logicielles et mémoire nécessaires ainsi que des interfaces permettant de recevoir les données d'image et de télémétrie ainsi que, éventuellement, les séquences vidéos et les données d'objets ou acteurs virtuels. Dans d'autres modes de réalisation, on n'utilise qu'un seul moyen de prise d'image et, 15 entre les prises d'images, on change la configuration des paramètres de prise d'image en modifiant la longueur focale de l'objectif et/ou la distance de mise au point. On observe, en figure 2, un appareil photo numérique 205, un trépied 210 muni d'un bras de déport 215, une sphère 220, des éclairages 225, un télémètre 230 et des moteurs pas à pas 235.

20 L'appareil photo numérique 205 est de type connu. Il possède, par exemple, un capteur à 16 millions de pixels. Le trépied 210 est de type connu. Le bras de déport 215 décale l'appareil photo numérique 205 par rapport à l'axe de rotation de la tête du trépied 210. Dans ce mode de réalisation, c'est le centre de la sphère qui se trouve sur cet axe. En effet, préférentiellement, on prend des images des reflets sur la sphère depuis les trois sommets d'un triangle sensiblement 25 équilatéral pour avoir des données sur la scène complète entourant la sphère 220. La sphère 220 est une sphère polie, chromée, formant miroir. Les éclairages 225, qui sont ceux utilisés pendant le tournage, permettent de disposer de plusieurs niveaux et angles d'illumination (à cet effet, chacun des éclairages utilisés pendant le tournage, positionnés dans leurs positions du tournage, est successivement allumé, les autres 30 étant alors éteints et on prend au moins une image de la scène, pour déterminer l'influence de chaque source d'éclairage sur la scène. Puis, après le tournage, on détermine leur niveau d'intensité lors du tournage, en utilisant ces mesures d'influence). Le télémètre 230, préférentiellement à rayon laser, est adapté à communiquer sans fil à courte distance avec l'appareil photo numérique 205 de telle manière qu'il effectue une mesure 2910648 10 au moment de chaque prise de vue. Les résultats des mesures télémétriques sont associés au signal représentatif d'image, dans un format d'image particulier. A cet effet, on met en oeuvre un procédé de codage d'image, qui comporte une étape de codage d'une information de distance dans une information représentative de l'image et, préférentiellement, une étape de définition 5 d'un en-tête de signal représentatif d'image, l'information de distance provenant du télémètre étant représentée par le contenu dudit en-tête. Préférentiellement, le télémètre 230 est adaptable sur une prise flash de l'appareil photo 205. Les moteurs pas à pas 235 sont télécommandés pour contrôler la direction du télémètre 10 230. La télécommande (non représentée) permet de limiter les risques de faire bouger l'appareil photo entre deux prises de vues. On réalise ainsi un relevé topographique de la scène avec les télémètres. Les formats numériques de prise de vues susceptibles d'être mis en oeuvre comportent : RAW (ce format d'image est une option de fichier disponible sur certaines caméras vidéo. Il 15 utilise généralement une compression sans perte et produit des fichiers d'image beaucoup plus petits que le format TIFF.), Open EXR (un format de fichier d'image à haute dynamique HDR développé par Industrial Light & Magic, marque déposée, pour utilisation dans des applications d'imagerie) et NEF (format propriétaire de Nikon, marque déposée). Pour la mise en oeuvre de la présente invention, on ajoute, dans le format de fichier, des 20 informations provenant du télémètre, le codage de la séquence d'image ajoutant des champs de position de pointeur laser et de distance mesurée de chaque télémètre. En variante, on utilise des capacités de synchronisation des fichiers d'image avec des fichiers texte, dans lesquels on enregistre les positions de pointeur du télémètre et les distances mesurées par le télémètre associé à chaque caméra.

25 On observe que l'utilisation d'une sphère pose différents problèmes : elle est fragile et cassante, exige une mise en place longue et minutieuse et doit être fréquemment nettoyée. Aussi, la mise en oeuvre du moyen de prise d'images illustré en figure 3 est-il préférentiel. On observe, en figure 3, un appareil photo numérique 305, un trépied 310 (non représenté) muni d'un bras de déport qui permet de mettre le point nodal du système optique de 30 la caméra sur l'axe de rotation vertical du trépied de telle manière que les prises de vues faites avec différentes orientations de la caméra correspondent au même point nodal, un dispositif optique 320, des éclairages 325, un télémètre 330 et des moteurs pas à pas 335. L'appareil photo numérique 305 est de type connu. II possède, par exemple, un capteur à 16 millions de pixels. Le trépied 310 est de type connu.

2910648 11 Le dispositif optique 320 comporte deux miroirs 350 et 355 et deux objectifs très grand angle 360 et 365. Les miroirs 350 et 355 forment, chacun, un angle de 45 degrés avec l'axe de l'appareil photo 305. Ils sont disposés symétriquement, de part et d'autre de l'axe de l'appareil photo 305.

5 Les objectifs très grand angle 360 et 365 sont préférentiellement identiques. Ils sont adaptés à former une image couvrant une demi-sphère de l'environnement de l'appareil photo 305. Les axes optiques des objectifs très grand angle 360 et 465 sont confondus et ils se reflètent à angle droit sur les miroirs 350 et 355, vers l'appareil photo 305.

10 Les éclairages 325 sont identiques aux éclairages 225. Le télémètre 330 est identique au télémètre 230. Les moteurs pas à pas 335 sont identiques aux moteurs pas à pas 235. Grâce aux dispositifs optiques décrits en figures 2 et 3, on peut obtenir une information sur 360 degrés et des mesures topographiques précises dans une seule prise de vue. Cette 15 information est une excellente base de travail pour la photo modélisation. Préférentiellement, on effectue un balayage laser de la scène avec les télémètres pendant des prises de vue. On observe, en figure 4, des étapes mises en oeuvre dans un mode de réalisation particulier du procédé objet de la présente invention.

20 Doté de moyens de positionnement, par exemple des télémètres lasers et/ou des accéléromètres, on mesure précisément l'environnement de l'appareil de prise de vues dans chacune des positions de l'appareil de prise de vues àpartir de laquelle une vue est prise. En ce qui concerne le repérage, au cours d'une étape 405, on effectue, simultanément ou successivement, au moins deux prises d'images d'objets depuis deux points de vue 25 différents d'un scène à modéliser et on mesure au moins une distance entre les moyens de prise d'images utilisé et un point de la scène commun à au moins deux images prises depuis deux points de vue différents. L'étape 405 est répétée pour une pluralité de couples de positions de prises de vue, pour une pluralité de sensibilités du capteur d'images et pour différentes intensités lumineuses des 30 sources d'éclairage. Dans le cas d'une scène en extérieur ou recevant de la lumière de l'extérieur, on répète ces opérations sur une période d'au moins douze heures. On obtient, à la fin de l'étape 405, des images panoramiques. Chaque image panoramique, ou 360 , permet de réaliser, au cours d'une étape 410, une image HDR, intégrant les données des réactions du décor réel sous plusieurs expositions en partant du blanc 2910648 12 surexposé jusqu'à l'absence de lumière (noir). Le positionnement des sources de lumière dans le logiciel de rendu 3D n'est donc plus à la charge de l'opérateur qui devait, auparavant, effectuer manuellement le positionnement des sources de lumière et le réglage de leur intensité. On rappelle ici que la technologie HDR permet une meilleure maîtrise de l'intégration 3D/Réel, 5 un gain de temps et présente une grande facilité d'utilisation. Au cours d'une étape 415, on réalise un modèle en trois dimensions de pré-visualisation des panoramiques. A la fin des étapes 410 et 415, on réalise un modèles d'illumination de la scène en trois dimensions et d'une identification des informations de lumière (réflectance et ombres) sur site, étape 420, puis un modèle des lumières en trois dimensions ainsi que les positions des 10 éclairages naturels, étape 425. En ce qui concerne le tournage, au cours d'une étape 430, on effectue, dans les conditions du tournage, des prises de vues à 180 et on collecte les informations sur l'intensité des lumières et leurs positions et des informations sur la profondeur de champ, le diaphragme, la focale et l'exposition utilisés.

15 A partir de ces données, au cours d'une étape 435, on réalise une analyse et une fabrication des images HDR panoramiques. Au cours d'une étape 440, on réalise un modèle des lumières du tournage et des positions des lumières utilisées pendant le tournage. A partir des informations collectées au cours du repérage et des informations collectées 20 au cours du tournage, au cours d'une étape 445, on réalise un modèle d'illumination et des propriétés de réflectance des matériaux utilisés dans le décor.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1 Procédé de capture de données géométriques, caractérisé en ce qu'il comporte : - une étape de capture d'au moins deux images du monde à partir de deux points de vue différents, lesdites images représentant, au moins partiellement, les mêmes objets, - une étape de mesure télémétrique de la distance entre au moins un desdits points de vue et au moins un point d'un objet présent dans au moins deux desdites images et - une étape de détermination de géométrie, en trois dimensions, d'objets présents dans au moins deux desdites images.

2 û Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, au cours de l'étape de capture d'images, on met en oeuvre un appareil de prise de vue capable de prendre une image à 360 degrés.

3 û Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, au cours de l'étape de capture d'images, on met en oeuvre un objectif comportant deux miroirs associés à deux objectifs adaptés à prendre des images à 180 degrés.

4 û Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, au cours de l'étape de capture d'images, on prend plusieurs images de mêmes objets depuis le même point de vue en modifiant la quantité de lumière captée par un moyen de prises d'images (105) mis en oeuvre pour les captures d'images.

5 û Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de projection d'au moins une image captée sur des polygones déterminés au cours de l'étape de détermination de géométrie.

6 û Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, au cours de l'image de détermination de géométrie, on corrige des déformations d'objectif de prise de 25 vues.

7 û Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de détermination de mouvement de caméra en fonction d'images captées par ladite caméra et de la géométrie déterminée au cours de l'étape de détermination de géométrie.

8 û Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte 30 une étape d'ajout d'objets virtuels dont la géométrie est prédéterminée, dans des images captées par une caméra et comportant des objets dont la géométrie a été déterminée au cours de l'étape de détermination de géométrie.

9 û Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de détermination de source de lumière. 2910648 14 10 ù Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de modification de source de lumière et de détermination de luminosité de points d'objets dont la géométrie a été déterminée au cours de l'étape de détermination de géométrie. 5