{"id":8099,"date":"2014-12-14T16:10:00","date_gmt":"2014-12-14T15:10:00","guid":{"rendered":"http:\/\/www.keris-studio.fr\/blog\/?p=8099"},"modified":"2015-03-14T16:18:24","modified_gmt":"2015-03-14T15:18:24","slug":"le-relev-low-tech-avec-asus-xtion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.keris-studio.fr\/blog\/?p=8099","title":{"rendered":"Le relevé Low-Tech avec Asus XTION."},"content":{"rendered":"

Le relev\u00e9 en approche Low-Tech, l\u2019\u00e9valuation de l\u2019XTION de Asus.<\/h3>\n

Le relev\u00e9 laser de Gavrinis a laiss\u00e9 quelques zones non document\u00e9es. L\u2019encombrement des appareils, la configuration particuli\u00e8re du cairn, la nature des surfaces et la connaissance que nous pouvions avoir des lieux au moment du relev\u00e9 ont \u00e9t\u00e9 autant de facteurs expliquant les quelques zones lacunaires du nuage de points.<\/p>\n

\"image\"<\/a><\/p>\n

Connaissant le co\u00fbt d\u2019un enregistrement laser par un prestataire ext\u00e9rieur et motiv\u00e9 par la recherche de solutions souples et peu on\u00e9reuses, nous avons explor\u00e9 plusieurs solutions alternatives. L\u2019une d\u2019elle, la photogramm\u00e9trie, abondamment d\u00e9crite au long du rapport, a montr\u00e9 un potentiel important et a souvent largement couvert nos besoins. Parall\u00e8lement, des tests ont \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9s avec des outils encore jeunes, associant \u00e0 la fois la photogramm\u00e9trie et la mesure de distance.<\/p>\n

Les capteurs de type Kinect et Xtion sont de ceux-l\u00e0. Con\u00e7us pour le jeu, ce sont des capteurs l\u00e9gers, \u00e9conomiques (environ 160\u20ac) et assez faciles \u00e0 prendre en main. Equip\u00e9s de deux cam\u00e9ras, ils \u00ab voient \u00bb en relief, une cam\u00e9ra infra-rouge vient compl\u00e9ter le dispositif apportant une mesure assez pr\u00e9cise de la distance.<\/p>\n

Tr\u00e8s vite d\u00e9tourn\u00e9s de leurs applications ludiques, ces capteurs ont int\u00e9gr\u00e9 les mondes de l\u2019art et de la recherche, suscitant de nombreux d\u00e9veloppements d\u2019outils logiciels, notamment pour le scan 3D. Des laboratoires d\u00e9veloppent des applications allant de la capture de mouvement \u00e0 la reconstitution d\u2019espace. Moteur de ces d\u00e9veloppements, la soci\u00e9t\u00e9 isra\u00e9lienne PrimeSense[1]<\/a> propose les pilotes et recense les outils les plus innovants adapt\u00e9s \u00e0 ces capteurs. Microsoft avait d\u00e9j\u00e0 achet\u00e9 la technologie de PrimeSense pour la Kinect, aujourd\u2019hui, c\u2019est Apple qui fait des annonces d\u2019acquisition.<\/p>\n

Pour nous, l\u2019objectif est de tester un dispositif \u00e9conomique, facile \u00e0 utiliser et capable de se glisser dans les moindres anfractuosit\u00e9s des sites que nous enregistrons. La Kinect de Microsoft[2]<\/a>, et la XTion ASUS[3]<\/a>ont \u00e9t\u00e9 test\u00e9es et compar\u00e9es, le choix final se portant sur la XTION<\/p>\n

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Ainsi que cela a d\u00e9j\u00e0 \u00e9t\u00e9 indiqu\u00e9, la Xtion PRO est un dispositif destin\u00e9 \u00e0 la capture de mouvements. Principalement destin\u00e9e au monde du jeu vid\u00e9o, la XTion est tr\u00e8s largement utilis\u00e9e dans le monde de l\u2019art et des sciences comme contr\u00f4leur ou interface gestuelle et comme scanner. L\u2019appareil utilise des capteurs infrarouges engageant la technologie de d\u00e9tection de profondeur adaptative, il utilise la reconnaissance d’image en couleur et en relief gr\u00e2ce \u00e0 une cam\u00e9ra infrarouge, le mouvement et les sons en temps r\u00e9el.<\/p>\n

La XTion et la Kinect ont des caract\u00e9ristiques proches mais avec cependant des nuances qui ont fait la diff\u00e9rence lors du choix final.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Caract\u00e9ristiques<\/td>\nKinect<\/td>\nXtion<\/td>\n<\/tr>\n
Aspect<\/td>\n\"clip_image003\"<\/a><\/td>\n\"clip_image005\"<\/a><\/td>\n<\/tr>\n
Alimentation<\/td>\nPrise \u00e9lectrique<\/td>\nPrise USB via ordinateur<\/td>\n<\/tr>\n
Encombrement<\/td>\n12″ x 3″ x 2.5″<\/td>\n7″ x 2″ x 1.5″ (18 x 3.5 x 5 cm)<\/td>\n<\/tr>\n
Poids<\/td>\n3.0 lb (1,36 kg)<\/td>\n0.5 lb (226g)<\/td>\n<\/tr>\n
Motorisation<\/td>\nOui<\/td>\nnon<\/td>\n<\/tr>\n
R\u00e9solution de base<\/td>\nVGA (640×480) : 30 fps<\/p>\n

QVGA (320×240): 30 fps<\/td>\n

VGA (640×480) : 30 fps<\/p>\n

QVGA (320×240): 60 fps<\/td>\n<\/tr>\n

R\u00e9solution max<\/td>\nSXGA (1280*1024)<\/td>\nSXGA (1280*1024)<\/td>\n<\/tr>\n
Distance de capture<\/td>\n0,7\u20136 m (2.3\u201320 ft)<\/td>\n0,5 m<\/td>\n<\/tr>\n
Distance de travail<\/td>\n1.2\u20133.5 m (3.9\u201311 ft)<\/td>\n0,8m and 3,5m<\/td>\n<\/tr>\n
Champ de vision<\/td>\n57\u00b0 H, 43\u00b0 V<\/td>\n58\u00b0 H, 45\u00b0 V, 70\u00b0 D<\/td>\n<\/tr>\n
Offre logicielle<\/td>\nPlus importante<\/td>\nMoins importante<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Plus l\u00e9g\u00e8re et moins encombrante, la XTion<\/b> a l\u2019avantage d\u2019\u00eatre aliment\u00e9 par USB, ce qui signifie que l\u2019ensemble ordinateur + capteur peut \u00eatre compl\u00e8tement nomade, sans avoir besoin d\u2019\u00eatre raccord\u00e9 au secteur. La l\u00e9g\u00e8ret\u00e9 du capteur, principalement parce qu\u2019il ne poss\u00e8de pas de moteur commandant l\u2019articulation de la t\u00eate par rapport au socle, rend les manipulations moins fatigantes dans la longueur.<\/p>\n

Le logiciel utilis\u00e9 pour effectuer les enregistrements est Skanect<\/b> de la soci\u00e9t\u00e9 Manctl (http:\/\/skanect.manctl.com\/<\/a>) fond\u00e9e en 2011 par Nicolas Tisserand et Nicolas Burrus. Le principe du logiciel est d\u2019enregistrer un nombre important d\u2019images en basse d\u00e9finition avec un tr\u00e8s fort taux de corr\u00e9lation.<\/p>\n

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Dans un premier temps, on d\u00e9termine le volume g\u00e9n\u00e9ral du l\u2019objet \u00e0 scanner. Dans les versions pr\u00e9c\u00e9dant la version 1, il existait un volume infini, cette option a disparu avec le d\u00e9veloppement des versions stables du logiciel.<\/p>\n

Il faut ensuite mouvoir le capteur capturant ainsi ce qui passe devant les cam\u00e9ras st\u00e9r\u00e9o et infrarouge. La sc\u00e8ne se construit directement \u00e0 l\u2019\u00e9cran. Il est n\u00e9cessaire, comme en photogramm\u00e9trie classique, de construire un parcours donnant \u00e0 l\u2019application des points remarquables. Comme en photomod\u00e9lisation, il faut prendre garde \u00e0 son ombre port\u00e9e ou \u00e0 l\u2019ombre port\u00e9e de certains objets. Il convient \u00e9galement de pr\u00e9server une bonne stabilit\u00e9 lumineuse.<\/p>\n

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L\u2019application \u00ab d\u00e9croche \u00bb parfois, contraignant d\u2019arr\u00eater les manipulations. Il est possible de retrouver un point de corr\u00e9lation, mais g\u00e9n\u00e9ralement, un trop fort taux d\u2019erreurs contamine l\u2019enregistrement.<\/p>\n

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Le nuage de point doit ensuite \u00eatre trait\u00e9. C\u2019est le mode reconstruction.<\/p>\n

Selon les capacit\u00e9s de la machine et la qualit\u00e9 de la carte vid\u00e9o, il est possible de travailler en GPU, processus rapide impliquant les composants de la carte graphique, ou en CPU, en exploitant la puissance du processeur. Le 2\u00e8me<\/sup> est plus lent, si la carte vid\u00e9o est r\u00e9cente et de qualit\u00e9. C\u2019est le mode fusion.<\/p>\n

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Une fois le maillage construit, il est possible d\u2019effectuer quelques modifications et r\u00e9parations.<\/p>\n

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L\u2019exportation des donn\u00e9es se fait aux formats PLY, STL, VRML ou OBJ. La version 1 ajoute la possibilit\u00e9 de coder la couleur \u00ab Per-Vertex \u00bb, c\u2019est-\u00e0-dire grav\u00e9e dans la g\u00e9om\u00e9trie du mod\u00e8le ou en texture UV, ce qui signifie qu\u2019un fichier image est produit en plus. L\u2019avantage est que l\u2019on peut ensuite r\u00e9 intervenir sur le fichier image pour l\u2019enrichir, par exemple, des donn\u00e9es d\u2019interpr\u00e9tation.<\/p>\n

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Plusieurs tests ont \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9s \u00e0 Gavrinis permettant de comprendre les conditions limites du capteur. Tout d\u2019abord, l\u2019enregistrement ne peut \u00eatre effectu\u00e9 en journ\u00e9e, en pleine lumi\u00e8re ; la cam\u00e9ra infra-rouge est satur\u00e9e et aucune information de distance ne peut lui parvenir. En revanche, la faible luminosit\u00e9 \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur du cairn n\u2019est en rien un obstacle.<\/p>\n

\"clip_image019\"<\/a><\/p>\n

Les orthostates de Gavrinis ont \u00e9t\u00e9 correctement enregistr\u00e9s avec une pr\u00e9cision inf\u00e9rieure ou \u00e9gale au millim\u00e8tre. Les passes se sont effectu\u00e9es rapidement \u00e0 une distance des surfaces d\u2019environ 1m. Si le nuage parait dense et bien homog\u00e8ne avec 1 372 207 points, un examen plus attentif montre que chaque passe cr\u00e9e des effets de surdensit\u00e9 avec des s\u00e9ries de points tr\u00e8s l\u00e9g\u00e8rement d\u00e9coll\u00e9s alors qu\u2019ils devraient suivre les m\u00eames courbes de surface.<\/p>\n

Sur un mod\u00e8le r\u00e9gulier comme une pi\u00e8ce m\u00e9canique ou un mur, le probl\u00e8me serait sans importance, il suffirait de \u00ab d\u00e9bruiter \u00bb le nuage pour homog\u00e9n\u00e9iser les donn\u00e9es, dans le cas des st\u00e8les de Gavrinis, l\u2019op\u00e9ration est plus d\u00e9licate, le grain du granit, la faible profondeur des gravures et la densit\u00e9 des motifs font qu\u2019un post-traitement trop agressif ou trop r\u00e9gulateur viendrait dissoudre les informations que l\u2019on recherche.<\/p>\n

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Les rectangles plus denses tels qu\u2019ils apparaissent ci-dessus correspondent \u00e0 la superposition des photos. Mais le logiciel Skanect est tr\u00e8s sensible \u00e0 la moindre variation de lumi\u00e8re. En contraignant la densit\u00e9 du maillage \u00e0 1 mm on \u00e9limine la plupart des probl\u00e8mes tout en conservant l\u2019essentiel des informations. Toutefois, les probl\u00e8mes de superposition les plus importants subsistent.<\/p>\n

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Il est possible n\u00e9anmoins de les r\u00e9duire en supprimant les points exc\u00e9dant une certaine distance moyenne ou en travaillant sur le maillage.<\/p>\n

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Les logiciels associ\u00e9s \u00e0 la XTion sont encore des outils jeunes. Des am\u00e9liorations significatives marquent la version 1.5 actuellement en cours. N\u00e9anmoins les limites des capteurs, tant en distance d\u2019enregistrement qu\u2019en pr\u00e9cision, ne peuvent hisser ce dispositif \u00e0 la hauteur des scanner \u00e0 main pour ce qui concerne le relev\u00e9 de pr\u00e9cision. Toutefois, nous avons remarqu\u00e9 que pour les relev\u00e9s d\u2019environnement, il y a l\u00e0 une solution particuli\u00e8rement int\u00e9ressante.<\/p>\n

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Selon le type de lieu \u00e0 enregistrer, quelques recommandations sont \u00e0 consid\u00e9rer : sculpter l\u2019espace par la lumi\u00e8re donnera de meilleurs r\u00e9sultats, surtout si l\u2019ambiance est particuli\u00e8rement sombre. Le contraste entre les diff\u00e9rentes zones aide le logiciel \u00e0 reconstruire la g\u00e9om\u00e9trie des lieux. Pour les gravures, une lumi\u00e8re contrast\u00e9e fera apparaitre les creux et reliefs et favorisera une plus grande fid\u00e9lit\u00e9 entre le mod\u00e8le et la r\u00e9alit\u00e9.<\/p>\n

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Une autre application r\u00e9alis\u00e9e \u00e0 Gavrinis est la recherche de compl\u00e9ment de forme tel que cela a \u00e9t\u00e9 le cas pour la dalle de couverture. L\u2019enregistrement laser classique avait rat\u00e9 encoche p\u00e9dog\u00e9nique ce que nous avons tent\u00e9 de rattraper avec la Xtion et avec la photomod\u00e9lisation.<\/p>\n

La Xtion a captur\u00e9 sans probl\u00e8me ce volume. La lumi\u00e8re \u00e9tant stable, la surface r\u00e9duite et fortement singularis\u00e9, un balayage sans disjonction a captur\u00e9 l\u2019ensemble des donn\u00e9es.<\/p>\n

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\"clip_image037\"<\/a><\/p>\n

Ref bibliographique<\/span> : H. Gonzalez-Jorge, B. Riveiro, E. Vazquez-Fernandez, J. Mart\u00ednez-S\u00e1nchez, P. Arias, Metrological evaluation of Microsoft Kinect and Asus Xtion sensors, Measurement 46 (2013) 1800\u20131806<\/p>\n

\n
\n<\/div>\n

[1]<\/a> http:\/\/www.primesense.com\/<\/a><\/p>\n

[2]<\/a> http:\/\/www.microsoft.com\/en-us\/kinectforwindows\/<\/a><\/p>\n

[3]<\/a> http:\/\/www.asus.com\/Multimedia\/Xtion_PRO\/<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Le relev\u00e9 en approche Low-Tech, l\u2019\u00e9valuation de l\u2019XTION de Asus. Le relev\u00e9 laser de Gavrinis a laiss\u00e9 quelques zones non document\u00e9es. L\u2019encombrement des appareils, la configuration particuli\u00e8re du cairn, la nature des surfaces et la connaissance que nous pouvions avoir des lieux au moment du relev\u00e9 ont \u00e9t\u00e9 autant de facteurs expliquant les quelques zones … Continuer la lecture de Le relevé Low-Tech avec Asus XTION.<\/span> →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[6,179,25,8,189],"tags":[255,311,254],"class_list":["post-8099","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-3d","category-articles","category-etats-de-lart","category-methodologie","category-publications","tag-asus","tag-photomodelisation","tag-xtion"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.keris-studio.fr\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/8099","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.keris-studio.fr\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.keris-studio.fr\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.keris-studio.fr\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.keris-studio.fr\/blog\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=8099"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/www.keris-studio.fr\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/8099\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":8105,"href":"https:\/\/www.keris-studio.fr\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/8099\/revisions\/8105"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.keris-studio.fr\/blog\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=8099"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.keris-studio.fr\/blog\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=8099"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.keris-studio.fr\/blog\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=8099"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}