Lorsque vous avez besoin de créer un modèle détaillé d'une zone - pour l'arpentage, la reconstitution d'un accident ou tout autre objectif - la création d'un nuage de points peut être le meilleur moyen d'accomplir le travail.
Un modèle de nuage de points 3D précis, détaillé et à haute résolution est un élément important de la création de modèles 3D précis. Si votre organisation cherche une nouvelle façon de créer des reconstructions numériques d'espaces ou de structures physiques, les drones capables de générer des nuages de points peuvent être l'outil idéal pour vous.
En en apprenant davantage sur les nuages de points - ce qu'ils sont, comment les générer, les différentes approches et les cas d'utilisation - vous pourrez prendre une décision éclairée sur l'intégration de ces outils numériques dans vos flux de travail.
Qu'est-ce qu'un nuage de points ? Il s'agit d'une collection de points de données cartographiés en trois dimensions. Chaque point possède ses propres valeurs X, Y et Z en fonction de l'endroit où il se trouve dans l'espace. Certains nuages de points peuvent avoir une résolution exceptionnellement élevée, avec des centaines de points individuels par mètre carré, pour montrer exactement ce qui se trouve dans un espace 3D.
Les points indiquent ensemble les surfaces des objets et les caractéristiques du terrain dans une zone, ce qui permet aux géomètres ou aux inspecteurs de créer des cartes et des modèles 3D extrêmement précis de ces zones. Cependant, le nuage lui-même ne constitue pas une carte. Vous avez besoin d'un autre ensemble de données que les seuls points de données d'élévation pour créer un modèle plus complet.
Pour générer ces nuages de points, vous avez besoin de l'équipement approprié et d'une nouvelle perspective de votre zone cible : une vue aérienne. En faisant voler un véhicule aérien sans pilote (UAV) au-dessus de la zone de votre choix, vous pouvez recueillir les informations nécessaires sur l'élévation et la topographie.
Les drones avancés équipés des derniers capteurs de détection et de télémétrie par la lumière (LiDAR) peuvent créer des nuages de points en un seul passage. Un drone utilisant un système de caméra photogrammétrique peut assembler un nuage de points comme l'une des sorties de l'image tridimensionnelle résultante. Dans les deux cas, le nuage obtenu est une image détaillée et précise de la zone balayée.
Comment fonctionne exactement le processus de création d'un nuage de points ? Bien que les détails exacts dépendent du fait que votre drone soit équipé de capteurs LiDAR ou d'un équipement de photogrammétrie, la procédure est la même.
Votre drone survole une zone choisie, en balayant avec sa charge utile de capteurs. Les informations des points de données sont ensuite assemblées sous une forme utilisable grâce à un logiciel de traitement des nuages de points, comme DJI Terra.
Pour arriver au résultat d'un nuage de points 3D, le logiciel va soit ajouter un contexte à un grand nombre de points détectés par des impulsions laser, soit générer des points à partir d'une collection de photos prises sous plusieurs angles. Tout dépend si vous privilégiez le LiDAR ou la photogrammétrie, ce qui dépend à son tour du type d'arpentage ou de cartographie que vous effectuez.
Les deux principales méthodes de création d'un nuage de points à partir de données de drones, le LiDAR et la photogrammétrie, ont chacune leur cas d'utilisation idéal. Vous pouvez être amené à utiliser les deux à différents moments.
Les entreprises qui cartographient fréquemment des zones complexes et couvertes de végétation peuvent s'orienter vers le LiDAR, tandis que les entreprises qui ont des lignes de visée claires et qui ont besoin d'une solution moins coûteuse peuvent commencer par la photogrammétrie, mais la décision ne peut pas être réduite à un ou deux points. Comparer les technologies côte à côte est un exercice utile pour décider de l'équipement de vos drones.
Le balayage LiDAR implique des impulsions laser fréquentes qui rebondissent ensuite sur le capteur. En utilisant des mesures inertielles et des données de positionnement par satellite, le capteur LiDAR du drone détermine exactement où se trouve un point dans l'espace.
Les points collectés deviennent un nuage de points LiDAR lorsqu'ils sont assemblés par un logiciel spécialisé dans les nuages de points. Il s'agit d'une méthode de balayage de haute précision, mais elle doit être associée à d'autres données pour ajouter plus de détails aux cartes, notamment la couleur.
Le LiDAR est idéal pour cartographier des éléments trop petits pour être détectés par d'autres méthodes. Par exemple, si vous devez cartographier des câbles fins ou des lignes électriques dans le cadre de votre nuage de points, vous pouvez le faire en collectant des données LiDAR. Cette technologie fonctionne également dans des conditions de faible luminosité et peut atteindre le sol à travers les couches de feuillage.
De plus, comme les nuages de points LiDAR sont des mesures directes, la taille des fichiers est relativement faible par rapport aux photographies haute résolution utilisées pour la photogrammétrie. Cela signifie que le post-traitement des données LiDAR est plus rapide que l'extraction de nuages de points à partir de modèles photogrammétriques, ce qui peut être un facteur important pour les clients qui privilégient l'efficacité ou qui ont des missions sensibles au temps.
Les logiciels LiDAR basés sur les nuages étant moins courants que les outils de photogrammétrie, le processus de compilation des données brutes en un nuage de points peut nécessiter un employé sur place ayant reçu une formation technique. Les coûts peuvent également être plus élevés, notamment en raison du besoin de drones plus puissants pour transporter les capteurs spécialisés.
La photogrammétrie assemble des projections de données à partir de photographies. Il s'agit d'une approche abordable et directe de l'arpentage et de la cartographie, et le logiciel nécessaire pour travailler avec les données de photogrammétrie est disponible par le biais d'un modèle simple, basé sur le cloud.
L'utilisation de la photogrammétrie est flexible. Vous pouvez décider de la vitesse de vol du drone, en fonction du niveau de détail nécessaire pour les cartes ou les nuages de points 3D que vous générez pour le projet en cours.
En fonction du niveau de détail choisi et de la taille de la zone à surveiller, l'appareil photo du drone prendra des centaines ou des milliers de photos. Ces photos sont en couleur et, en plus de devenir des nuages de points 3D, elles peuvent être assemblées en une carte ou un modèle 3D.
La photogrammétrie étant basée sur la photographie, il faut une source de lumière pour qu'elle fonctionne, qu'elle soit naturelle ou artificielle. Cela dit, la convivialité générale de la méthode peut compenser l'inconvénient de la recherche des bonnes conditions. Les barrières à l'entrée relativement faibles peuvent en faire une excellente première méthode pour une entreprise qui commence à créer des nuages de points 3D ou d'autres modèles de données.
Une fois que vous avez généré des nuages de points 3D, à quoi servent-ils ? Les cas d'utilisation varieront en fonction de votre secteur d'activité, mais ils sont tous axés sur la nécessité de disposer de modèles 3D précis.
Une fois que vous avez déterminé un bon cas d'utilisation pour un nuage de points 3D précis, il vous suffit de trouver le drone et la charge utile de collecte d'informations adaptés à votre situation.
Quel type de drone votre équipe utilisera-t-elle lors de votre prochaine mission de génération de nuages de points, et de quel capteur sera-t-il équipé ? Lorsque vous travaillez avec DJI, vous avez le choix entre plusieurs options:
Si vous êtes prêt à générer des données de nuages de points 3D, contactez DJI pour en savoir plus sur ces solutions et bien plus encore.