Drone Aquitaine est un entreprise créée en 2018, spécialisée depuis plusieurs années dans l’utilisation de drones professionnels, que ce soit dans le cadre d’expertises techniques et de réalisations audiovisuelles.
Basée sur le territoire Creusois, l’objectif de la société est de proposer ses services aux entreprises locales mais également nationales afin de répondre au besoin de plus en plus grand sur le marché du drone.
Une demande particulière : modéliser un château de la Loire
Le département du Loiret a donc donné pour mission à Drone aquitaine, la modélisation par drone du château de Sully sur Loire* avec les livrables suivants :
- Maquette numérique pour intégration web / Réseaux sociaux
- 50 petites figurines en résine
- Une grande maquette peinte (format : 40 x 20 cm) en filament.
Pour cette prestation, Drone Aquitaine s’est engagé à effectuer l’intégralité des étapes de réalisation du projet : Captation, modélisation 3D et impression.
De par l’ampleur du projet et le fait que nous réalisons l’intégralité du process en interne cela en fait un cas particulièrement rare en France à notre connaissance.
* Le château de Sully sur Loire appartient au département du Loiret depuis 1962 et fait partie des châteaux incontournables de la Loire de part son histoire et son architecture.
Le choix du matériel pour une réalisation de cette envergure
Drone Aquitaine a fait le choix d’utiliser le drone Matrice 300 RTK comme vecteur, associé au capteur DJI P1 pour la captation. Quelques GCP ont été placés pour s’assurer de la bonne géométrie du modèle.
Pourquoi ce choix de matériel ? :
- Pour Drone Aquitaine, le capteur P1 s’est révélé particulièrement confortable en photogrammétrie. Il permet une captation avec moins d’images grâce à son grand format et une résolution de 45MP pour un maximum de détails. Le global shutter évite toute distorsion de l’image même à grande vitesse de captation et la capacité du capteur à maintenir une homogénéité de l’exposition a fait s’imposer la P1 pour la mission.
- Le Matrice 300 RTK à quant à lui été choisi pour son autonomie (supérieur à 35 min) et sa sécurité/fiabilité en vol, comparativement aux précédentes itérations de la gamme Matrice (M200/210). La sécurité en vol a été très importante lors des vol proches des bâtiments et à proximité d’obstacles.
Pour Drone Aquitaine, la captation est de meilleure qualité grâce au capteur tout en réduisant le nombre de photos nécessaires. De plus, grâce à la fiabilité du matériel et son autonomie, il a été possible de se concentrer plus facilement sur la captation et la tâche à exécuter tout en réduisant le temps d’intervention.
Procédure de captation
Pour la récolte des données, un premier vol automatisé a été réalisé avec prises de vues nadir et oblique depuis DJI PILOT. Cela permet d’obtenir un grand nombre d’informations sur la forme/géométrie du modèle et son environnement.
Pour la capture des détails de l’ouvrage, plusieurs vols en pilotage manuel ont dû être réalisés en effectuant le tour complet de la structure. Ça a été une étape longue et fastidieuse mais indispensable pour éviter les trous dans le modèle.
L’ensemble représente environ 4000 photos 45 MP au total pour ce projet (château + jardin).
Post traitement
Dans un premier temps, Drone Aquitaine s’est retrouvé face à la nécessité absolue d’avoir un PC spécialement conçu pour ce genre de post traitement. En effet, plus les photos sont nombreuses; de hautes résolutions avec un rendu/modélisation attendu en haute qualité, plus il faudra de puissance machine !
C’est donc avec une station de travail surpuissante que la modélisation a été réalisée.
Pour générer le modèle, c’est le logiciel de post traitement Agisoft Metashape qui a été utilisé.
Au départ, il y a eu la création d’un nuage de points en très haute qualité puis un maillage (texturé). Le château apparaît alors sous la forme de points numériques ou d’un maillage, le tout orientable et manipulable à 360°. C’est à partir de là qu’il est possible de travailler pour générer les livrables.
Grâce à la caméra P1 et au traitement très haute qualité le résultat de la modélisation est particulièrement satisfaisant avec un château fidèle à la réalité ! Le moindre petit élément est présent avec un haut niveau de détail. C’est une première pour l’entreprise sur une structure aussi grande est complexe de par sa forme.
Cependant, les modèles générés sont extrêmement lourds, il a été nécessaire par la suite de les nettoyer et de les optimiser pour les rendre exploitables.
Maquette numérique : Après la phase d’optimisation, la maquette numérique est exploitable ! Pour la visionner, elle a été mise en ligne sur Sketchfab.
Figurines : Avant toute chose, il est indispensable de préparer le modèle pour le rendre imprimable. Pour cela il faut combler les petits trous présents dans le modèle en générant des nouveaux polygones.
Un socle avec intégration de texte avec le logo du département a été créé en complément. Il sera le support du château.
Une fois la préparation du modèle terminé, un gros de travail de paramétrage de l’imprimante a été nécessaire afin de trouver la technique d’impression idéale pour obtenir des figurines sans défaut (orientation du modèle dans l’imprimante, positionnement des supports d’impression et température de la pièce sont tout un ensemble de paramètres à maîtriser).
Pour conclure
Cette prestation a nécessité un bagage technique solide pour maîtriser l’ensemble du processus. Le Matrice 300 RTK équipé de la P1 a grandement facilité la phase de captation qui pouvait s’avérer particulièrement délicate avec les anciens drones de la gamme Matrice en vol manuel.
L’excellente qualité des photos à permis de réduire le temps de traitement logiciel mais a surtout amélioré la qualité du modèle généré comparativement aux données issues des capteurs d’ancienne génération (X5s par exemple).
Cet équipement sera utilisé par Drone Aquitaine pour ses prochaines captations, un nouveau château est en préparation.