Je reçois beaucoup de questions sur la vitesse de calcul par rapport à la qualité des solutions de photogrammétrie. Maintenant que j’ai terminé mon quatrième test d’un programme de bureau, j’ai pensé qu’il était temps de lancer une nouvelle série dans laquelle je comparerai diverses applications avec différents types d’images et objectifs.
Je commence par un test qui sera particulièrement important lorsque les personnes voudront choisir entre la numérisation 3D avec du matériel dédié et la photogrammétrie. Le temps de traitement est souvent un facteur décisif. Il est bon de savoir que toutes les méthodes de numérisation 3D nécessitent du temps de traitement et que, pour les scanners matériels, celui-ci dépend fortement de la précision du scanner. J’ai donc calculé une moyenne des temps de traitement entre ceux de logiciels pour capteurs de profondeur comme Skanect et de solutions professionnelles comme EinScan et Artec Studio.
En général, j’ai constaté que pour les projets du quotidien où la vitesse importe davantage que la qualité ultime, la barre des 15-20 minutes peut être considérée comme « rapide ». Lorsque je réalise des rendus 3D pour l’animation ou les VFX, j’appelle cela un rendu le temps d’un café. C’est l’exact opposé des calculs effectués toute la nuit. Un réalisme suffisant pour des délais serrés et de petits budgets.
Parce que je pense que chaque histoire devrait contenir une analogie automobile, j’ai décidé d’appeler cette expérience une course d’accélération de logiciels de photogrammétrie — c’est court, rapide et sans fioritures. Cet article ne porte pas sur la création de modèles 3D d’une beauté époustouflante — il porte sur l’efficacité et la productivité.
Les logiciels
Avant d’entrer dans les résultats, voici quelques détails sur les quatre programmes — les concurrents de la course, si vous préférez — que j’utilise :
*ReMake n’est plus un produit distinct et est désormais une fonctionnalité exclusivement cloud de ReCap Pro
**En promotion à $2800 jusqu’au 30 avril, 2018
Système de test
Mon PC est simplement un PC de jeu (VR) avec quelques mises à niveau. Rien de niveau station de travail ou autre.
- Alienware Aurora
- Intel i5 6400 CPU
- 32GB Corsair Vengeance LPX DDR4 RAM
- 1TB Samsung 960 EVO Series SSD (PCIe NVMe M.2)
- Nvidia GeForce GTX 1070 GPU
Jeu de photos de test
Là encore, rien de spécial et le jeu de photos est plutôt réduit. J’ai photographié (seulement) 57 fois ce buste en pierre de 40cm de haut, en extérieur, avec mon appareil photo de 21 mégapixels Sony RX100 II sur un trépied Manfrotto Action. Deux cycles depuis un angle orienté vers le haut et vers le bas, ainsi que quelques photos supplémentaires.
Mise au point manuelle, faible ISO, petite ouverture, exposition automatique verrouillée.
En d’autres termes : quelque chose que tout le monde peut faire. Mais les résultats dépendent toujours du sujet. Ce buste peut être considéré comme un sujet facile, car il est opaque, mat et présente de nombreux détails de surface.
Résultats de la course d’accélération en < 20 min
Ma procédure de test pour ce benchmark était très simple : trouver un réglage dans chaque logiciel qui produit un résultat en moins de 20 minutes sur mon système (par ailleurs inactif).
Côté textures, ils étaient tous bons. Ces programmes pouvaient tous créer des textures 4K+ bien mappées. Si vous souhaitez voir des modèles texturés, consultez le test de chaque application en cliquant sur les boutons du tableau ci-dessus.
J’ai donc choisi de me concentrer sur la qualité géométrique des résultats. C’est pourquoi j’affiche tous les modèles ci-dessous dans le mode MatCap récemment mis à jour de Sketchfab.
Je n’ai délibérément pas recadré la couverture du livre. J’utilise ce livre à la fois à des fins de recalage, mais aussi pour vérifier dans quelle mesure les algorithmes de photogrammétrie peuvent détecter et restituer une surface totalement plane.
Voici les résultats, du plus rapide au plus lent :
4 minutes — RealityCapture (préréglage Preview)
https://sketchfab.com/models/a28eacd40fb4477993d1a14035277181
Oui, quatre minutes — complètement fou ! Ce n’est peut-être pas très détaillé, mais c’est très similaire au résultat d’un scan réalisé avec un capteur de profondeur comme le 3D Systems Sense 2. Si j’ai bien compris, le préréglage Preview de RealityCapture n’utilise pas la technique plus sophistiquée de « cartographie de profondeur », mais applique directement les polygones sur un nuage de points clairsemé. Cela rend la géométrie un peu bruitée, mais rien qu’un algorithme de lissage ne puisse corriger. Malheureusement, RC ne dispose d’aucun outil d’édition de maillage, le lissage doit donc être effectué en externe. Mise à jour 2018 : RC dispose désormais d’outils d’édition de maillage et de nouvelles fonctionnalités de sélection. Lisez la mise à jour de mon test complet.
La surface du livre paraît bien plane, mais ses bords sont loin de l’être. De plus, la transition entre le buste et le livre n’est pas nette. RC n’a pas été en mesure de restituer le sommet de la tête et a plutôt comblé automatiquement le trou. Vous pouvez activer le Wireframe dans l’intégration Sketchfab via l’icône d’engrenage afin de voir les grands polygones au sommet.
Je ne suis pas très partisan de l’utilisation du nombre de polygones comme métrique de qualité, mais à titre de comparaison : celui-ci compte 212k polygones.
13 minutes — Zephyr (préréglage Fast)
https://sketchfab.com/models/45a1050ce2c44bdb87d5541680e3423b
Le seul préréglage de Zephyr capable de calculer le modèle en moins de 20 minutes était Fast, qui, à ma connaissance, ignore également la cartographie de profondeur comme le préréglage Preview de RealityCapture. Il a pris trois fois plus de temps que RealityCapture, mais le résultat est beaucoup plus ondulé. Cela ne se voit pas vraiment sur le buste, mais très nettement sur le livre, qui ressemble davantage à une mer. Cela ne se produit pas dans les autres modes, mais ils prennent nettement plus de 20 minutes.
Point positif : Zephyr comporte des outils d’édition de maillage tels que le lissage. Je les ai abordés dans mon récent tutoriel de vidéo 4K vers la 3D.
Le nombre de polygones est de 245k, mais cela inclut un petit morceau de géométrie isolé flottant au-dessus de la tête. La tête elle-même comporte un petit trou au sommet ; il pourrait être comblé dans le logiciel, mais je n’ai délibérément effectué aucune opération de post-traitement pour ce test.
15½ minutes — PhotoScan (préréglage Medium)
https://sketchfab.com/models/f3391f8e2c10414f8b649496a3acd975
Le préréglage Medium de Photoscan n’a pris que deux minutes et demie de plus que celui Fast de Zephyr et fournit beaucoup plus de détails. Avec 578k, le nombre de polygones est deux fois plus élevé et cela se voit dans les résultats. Les yeux sont beaucoup plus définis et la zone endommagée sur le côté est plus nette. On distingue également des détails provenant des fissures sur le visage, mais très subtilement.
Le livre est réussi et la transition entre la couverture et le buste est plus définie que dans les exemples précédents. Le sommet de la tête est ressorti un peu étrange, avec une sorte de masse au-dessus, mais toujours un petit trou et quelques débris flottants.
15½ minutes — RealityCapture (préréglage Normal)
https://sketchfab.com/models/ce0acb22a46647a1a4d7b47da12f846e
C’est la deuxième fois que je présente RealityCapture dans cet article, cette fois avec le préréglage Normal. Il a pris exactement autant de temps que l’exemple Photoscan Medium, mais il est beaucoup plus détaillé. Les 6.4 millions (!) de polygones sont peut-être bien trop nombreux pour le niveau de détail réel, mais c’est tout simplement le meilleur résultat du test. De nombreux détails nets sont présents sur le visage, tant dans les fissures que dans le ciment.
Le livre est également très bien ressorti, bien que l’algorithme ait transformé quelques parties sombres de l’impression (comme la jambe de la fille) en creux géométriques. Alors que la surface de la couverture est en réalité très lisse et mate, les personnages sont recouverts d’une subtile finition brillante. Cela a peut-être perturbé l’algorithme.
17 minutes — ReMake (préréglage Standard, en local***)
***J’ai conservé ce résultat uniquement à des fins de comparaison de qualité, car ReMake est désormais ReCap Photo et ne propose plus de traitement local.
https://sketchfab.com/models/efb1e574a6d24d75aa6c71ee6441970f
Vous pourriez traiter ce jeu de photos via le service de calcul cloud d’AutoDesk — même avec la version gratuite de ReMake si vous écartez judicieusement 7 photos pour respecter le maximum de 50 photos. J’ai essayé, mais entre le téléversement et le téléchargement, le temps de file d’attente est une variable trop importante pour tester scientifiquement. J’ai donc choisi de n’inclure que le résultat calculé localement.
Le préréglage Standard de ReMake ne comporte pas d’options supplémentaires comme la version Ultra et est beaucoup plus rapide. Bien que le nombre de polygones soit le plus faible de tous les exemples de cette page — seulement 113k polygones — il comporte beaucoup plus de détails que les deux premiers. Même si les joues présentent moins de détails que le résultat de PhotoScan, les yeux sont plus définis. Dans l’ensemble, les détails de la pierre semblent avoir été un peu trop lissés, mais le résultat reste bon.
ReMake était la seule application à restituer correctement le sommet de la tête, sans trou, comblement de trou en low-poly ou surfaces informes. Il ne contient pas non plus de particules flottantes et est par ailleurs très propre.
Conclusion et remarque très importante
Cet article n’est qu’un exemple basé sur un seul jeu de photos d’un seul objet. Cela le rend zéro pour cent scientifique. RealityCapture a peut-être remporté cette course d’accélération tant en vitesse avec le préréglage Fast qu’en qualité avec le préréglage Normal, mais un objet organique comme celui-ci est très favorable à ses algorithmes. Lisez mon test complet de RC pour constater qu’il ne gère pas toujours bien les objets non organiques.
C’est pourquoi j’ai commencé cet article comme une nouvelle série. Je continuerai à publier de nouveaux résultats de test avec différents jeux de photos et objectifs de test. Je réaliserai certainement un test pour voir quel logiciel peut extraire le maximum de détails des photos, mais ces préréglages peuvent facilement nécessiter toute une nuit de traitement sur mon système, alors soyez patients.
Merci de votre lecture et n’hésitez pas à suggérer de nouveaux objectifs de test pour de futures comparaisons dans les commentaires ci-dessous !
Et si vous pensez que ce test pourrait être utile à vos amis et abonnés, je vous serais reconnaissant de le partager sur votre réseau social préféré !
Si vous avez besoin de conseils personnalisés concernant la photogrammétrie et/ou toute autre méthode de capture 3D — ou si vous n’arrivez pas à choisir entre elles — pensez à mon service de conseil.
Enfin, si vous voulez être le premier à savoir quand le prochain volet de cette série sera en ligne, suivez-moi sur l’un des réseaux sociaux ci-dessous.
Tests complets de logiciels de photogrammétrie
Test d’Autodesk ReMake
Test d’Agisoft PhotoScan
Test de RealityCapture
