Brevet FR2787612A1 — publié le 20000623

PROCEDE DE CONSTRUCTION D'UN MODELE A FACES PRATIQUEMENT PLANES DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un procédé de construction d'un modèle à faces pratiquement planes en trois dimensions, par exemple un modèle de bâtiment, à partir de prises de vues en deux dimensions. TECHNIQUE ANTERIEURE Lorsque l'on souhaite représenter un bâtiment tel que par exemple une maison, on utilise la plupart du temps des images photographiques en deux dimensions qui ne permettent pas de représenter la forme du bâtiment. D'autre part, on utilise parfois des maquettes en trois dimensions qui sont réalisées dans un matériau tel que par exemple du bois ou15 du plastique et qui sont peintes. De telles maquettes ne permettent pas de reproduire aisément de façon réaliste les différents détails de la maison. Il est cependant souhaitable, par exemple pour des professionnels de l'immobilier, de montrer des bâtiments de façon réaliste.20 Il est également souhaitable que de tels modèles puissent être montrés facilement dans un lieu de vente quelconque. OBJET DE L'INVENTION L'invention a pour objet un procédé pour obtenir un modèle en trois dimensions d'un objet à faces pratiquement planes à partir d'enregistrements photographiques en deux dimensions. RESUME DE L'INVENTION L'invention concerne un procédé de construction d'un modèle physique en trois dimensions d'un objet à faces pratiquement planes qui comprend: a) l'enregistrement numérique d'au moins une vue d'au moins une face de l'objet; b) le traitement numérique de chaque enregistrement obtenu en a) de manière à ce que les faces soient compatibles35 entre elles; 2 c) la préparation de chaque face de manière à former une face destinée à former un modèle physique. Le procédé de l'invention permet d'obtenir un modèle qui représente l'objet réel de façon très détaillée et qui peut être montré dans tout lieu de vente. Le procédé de l'invention permet d'obtenir un tel modèle aisément et rapidement. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins dans lesquels: - la Figure 1 représente une vue d'ensemble d'une maison à représenter; les Figures 2A1; 2A2; 2B; 2C; 2D représentent les vues enregistrées des faces de la maison; - la Figure 3 représente une face après élimination des éléments présents autour de la maison; - la Figure 4 représente une face de la maison sur laquelle un maillage est appliqué; - la Figure 5 représente l'étape d'assemblage des différentes portions d'une même face; - la Figure 6 représente l'étape d'ajustement des tailles des différentes faces; - la figure 7 représente la face correspondant au toit de la maison; et - la Figure 8 représente une face préparée pour la création du modèle physique. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION La description du procédé qui suit est faite en référence à la construction d'un modèle en trois dimensions d'une maison mais il est évident que tout autre objet à faces pratiquement planes pourra être construit à partir de ce procédé. La figure 1 représente la maison 10, que l'on souhaite représenter, dans son environnement réel. Afin de construire un modèle en trois dimensions de cette maison , le procédé de l'invention consiste dans un premier temps à enregistrer des vues de chaque face visible de la maison réelle. Il est évident que lorsque l'objet à faces pratiquement planes est un objet dont quelques faces5 visibles sont pratiquement ou totalement identiques, un enregistrement de toutes les faces ne sera pas nécessaire. L'enregistrement est obtenu en utilisant un appareil photographique numérique, ou un appareil photographique classique dont les prises de vues seront numérisées. De10 préférence, on enregistre au moins une vue de chaque face visible de la maison, à savoir les deux façades 11 et 12, les deux pignons 13 et 14 et les deux pans 15 et 16 de toit, ces enregistrements étant représentés aux figures 2A à 2D. Comme on le verra par la suite, l'enregistrement d'une vue complète du toit n'est pas indispensable. Dans le cas o, devant une des façades 11, se trouve un élément étranger 20 à la maison 10, à savoir un arbre par exemple, on ne peut enregistrer en une seule fois la totalité de la face. On enregistre alors séparément différentes portions20 lla et llb de la face 11, ces portions seront par la suite assemblées. Les différents enregistrements d'une même face doivent de préférence enregistrer différentes portions d'une face en prévoyant un léger chevauchement. On enregistre dans un fichier d'une station de travail, par exemple un PC, les vues obtenues précédemment. Pour faciliter le traitement numérique ultérieur, les vues enregistrées sont classées. De préférence on regroupe les vues d'une même face de la maison en attribuant à chaque vue un numéro comprenant un identificateur qui est30 identique pour toutes les vues d'une même face de la maison. Chaque enregistrement ainsi obtenu est traité par un logiciel de traitement d'image, par exemple Photoshop , de manière à rendre les faces compatibles entre elles. Il est35 évident que tout autre logiciel de traitement d'image peut être utilisé, par exemple Paintshop Pro ou Corel 4 Photopaint. Les étapes du procédé qui vont être décrites sont faites en référence avec les fonctions de Photoshop . L'étape de traitement numérique d'un enregistrement consiste tout d'abord à éliminer les zones qui se trouvent autour de l'objet à conserver, à savoir autour de la face de la maison ou d'une portion de face. Pour éliminer un élément ponctuel, on utilise par exemple l'outil "lasso" pour le sélectionner de manière à le supprimer. Pour éliminer des zones plus importantes qui ont une couleur sensiblement uniforme, on utilise par exemple l'outil "baguette magique". Chaque image obtenue, dont une est représentée à la figure 3, consiste à présent en une face de la maison qui se trouve sur un fond uni. Dans un deuxième temps, l'étape de traitement numérique consiste à corriger les problèmes de parallaxe qui sont dus à la prise de vue. On sélectionne la face à corriger de la maison. De façon avantageuse, on sélectionne d'abord le fond de l'image à l'aide par exemple de l'outil "baguette magique" car il suffit alors de cliquer sur le fond pour20 sélectionner toute cette zone. En effet, étant donné que cette zone est unie, il suffit d'utiliser la baguette magique avec une tolérance minimale de sorte que la sélection est limitée à la couleur du fond, ce qui limite le risque de sélection de zones comprises dans la maison.25 On intervertit ensuite la sélection de manière à obtenir une sélection de la face de la maison. De cette façon, la sélection est très rapide et très précise. On applique ensuite à cette sélection un maillage 30, comme cela est représenté à la figure 4, qui comprend des points 31 sur30 lesquels on peut agir pour modifier la forme de la face sélectionnée de manière à modifier la forme de la face. On utilise par exemple la fonction "torsion". L'appréciation des corrections est uniquement visuelle. Lorsque l'on a une face à bord vertical, on peut par exemple juger de sa forme35 en l'approchant du bord de la "fenêtre image" et en vérifiant le parallélisme. Pour vérifier l'orthogonalité des bords d'une face, on utilise par exemple l'outil "rectangle de sélection" en faisant coïncider un rectangle de sélection sur la face en question. L'étape de traitement consiste également à corriger les couleurs des faces de manière à obtenir des faces de couleur pratiquement identique lorsqu'elles le sont dans la réalité. On corrige en particulier les couleurs des portions de face par rapport aux autres portions lorsque une face a été enregistrée par différents enregistrements10 séparés. On choisit dans un premier temps la face dont la couleur est la plus proche de la réalité. Sur cette face on sélectionne une partie uniforme par l'outil "rectangle de sélection". On relève, au moyen d'un histogramme des couleurs, les valeurs moyennes des couleurs rouge, vert et15 bleu et de la luminosité dans cette partie uniforme. Sur une autre face, on sélectionne un rectangle dans une zone qui doit être équivalente à la zone de l'autre face et comparable. Cette zone ne doit pas comprendre d'autres éléments particuliers qui pourraient modifier considérablement le niveau des couleurs. On relève les valeurs moyennes du rouge, du vert et du bleu et de la luminosité et on les compare aux valeurs relevées précédemment. On détermine ainsi la correction que l'on doit faire pour rendre les couleurs uniformes sur25 l'ensemble des faces. Lorsque les valeurs sont différentes et que l'on doit effectuer une correction, on sélectionne la face à corriger, et on règle les niveaux des couleurs pour les rendre identiques à ceux de l'autre face. L'étape de traitement numérique consiste, lorsque cela est nécessaire, à former une seule face de la maison à partir des portions de face l1a et llb enregistrées qui ont le même identificateur, dans le cas o un élément étranger 20 se trouve devant une telle face. A cet effet, on copie dans un même fichier les différentes portions de face lia et llb de la maison 10. On obtient ainsi différents calques indépendants que l'on peut déplacer les uns par rapport aux 6 autres. Si on les assemble directement en les superposant légèrement, un raccord sera visible. Pour ne pas que l'on voit le joint lorsque l'on rassemble les différentes portions de faces, on sélectionne à l'aide d'un outil de5 sélection, par exemple le lasso, sur une des portions de face lla ou llb, une zone 40, représentée à la figure 5, dans laquelle deux portions de faces contiguës se superposent. Sur cette zone 40 sélectionnée on applique un contour progressif pour obtenir un dégradé de cette portion10 de face. On rapproche alors les deux calques correspondant à deux portions de face contiguës, en les superposant dans la zone sélectionnée. On reproduit la même opération pour toutes les portions de face, de manière à former une face complète.15 On se réfère à présent à la figure 6. Une fois que chaque face est ainsi traitée, on ajuste les tailles de chaque face en hauteur et en largeur. A cet effet, on choisit une face de référence, la façade il par exemple, dont on mesure les cotes hl et 11 avec par exemple l'outil20 rectangle de sélection. Sur une face adjacente 13, on mesure la cote h2 et on la modifie si nécessaire de manière à rendre les valeurs h1 et h2 égales. Une telle modification doit être effectuée en gardant les proportions de la face 13 de manière que la modification subie par la25 largeur 12 est la même que celle subie par la hauteur. Il s'agit d'une modification homothétique. On répète cette opération pour chaque face (les deux façades et les deux pignons). Pour reconstituer la partie supérieure de la maison à savoir le toit, il n'est pas toujours évident d'enregistrer au moyen d'une prise de vue l'ensemble de celui-ci. Dans le cas o le toit entier a pu être enregistré, cette face est traitée comme les autres faces de la façon décrite précédemment. Dans le cas o on ne dispose que d'une partie35 du toit, à savoir la partie qui a été enregistrée lors de l'enregistrement des faces de la maison, on reconstruit la 7 surface totale du toit à partir des informations enregistrées. On obtient la longueur D du toit à partir de l'enregistrement d'une des façades 11 ou 12 de la maison et la largeur L à partir de l'enregistrement d'un des pignons513 ou 14 de la maison. On mesure D et L à l'aide de l'outil "trait" par exemple. Pour la largeur L, on mesure séparément les segments L1 et L2 correspondants aux deux pans du toit. On peut ainsi reconstruire la surface totale du toit telle que représentée à la figure 7. Il est évident10 que l'on peut traiter les deux pans du toit comme deux faces distinctes. Apres avoir traité les faces comme cela vient d'être décrit, on obtient des faces qui sont compatibles entre elles.15 Chacune des faces de la maison est ensuite préparée de manière à former une face destinée à être utilisée dans un modèle physique. On munit chacune des faces d'une petite surface 50, par exemple un onglet, le long d'au moins un bord de la face. On peut également munir la face20 correspondant au toit, d'un trait t destiné à réaliser une pliure pour séparer les deux pans du toit. Chaque face ainsi préparée est ensuite imprimée sur un matériau qui peut être imprimé et découpé, par exemple du papier cartonné. Il est aussi nécessaire que ce matériau25 soit semi-rigide pour faciliter le maintien de l'objet assemblé. De préférence, on utilise un papier de qualité photographique. Il est évident que l'on peut utiliser tout autre matériau sur lequel on peut imprimer et que l'on peut découper. 30 Une fois que l'on a imprimé les différentes faces, on les découpe et on les assemble au moyen des onglets par exemple, en les collant par exemple. Dans le cas o la maison comprend d'autres détails, il est préférable de les ajouter après avoir assemblé les faces principales de la maison. Si l'on souhaite former un tel modèle à une échelle particulière, il est nécessaire de mesurer au moins une cote réelle d'une des faces. Lors de l'ajustement des tailles des faces on détermine le nombre de pixels nécessaire pour représenter la cote réelle. En tenant compte de la résolution de l'imprimante, on ajustera le nombre de pixels des faces enregistrées de manière à obtenir une impression à l'échelle souhaitée. REVENDICATIONS 1 - Procédé de construction d'un modèle physique en trois dimensions d'un objet (10) à faces pratiquement planes qui comprend: a) l'enregistrement numérique d'au moins une vue d'au moins une face (11; 12; 13; 14; 15; 16) de 1' objet (10); b) le traitement numérique de chaque enregistrement obtenu en a) de manière à ce que les faces soient compatibles entre elles; c) la préparation de chaque face de manière à former une face destinée à former un modèle physique. 2 - Procédé selon la revendication 1 dans lequel lorsqu'un élément étranger (20) à l'objet (10) à faces pratiquement planes empêche l'enregistrement en une seule fois de la totalité d'une face (11) de l'objet (10), on enregistre séparément différentes portions (11a, llb) de la face (11). 3 - Procédé selon la revendication 1 dans lequel le traitement numérique de chaque enregistrement comprend les étapes suivantes: - éliminer les éléments se trouvant autour de chaque face de manière à garder uniquement la face; - corriger les défauts de parallaxe de chaque face lorsque cela est nécessaire; - corriger les couleurs de chaque face lorsque cela est nécessaire de manière à harmoniser les couleurs de l'ensemble des faces; ajuster les dimensions des faces pour les rendre compatibles. 4 - Procédé selon la revendication 2 dans lequel le traitement numérique de chaque enregistrement consiste à assembler les différentes portions (11a; llb) d'une face (11) provenant des différents enregistrements effectués sur ladite face (11) lorsqu'un élément étranger (20) à l'objet (10) à faces pratiquement planes empêche l'enregistrement en une seule fois de la totalité de ladite face (11) de l'objet (10). - Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel la préparation de chaque face de manière à former une face d'un modèle physique consiste notamment à munir d'une petite surface (50) au moins un bord d'au moins une face. 6 - Procédé selon l'une des revendications précédentes qui comprend l'étape d'impression de chaque face préparée en c). 7 - Procédé selon la revendication 6 dans lequel les faces imprimées sont découpées et assemblées de manière à former l'objet à faces pratiquement planes.