EMI | 3D augmentée
« La réalité augmentée désigne les systèmes informatiques qui rendent possible
la
superposition d'un modèle virtuel 2D ou 3D à la perception que nous avons
naturellement de la
réalité et ceci en temps réel. Elle désigne les différentes méthodes qui permettent
d'incruster
de façon réaliste des objets virtuels dans une séquence d'images. Elle s'applique
aussi bien à
la perception visuelle (superposition d'images virtuelles aux images réelles) qu'aux
perceptions
proprioceptives comme les perceptions tactiles ou auditives. Ces applications sont
multiples et
touchent de plus en plus de domaines, tels que les jeux vidéo, l'éducation par le
jeu, les
chasses au trésor virtuelles, le cinéma et la télévision (post-production, studios
virtuels,
retransmissions sportives…), les industries (conception, design, maintenance,
assemblage,
pilotage, robotique et télérobotique, implantation, étude d'impact…etc.) ou le champ
médical. »
Voir aussi
Voir aussi
Digitaliser
Outils des pros
Coder
Drones
DYS
NO-DYS
La 3D
Qu'est-ce que la 3D ?
Trois
dimensions ou tridimensionnel ou 3D sont des expressions qui caractérisent l'espace qui nous
entoure,
tel que perçu par notre vision, en termes de largeur, hauteur et profondeur.
Mais comment représenter cette troisième dimension quand on en a que deux sur une surface plane ?
La Renaissance y a répondu par le dessin ou la peinture en perspective.
Un système de coordonnées cartésiennes permet de déterminer la position d'un point dans un espace affine (droite, plan, espace de dimension 3, etc.) muni d'un repère cartésien.
La construction s'ordonne autour d'un point de fuite unique sur l'axe médian du tableau (marqué, sous la peinture, pas un petit trou conique) symétrique du point de vue.
www.idixa.net/
En coordonnées cartésiennes planaires, la position d'un point A est donnée par les distances xA (abscisse à l'origine) et yA (ordonnée à l'origine).
En coordonnées cartésiennes tridimensionnelles, la position d'un point P est donnée par les distances x, y et z.
De nos jours, pour dessiner un objet en 3D en numérique, la position d'un point est déterminée par sa valeur sur les 3 axes, x, y, z.
Le site http://tridiv.com/app/ vous permet de dessiner des objets simples en 3 dimensions en ligne.
Plus d'infos théoriques
developer.mozilla.org/
A quoi ça sert ?
Si la représentation de la troisième dimension permet de se faire une idée plus précise de la réalité de l'objet, de nombreuses applications sont possibles.
L'impression 3D
Impression 3D : comment ça marche ?
Très tendance depuis quelques années, l'impression 3D continue sa progression. Surtout utilisée à des fins professionnelles pour l'instant, cette technologie pourrait se démocratiser dans les foyers d'ici quelques années.
L'Holographie et les Hologrammes
Une explication dans le cadre d'un travail de fin d'étude (TFE).
C'est Pas Magique ~ L'Holographie et les Hologrammes
Cette vidéo a été réalisée dans le cadre d'un travail de fin d'étude (TFE) dans le but d'expliquer l'holographie.
Créer un Hologramme avec son Smartphone !
Objet permettant de créer un hologramme avec son Smartphone.
Logiciels 3D
Il existe de nombreux logiciels 3D, certains très chers, d'autres uniquement en ligne, d'autres encore sur abonnement. Panorama de quelques logiciels possibles.
Blender et Bforartistes
Blender, c'est un peu le logiciel
historique du
3D. Libre, il existe depuis 1995 pour toutes les plateformes. Sa force, c'est sa communauté,
immense
depuis le temps.
Logiciel de modélisation de niveau professionnel, très complet, c'est aussi un excellent outil pour la production d’effets visuels.
www.blender.org
Et
sa
faiblesse, c'est son interface, l'une des plus difficiles à maîtriser.
On aime… ou on passe à Bforartistes
Bforartistes c'est Blender avec une
interface
plus intuitive, autrement dit pour laquelle l'expérience utilisateur a été améliorée.
Evidemment, les
anciens auront leurs habitudes et préfèreront l'original.
Le public cible des bforartistes, ce sont les amateurs et les développeurs indépendants. Blender essaie de cibler les professionnels.
www.bforartists.de/
A vous de voir.
Blender
The Differences between Blender and Bforartists
Freecad et Tinkercad
Freecad est un
logiciel de
modélisation 3D paramétrique open-source sur toutes plateformes. Son public cible ce sont
les amateurs
de CAO.
Grâce à ses nombreuses fonctionnalités, FreeCAD peut être utilisé sur toute une variété de projets d’ingénierie et d’architecture.
www.freecadweb.org/?lang=fr
Freecad Tutoriel 01: Bien débuter, Navigation en 3D et 1ère Pièce
Dans cette première vidéo tutoriel sur Freecad, on découvre :
- Comment naviguer dans la vue 3D
- Comment créer un modèle numérique de pièce
Pas
trop compliqué pour débuter en CAO, Tinkercad est entièrement en ligne. Il
suffit de
choisir parmi une sélection de formes basiques que vous glissez ensuite sur votre zone de
travail. À
partir de là, vous pouvez modifier la taille et la position des éléments en déplaçant les
curseurs qui
se trouvent autour ou en saisissant directement vos données. Il est également possible
d’ajouter ou
d’enlever de la matière.
www.tinkercad.com/
Sketchup
Pour
cette réalisation nous allons utiliser Sketchup, un logiciel de modélisation 3D simple,
rapide et
intuitif, créé en 2000, racheté par Google en 2006, puis par Trimble Navigation en 2012.
Il existe une version gratuite, en ligne.
SketchUp a créé sa propre base de données composée d’environ 2,2 millions de modèles 3D, 3D Warehouse. On y trouve des arbres, des maisons ou vos créations.
- Télécharger : https://www.sketchup.com/fr
- Tutoriel : https://www.adebeo.com/tuto-sketchup-en-francais-premier-pas/
Une fois le logiciel téléchargé et installé, créez un nouveau document.
Vous pouvez réaliser votre propre plan en 3D, mais Sketchup n'étant pas l'objet de ce tutoriel, nous allons importer le plan ci-dessous du CDI des lycées Leconte de Lisle et Lislet Geoffroy et le modifier.
Le CDI des lycées Leconte de Lisle et Lislet Geoffroy
- Faire un plan correspondant à votre intention : placer les zones de travail, expliquer le fonctionnement, faire un réaménagement etc.
- La maîtrise des raccourcis clavier va vous faire gagner beaucoup de temps
- Commencer par prendre les mesures du CDI et dessiner un plan grossier sur papier, il servira de modèle
- Séparer en groupes le "gros œuvre" puis les éléments fonctionnels (bibliothèque, mobilier etc.)
- Attention à la taille du modèle. Si l'on peut par exemple photographier un rayonnage et le plaquer sur le modèle, la taille totale pourra vite être rédhibitoire pour un affichage en ligne
- Géolocaliser son modèle, cela permet d'afficher les ombres en temps réel
- Simplifier, simplifier, simplifier, le trait, les modèles, les détails etc.
Plus de logiciels
all3dp.com/fr/
Télécharger le modèle
Il s'agit ici de télécharger un exemple de CDI. Cet exemple est déposé sur Warehouse et peut être téléchargé directement ici.
Dans sketchup, pour importer le modèle lancer une recherche dans Warehouse avec le mot clé : " CDI Leconte Geoffroy ".
Une fois le modèle trouvé, cliquer sur la petite flèche d'importation. Le plan est désormais dans Sketchup et vous pouvez le modifier, ajouter des objets, d'autres modèles, des salles etc.
A ce stade, nous disposons d'un modèle en 3D que nous allons pouvoir afficher sous différentes formes.
Exporter le modèle 3D
Une fois votre modèle terminé, vous pouvez
l'exporter
dans différents formats. Traditionnellement, c'est l'export au format COLLADA (*.dae) qui
est retenu.
COLLADA (COLLA borative D esign A ctivité) est un échange format de fichier pour interactifs 3D applications. Il est géré par le consortium technologique à but non lucratif, le Khronos Group, et a été adopté par l'ISO en tant que spécification publiquement disponible, ISO / PAS 17506.
Autrement dit, c'est un format ouvert (non propriétaire) lisible par de nombreux logiciels ou applications.
Mais ces formats sont exportés dans le Cloud dans Sketchup.
Nous allons donc lui préférer le format .stl pour enregistrer le fichier sur le disque
dur.
Exporter
.STL
A ce stade, nous disposons d'un modèle en 3D au format STL.
Publier le modèle
Dans Sketchup
Une fois le modèle terminé, il peut être exporté dans Warehouse et un code d'intégration (embed) est fourni.
Visite du CDI ?
Visite virtuelle d'un CDI en 3D
Sketchfab
Sketchfab permet de visionner des plans 3D directement via un navigateur WEB. Il se présente comme le YouTube de la 3D.
Pfff!
Pour mettre vos plans en ligne :
- Créez un compte sur https://sketchfab.com
- Dans Sketchup : Fichier
Upload to
Sketchfab
- Renseignez tous les champs du formulaire
- Cliquez sur " Submit Model "
Une fois votre modèle téléchargé, vous pouvez ensuite le visionner en ligne, le partager, permettre son téléchargement (ou pas) etc.
Exemple. Un TPE réalisé par des élèves de 1ère S. Géolocalisation des espèces endémiques plantées.
Un TPE. Géolocalisation des espèces endémique plantées
CDI
Travail réalisé dans le cadre d'un TPE
Augment
Augment est une plateforme de réalité augmentée. Il existe une version éducation, gratuite en version d'essai pour 15 jours.
Three.js
Pour les amateurs de code et qui disposent de leur propre serveur, la bibliothèque three.js est
on ne peut plus complète et permet presque toutes les réalisations, y compris interactives.
Three.js est une bibliothèque JavaScript pour créer des scènes 3D dans un navigateur web. Elle
peut être utilisée avec la balise canvas du HTML5 sans avoir besoin d'un plugin. Le code source
est hébergé sur le GitHub de son créateur mrDoob.
Le tableau de bord des CDI a par exemple été réalisé avec
three.js.
Un autre exemple très simple avec un code commenté.
https://emi.re/dist/threeJS/threeGLTF.html
3D augmentée
Ces plans en 3D pourront être enrichis de divers éléments, informations supplémentaires, QR-code, photos etc.
Exposition virtuelle
La SPME a été l'occasion de présenter l'exposition Cartooning for Peace dont vous pouvez retrouver la version virtualisée du CDI.
Cartooning for Peace/ Dessins pour la Paix est un réseau de dessinateurs de presse qui travaillent pour la paix et pour la compréhension entre les différentes cultures et religions à travers le monde, en utilisant le dessin de presse comme moyen d'expression universel.
Cette exposition a été présentée une première fois au CDI en "vrai", les panneaux photographiés et ensuite intégrés au plan 3D.
Site : www.cartooningforpeace.org/
Dossier pédagogique
Exposition augmentée
DW
Exposition Cartooning for Peace replacée dans le CDI en 3D
En ligne : https://skfb.ly/6oTVF
Scanner 3D
La réalisation de plans peut aussi être mise en œuvre via une application.
MagicPlan par exemple. Le procédé de numérisation est assez simple. Il suffit de pointer les angles de vos pièces en la filmant et l’application dresse le plan de votre habitation.
Si l'application fonctionne assez bien dans une pièce vide, les cotations restent assez approximatives, mais peuvent suffire.
Une fois le plan réalisé, vous pouvez ajouter des mobiliers, de la décoration etc.
Photogrammétrie
Le module sur les drones donne une explication sur la réalisation de photogrammétrie par drone.
Bien évidemment un appareil photo ou un Smartphone pourront également suffire, notamment pour un objet à hauteur humaine. Le principe est toujours le même, il s'agit de multiplier les angles de prises de vues, un logiciel se chargeant ensuite de calculer l'objet 3D.
Principaux logiciels
- Agisoft Metashape, anciennement Agisoft Photoscan, est un logiciel permettent la
génération de
modèle 3D et de texture. Il existe une version éducation, à
www.agisoft.com/
- Meshlab fournit un ensemble d'outils pour éditer, nettoyer, réparer, inspecter, rendre,
texturer et
convertir des maillages. Il offre des fonctionnalités pour traiter les données brutes
produites par
des outils / appareils de numérisation 3D et pour préparer des modèles pour l'impression
3D.
Distribué sous le système de licence GPL 3.0.
www.meshlab.net/
Les applis
Scann3D sur Android ou Qlone sur IOS sont des applications gratuite (mais l’exportation d’un modèle peut être facturée) qui permettent de réaliser des objets en 3D en les scannant avec un Smartphone ou une tablette.
Lunettes 3D
Quand on pense 3D on pense lunettes 3D. Il est bien évidemment possible de voir vos objets dans des lunettes 3D.
Le système le plus simple est constitué d'un support dans lequel vous insérez votre téléphone.
Par exemple Parrot vend pour ses drones des lunettes 3D qui renvoient ce qui est filmé (voir module drone).
Archilab
ArchiLab est un outil d’aide à la co-conception d’aménagement de vos espaces pédagogiques. Sous forme de manipulations de pièces sur un plateau, il permet de matérialiser des concepts d’organisations pédagogiques. Il s’inscrit dans la démarche Archiclasse qui incite l’ensemble des acteurs de l’école à inventer leurs nouveaux espaces d’éducation.
Un guide vous permet de fabriquer
votre
propre kit à partir de matériaux simples que l'on trouve partout dans le commerce.
https://archiclasse.education.fr/ArchiLab