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EMI | 3D augmentée

3D " 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. "

La 3D

Qu'est-ce que la 3D ?

3 axesTrois 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.

La cité idéale

La cité idéale (1475), longtemps attribuée à Piero della Francesca, Wikipedia

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 cônique) symétrique du point de vue.

image lienhttps://www.idixa.net/Pixa/pagixa-0902090956.html

La cité idéale

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).

La cité idéale

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.

cliquez pour voir

Le site http://tridiv.com/app/ vous permet de dessiner des objets simples en 3 dimensions en ligne.

Plus d'infos théoriques

image lienhttps://developer.mozilla.org/fr/

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 ?

01TV

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.

LUMNILUMNI

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

Nicolium

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 !

Jojol

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

BlenderBlender, 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.

image lienwww.blender.org

BforartistesEt sa faiblesse, c'est son interface, l'une des plus difficiles à maîtriser.

On aime… ou on passe à Bforartistes

BforartistesBforartistes 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.

A vous de voir.

Blender

Bforartists

The Differences between Blender and Bforartists

Freecad et Tinkercad

FreecadFreecad est un logiciel de modélisation 3D paramètrique 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

CAD Printer

Dans cette première vidéo tutoriel sur Freecad, on découvre :

  • Comment naviguer dans la vue 3D
  • Comment créer un modèle numérique de pièce

Tinkercad 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

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.

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 Lilse et Lislet Geoffroy

7conseils pour réaliser votre plan de CDI

  • 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 rédibitoire pour un affichage en ligne
  • Géolocaliser son modèle, cela permet d'afficher les ombres en temps réel
  • Simplifer, simplifier, simplifier, le trait, les modèles, les détails etc.

Plus de logiciels

all3dp.com/fr/1/logiciel-3d-gratuit-logiciel-modelisation-3d-cao/

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 ".

telecharger plan

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.

telecharger plan

A ce stade, nous disposons d'un modèle en 3D que nous allons pouvoir afficher sous différentes formes.

Exporter le modèle 3D

Exportation du modèle 3DUne 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.fleche Exporter fleche .STL

A ce stade, nous disposons d'un modèle en 3D au format 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 virtuellle 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.

Gratuit et illimité dans un premier temps, sketchfab est devenu payant et très limité.
Pfff!

Pour mettre vos plans en ligne :

sketchfab

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.

Aurasma

La technologie de réalité augmentée de Aurasma a été créée à Cambridge par la société de logiciels Autonomy. Le 5 mai 2011 Aurasma Lite a été lancé comme une application pour iPhone, puis une version pour Android.

Comment intégrer un objet 3D ?

Aurasma accepte le format Collada (*.dae). Nous avons vu comment exporter un objet 3D dans ce format avec Sketchup

3D augmentée

Ces plans en 3D pourront être enrichis de divers éléments, informations suplémentaires, QR-code, photos etc.

Exposition virtuelle

cartooning for peace

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 : pdf

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.

MagicPlan

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.

DronesVoir également le module "Drones"

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

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).