VISUALISATION DE NUAGES DE POINTS

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1 ARNAUD BLETTERER MULTI-RÉSOLUTION 1/16 VISUALISATION DE NUAGES DE POINTS MULTI-RÉSOLUTION AU TRAVERS DE CARTES DE PROFONDEUR Arnaud Bletterer Université de Nice Sophia Antipolis Laboratoire I3S - Cintoo 3D 27 mai 2015

2 ARNAUD BLETTERER CONTEXTE MULTI-RÉSOLUTION 1/16 PLAN Contexte Méthode utilisée Traitement des cartes Analyse multi-résolution Résultats Conclusion

3 ARNAUD BLETTERER CONTEXTE MULTI-RÉSOLUTION 2/16 CONTEXTE Visualisation de nuages de points massifs sur différents supports Comment représenter un nuage de points afin de le transmettre et de le visualiser via différents médias?

4 ARNAUD BLETTERER CONTEXTE MULTI-RÉSOLUTION 3/16 NUAGES DE POINTS PROGRESSIFS [Rusinkiewicz and Levoy, 2000] : Hiérarchie de sphères englobantes [Botsch et al., 2002] : Décomposition sous forme d octree [Waschbüsch et al., 2004] : Contractions successives de paires de points [Ochotta and Saupe, 2004] : Transformée en ondelettes par patchs [Schnabel and Klein, 2006] : Décomposition sous forme d octree Inconvénients : Ré-échantillonnage du nuage de points Nécessite d établir un voisinage Temps de calcul importants

5 ARNAUD BLETTERER MÉTHODE MULTI-RÉSOLUTION 3/16 PLAN Contexte Méthode utilisée Traitement des cartes Analyse multi-résolution Résultats Conclusion

6 ARNAUD BLETTERER MÉTHODE MULTI-RÉSOLUTION 4/16 CHAÎNE DE TRAITEMENT Acquisition Nettoyage Structuration Nuage de points brut Nuage de points Structure multi-résolution

7 ARNAUD BLETTERER MÉTHODE MULTI-RÉSOLUTION 4/16 CHAÎNE DE TRAITEMENT Acquisition Nettoyage Structuration Nuage de points brut Nuage de points Cartes de profondeur Structure multi-résolution

8 ARNAUD BLETTERER MÉTHODE MULTI-RÉSOLUTION 5/16 MOTIVATIONS Représentation compacte de la géométrie d un objet Nuage de points Cartes de profondeur + Matrices de projection État de l art du traitement des images très complet Représentation multi-résolution (transformée en ondelettes) Compression

9 ARNAUD BLETTERER MÉTHODE MULTI-RÉSOLUTION 5/16 PLAN Contexte Méthode utilisée Traitement des cartes Analyse multi-résolution Résultats Conclusion

10 ARNAUD BLETTERER MÉTHODE MULTI-RÉSOLUTION 6/16 ACQUISITION FIGURE: [Pietroni et al., 2011]

11 ARNAUD BLETTERER ME THODE MULTI-R E SOLUTION TRAITEMENT DES CARTES Plongement naı f des cartes de profondeur acquises 7/16

12 ARNAUD BLETTERER MÉTHODE MULTI-RÉSOLUTION 8/16 TRAITEMENT DES IMAGES

13 ARNAUD BLETTERER MÉTHODE MULTI-RÉSOLUTION 9/16 TRAITEMENT DES CARTES Détection des intersections entre cartes de profondeur Estimation d un critère de qualité d échantillonnage Inspiré par les travaux de [Soucy and Laurendeau, 1995] et [Curless and Levoy, 1996]

14 ARNAUD BLETTERER MÉTHODE MULTI-RÉSOLUTION 10/16 DÉTECTION DES ZONES SUR-ÉCHANTILLONNÉES Associer des points de différentes cartes de profondeur qui appartiennent à la même zone

15 ARNAUD BLETTERER MÉTHODE MULTI-RÉSOLUTION 10/16 DÉTECTION DES ZONES SUR-ÉCHANTILLONNÉES Associer des points de différentes cartes de profondeur qui appartiennent à la même zone

16 ARNAUD BLETTERER MÉTHODE MULTI-RÉSOLUTION 10/16 DÉTECTION DES ZONES SUR-ÉCHANTILLONNÉES Associer des points de différentes cartes de profondeur qui appartiennent à la même zone

17 ARNAUD BLETTERER MÉTHODE MULTI-RÉSOLUTION 10/16 DÉTECTION DES ZONES SUR-ÉCHANTILLONNÉES Associer des points de différentes cartes de profondeur qui appartiennent à la même zone

18 ARNAUD BLETTERER MÉTHODE MULTI-RÉSOLUTION 11/16 SUPPRESSION DES ZONES SUR-ÉCHANTILLONNÉES Maximiser le nombre de zones avec un échantillonnage uniforme

19 ARNAUD BLETTERER MÉTHODE MULTI-RÉSOLUTION 11/16 SUPPRESSION DES ZONES SUR-ÉCHANTILLONNÉES Maximiser le nombre de zones avec un échantillonnage uniforme Estimateur de confiance basé sur l alignement des normales avec direction de vue θ p = n c n p (1)

20 ARNAUD BLETTERER MÉTHODE MULTI-RÉSOLUTION 12/16 RÉSULTATS

21 ARNAUD BLETTERER MÉTHODE MULTI-RÉSOLUTION 12/16 RÉSULTATS

22 ARNAUD BLETTERER MÉTHODE MULTI-RÉSOLUTION 12/16 RÉSULTATS

23 ARNAUD BLETTERER RE SULTATS ME THODE MULTI-R E SOLUTION 12/16

24 ARNAUD BLETTERER MÉTHODE MULTI-RÉSOLUTION 12/16 PLAN Contexte Méthode utilisée Traitement des cartes Analyse multi-résolution Résultats Conclusion

25 ARNAUD BLETTERER ME THODE MULTI-R E SOLUTION 13/16 ANALYSE MULTI-R E SOLUTION Analyse re alise e sur chaque carte de profondeur Nuage de points forme des plongements des cartes sous-e chantillonne es

26 ARNAUD BLETTERER RÉSULTATS MULTI-RÉSOLUTION 13/16 PLAN Contexte Méthode utilisée Traitement des cartes Analyse multi-résolution Résultats Conclusion

27 ARNAUD BLETTERER RÉSULTATS MULTI-RÉSOLUTION 14/16 SPLATTING

28 ARNAUD BLETTERER CONCLUSION MULTI-RÉSOLUTION 14/16 PLAN Contexte Méthode utilisée Traitement des cartes Analyse multi-résolution Résultats Conclusion

29 ARNAUD BLETTERER CONCLUSION MULTI-RÉSOLUTION 15/16 CONCLUSION Méthode simple et efficace Critère de suppression des points pas forcément suffisant Comparer avec l utilisation d autres transformées en ondelettes Méthodes de compression des cartes de profondeur Application à des données réelles...

30 ARNAUD BLETTERER CONCLUSION MULTI-RÉSOLUTION 16/16 Merci de votre attention

31 ARNAUD BLETTERER CONCLUSION MULTI-RÉSOLUTION 0/0 Botsch, M., Wiratanaya, A., and Kobbelt, L. (2002). Efficient high quality rendering of point sampled geometry. In Proceedings of the 13th Eurographics Workshop on Rendering, EGRW 02, pages 53 64, Aire-la-Ville, Switzerland, Switzerland. Eurographics Association. Curless, B. and Levoy, M. (1996). A volumetric method for building complex models from range images. In Proceedings of the 23rd Annual Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques, SIGGRAPH 96, pages , New York, NY, USA. ACM. Ochotta, T. and Saupe, D. (2004). Compression of point-based 3d models by shape-adaptive wavelet coding of multi-height fields. In Proceedings of the First Eurographics Conference on Point-Based Graphics, SPBG 04, pages , Aire-la-Ville, Switzerland, Switzerland. Eurographics Association.

32 ARNAUD BLETTERER CONCLUSION MULTI-RÉSOLUTION 0/0 Pietroni, N., Tarini, M., Sorkine, O., and Zorin, D. (2011). Global parametrization of range image sets. ACM Trans. Graph., 30(6) :149 :1 149 :10. Rusinkiewicz, S. and Levoy, M. (2000). Qsplat : A multiresolution point rendering system for large meshes. In Proceedings of the 27th Annual Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques, SIGGRAPH 00, pages , New York, NY, USA. ACM Press/Addison-Wesley Publishing Co. Schnabel, R. and Klein, R. (2006). Octree-based point-cloud compression. In Proceedings of the 3rd Eurographics / IEEE VGTC Conference on Point-Based Graphics, SPBG 06, pages , Aire-la-Ville, Switzerland, Switzerland. Eurographics Association. Soucy, M. and Laurendeau, D. (1995). A general surface approach to the integration of a set of range views.

33 ARNAUD BLETTERER CONCLUSION MULTI-RÉSOLUTION 0/0 IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell., 17(4) : Waschbüsch, M., Gross, M., Eberhard, F., Lamboray, E., and Würmlin, S. (2004). Progressive compression of point-sampled models. In Proceedings of the First Eurographics Conference on Point-Based Graphics, SPBG 04, pages , Aire-la-Ville, Switzerland, Switzerland. Eurographics Association.