How to Build Accurate 3D City Models with Drones and Agisoft Metashape
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Comment construire des modèles de ville 3D précis avec des drones et Agisoft Metashape

Publié le par admin

La création de modèles urbains 3D réalistes et précis est devenue plus accessible grâce aux progrès de la photogrammétrie par drone et à des logiciels comme Agisoft Metashape. Que vous travailliez dans le domaine de l’urbanisme, de l’architecture ou du développement de villes intelligentes, la reconstruction en 3D de paysages urbains peut fournir des données spatiales inestimables. Cet article vous guidera à travers les étapes clés et les meilleures pratiques pour construire des modèles de ville en 3D à l’aide de drones et de Metashape en 2025.

1. Choisissez le bon drone et la bonne caméra

Les environnements urbains présentent des défis complexes tels que des bâtiments élevés, des allées étroites et des éclairages variables. Il est donc essentiel de choisir le bon drone et la bonne caméra. Les options recommandées sont les suivantes :

  • DJI Matrice 4 series : Légère avec support RTK et capteur 20MP
  • DJI Matrice 400 + Zenmuse P1 : pour une précision de niveau professionnel et une imagerie plein format

2. Planifiez votre mission de vol

La modélisation des villes nécessite des images nadir et obliques pour capturer les façades et les toits. Une mission typique comprend :

  • Col du Nadir : Voler à 70-80 mètres avec 80% de chevauchement frontal et 70% de chevauchement latéral.
  • Passages obliques : Capturez des images à un angle de 45° dans les quatre directions cardinales.
  • Altitude : Maintenez une hauteur de sécurité au-dessus des bâtiments les plus élevés
  • Vitesse : ralentir pour réduire le flou de mouvement (≤ 3 m/s)

Utilisez des logiciels tels que DJI Pilot 2, Litchi ou UgCS pour planifier votre mission. Pour une précision optimale, incluez des données RTK/PPK ou des points de contrôle au sol (GCP).

3. Importer et aligner des photos dans Metashape

Une fois vos images collectées, téléchargez-les sur Metashape et suivez les étapes suivantes :

  • Importer des photos : Glissez-déposez ou utilisez « Ajouter un dossier ».
  • Alignez les photos : Utilisez la haute précision + la présélection générique
  • Vérifiez les points d’attache : Recherchez les erreurs d’alignement dans le nuage clairsemé.
  • Optimisez les caméras : Ajoutez des GCP et affinez les positions des caméras

Si les images obliques et nadir ont été prises lors de missions distinctes, utilisez des morceaux et alignez-les avant de les fusionner.

4. Construire un nuage de points dense

Après l’alignement, construisez le nuage dense avec ces paramètres :

  • Qualité : élevée (ou moyenne si les ressources sont limitées)
  • Filtrage en profondeur : Modéré (pour préserver les bords fins)
  • Matériel : Assurez-vous que le GPU est activé pour un traitement plus rapide.

Le nuage dense est essentiel pour capturer la géométrie des façades et l’élévation du sol entre les bâtiments.

5. Créez le maillage 3D et la texture

Pour visualiser des bâtiments en 3D, vous devez convertir le nuage de points en un maillage :

  • Construire un maillage : Utilisez des cartes de profondeur ou des nuages de points comme source
  • Type de surface : Arbitraire (3D) pour les bâtiments
  • Construire la texture : Utilisez la mosaïque ou le mélange d’orthophotos adaptatives.

La texture donnera un aspect photoréaliste idéal pour les simulations de villes et les présentations.

6. Exporter le modèle de ville

Exportez votre modèle de ville en 3D dans les formats les plus courants, en fonction de votre flux de travail :

  • OBJ/FBX : pour le rendu et la visualisation
  • Tuiles 3D au césium : Pour les visualiseurs de villes sur le web
  • DXF/SHP : pour l’intégration des SIG
  • GLB/USDZ : Pour l’AR/VR et les applications mobiles

7. Post-traitement et nettoyage

Utilisez un logiciel externe pour polir la sortie :

  • Blender : Fixer la géométrie et simplifier le maillage
  • CloudCompare : Pour nettoyer les points bruyants et fusionner les données LiDAR
  • QGIS/ArcGIS : Pour superposer des cartes 2D et des données de zonage

Applications des modèles urbains en 3D

  • Urbanisme : Visualisez le zonage, les ombres et l’impact du développement.
  • Architecture : Intégrer les bâtiments proposés dans des contextes réels
  • Villes intelligentes : Les jumeaux numériques pour une gestion en temps réel
  • Planification des urgences : Analyser les itinéraires d’évacuation et les zones à risque

Réflexions finales

Grâce à la technologie des drones et à Agisoft Metashape, il est désormais plus facile que jamais de construire des modèles 3D détaillés et évolutifs de blocs urbains entiers. En suivant les meilleures pratiques en matière de capture, de traitement et d’exportation d’images, vous pouvez produire des modèles urbains de haute qualité adaptés à la planification, à la visualisation ou à l’analyse. À l’heure où les villes adoptent les jumeaux numériques, ces techniques sont essentielles pour les professionnels qui travaillent à l’intersection de la technologie et de l’environnement bâti.