Informations

Ce cours est donné par plusieurs plusieurs professeurs des Grandes Ecoles Mines Paristech et Telecom Paris.

• Responsables du cours : François Goulette, Jean-Emmanuel Deschaud et Tamy Boubekeur.
• Formation: Master 2 Modélisation / Vision / Apprentissage (MVA) de l'ENS Paris-Saclay.
• Lieu du cours : MINES ParisTech (60 bd. Saint Michel, Paris 6)
• Période du cours : Janvier à Mars.
• Pré-requis scientifiques : géométrie, algèbre linéaire, probabilités.
• Pré-requis techniques (utiles pour le projet) : programmation (C, C++, Python ou Matlab).

Description

Ce cours donne un panorama des concepts et techniques d'acquisition, de traitement et de visualisation des nuages de points 3D, et de leurs fondements mathématiques et algorithmiques. Il abord notamment les thèmes suivants :

• Systèmes de perception 3D
• Traitements et opérateurs
• Recalage
• Segmentation de nuages de points
• Reconstruction de courbes et surfaces
• Modélisation par primitives
• Rendu de nuages de points et maillages

Programme

NB: les 6 premières demi-journées sont décomposées en un créneau de cours de 14h à 16h, suivi d'un créneau de pratique de 16h à 18h. Les cours et les soutenances ont lieu à l'ENS Paris-Saclay, le séminaire à lieu à Mines ParisTech.
Les TP sont réalisés par les étudiants sur leur machine portable personnelle, qui doit avoir Python, CloudCompare et MeshLab d'installé.

• 16/01/2020 (14h00-18h00): Perception 3D, capteurs et étalonnage
  • accès aux support de cours
  • accès à l'archive de travaux pratiques.
• 23/01/2020 (14h00-18h00) : Recalage et consolidation
  • accès aux support de cours
  • accès à l'archive de travaux pratiques.
• 30/01/2020 (14h00-18h00) : Description locale des courbes et surfaces
  • accès aux support de cours
  • accès à l'archive de travaux pratiques.
• 06/02/2020 (14h00-18h00) : Rendu de nuages de points et maillages
  • accès aux support de cours
  • accès à l'archive de travaux pratiques.
• 13/02/2020 (14h00-18h00) : Reconstruction de courbes et surfaces
  • accès aux supports de cours et au sujet de travaux pratiques.
• 27/02/2020 (14h00-18h00) : Modélisation et Segmentation
  • accès aux support de cours
  • accès aux supports de cours et au sujet de travaux pratiques.
• 05/03/2020 (14h-17h00) : Séminaire de recherche
• 25/03 (journée) : Soutenances des projets effectués par les élèves
• 26/03 (journée) : Soutenances des projets effectués par les élèves
• 27/03 (journée) : Soutenances des projets effectués par les élèves

Séminaire Analyse et représentation de nuages de points 3D

• Date : Jeudi 5 Mars 2020, 14h-17h
• Lieu : Salle de Conférence de MINES ParisTech, 60 bd. Saint Michel, Paris 6e - RER Luxembourg
• Programme détaillé à venir

Logiciels et environnement pour les travaux pratiques

• Installation des logiciels et de python : accès
• Aide CloudCompare : accès

Validation

La validation s'effectue via un projet, basé sur un article de recherche. Chaque projet est organisé comme suit :

1. choix d'un article de recherche parmi des propositions,
2. implémentation et tests du ou des algorithme(s) décrit(s) dans l'article,
3. selon les cas, analyse de l'algorithme, de ses résultats, proposition de variante(s),
4. remise d'un document expliquant la méthode, les résultats ; et du code réalisé.

Références

• Images de profondeur, dir. J. Gallice, 2001, Hermès Science.
• Modélisation 3D automatique, F. Goulette, 1998, Presses de l'Ecole des Mines.
• Traitement de nuages de points denses et modélisation 3D d'environnements par système mobile LiDAR / Caméra, J.-E. Deschaud, 2010, thèse de doctorat MINES ParisTech.
• Rendu Par Points, Christophe Schlick, Patrick Reuter et Tamy Boubekeur, Informatique Graphique et Rendu, Hermès Publishing, 2007
• Point-based graphics, M. Gross and H. Pfister editors, 2007, Morgan Kaufmann.
• Computer Graphics: Principle and Practice
• Physically-based Rendering
• Polygon Mesh Processing
• OpenGL Programming Guide