Développé depuis 2004 par la R&D d’EDF, CloudCompare permet le traitement et la comparaison de nuages de points 3D denses. Il a été essentiellement utilisé pour traiter les intérieurs de centrales relevés à l'aide de scanners laser par des topographes.

DES USAGES MULTIPLES

Le logiciel CloudCompare permet notamment :

  • de calculer les distances locales entre 2 nuages de points 3D denses (figure de gauche)
  • de filtrer le bruit de mesure du scanner laser pour mettre en évidence les vraies différences (figure du milieu)
  • de segmenter les différences pour faire apparaître des objets ou morceaux d'objets correspondant à des différences entre les 2 jeux de données comparés (figure de droite)

UN LOGICIEL ORIGINAL AUX NOMBREUX ATOUTS

L'originalité de CloudCompare tient à plusieurs aspects :

  • les structures de données utilisées : un « octree » permettant de charger en mémoire et d'afficher des nuages de points volumineux (plusieurs millions de points en 3D) et de calculer en quelques secondes les écarts entre 2 jeux de données volumineux ou un « Kd-tree » permettant de recaler rapidement 2 nuages de points 3D entre eux
  • les 2 types de calculs de distance entre 2 nuages de points, qui n'existaient pas auparavant : calcul précis basé sur la distance de type distance de Hausdorff et calcul rapide, mais moins précis, basé sur une distance de chanfrein ; les distances peuvent aujourd’hui être signées
  • le filtrage du bruit de mesure et les nombreux outils de manipulation de champs scalaires
  • la prise en compte des différences d'échantillonnage entre les jeux de données comparés
  • la prise en compte de la visibilité du scanner pour chaque jeu de données
  • le rendu EDL (Eye Dome Lighting) sur nuage de points via la carte graphique, qui permet une forte amélioration de la lisibilité de ce type de données à l'écran
  • l’intégration de nombreuses librairies (PCL, CANUPO) directement dans le logiciel et la facilité de création de nouveaux plugins

L'atout majeur de CloudCompare est d'une part, sa rapidité d'exécution et, d'autre part, l'absence de concurrence dans le monde du logiciel libre.

 

EXEMPLES D'USAGES RÉELS

CloudCompare permet à UTO de mesurer les écarts entre les relevés laser en intérieur de centrale et les modèles CAO reconstruits à partir de ces relevés afin de détecter les erreurs ou les oublis.
Le LNHE l’utilise en amont du logiciel TELEMAC ainsi que pour répondre au besoin des études hydrauliques. Avec CloudCompare, le LNHE peut aujourd’hui :

  • visualiser confortablement des nuages composés de plusieurs dizaines de millions de points
  • filtrer et sous-échantillonner un nuage de points en fonction de divers critères (courbure locale ou gradient de l’altimétrie notamment)
  • comparer 2 nuages de points en calculant les écarts (en distance) locaux
  • mailler un nuage de points ou reconstruire une CAO à partir d'un nuage de points
  • dé-raffiner ou affiner localement un maillage en fonction de divers critères (courbure locale ou gradient de l’altimétrie notamment)

Ce logiciel a été développé à partir de 2004 dans le cadre d'une thèse CIFRE co-encadrée par la R&D d'EDF et Télécom Paris.