Tutoriel : Photogrammétrie dans Blender : du scan au rendu

La photogrammétrie reconstruit un objet en 3D à partir d'une série de photos prises sous des angles différents. Le logiciel retrouve les mêmes points d'une image à l'autre, en déduit la position de chaque prise de vue, puis calcule un maillage et sa texture. Le résultat est très réaliste, mais brut : des millions de triangles, une échelle et une orientation arbitraires, des fragments flottants autour du sujet. Blender ne fait pas la reconstruction elle-même ; il intervient après, pour nettoyer, alléger, texturer, éclairer et rendre le modèle. C'est cette partie que décrit ce tutoriel, dans Blender 5.2, après un rappel des règles de prise de vue qui conditionnent tout le reste.

Réussir la prise de vue

La qualité du modèle se joue avant Blender. Quelques règles :

• Lumière diffuse et constante : un ciel couvert ou un éclairage doux et uniforme. Les ombres dures se retrouvent figées dans la texture et gênent ensuite le rééclairage.
• Surfaces mates : les matières brillantes, transparentes ou unies sans motif se reconstruisent mal, car le logiciel n'y trouve pas de points reconnaissables d'une photo à l'autre.
• Recouvrement : chaque partie de l'objet doit apparaître sur plusieurs photos voisines. Tournez autour du sujet à petits pas, sur plusieurs hauteurs, sans changer de focale en cours de série.
• Netteté : une photo floue ne sert à rien. En lumière faible, un trépied permet une sensibilité basse et une profondeur de champ suffisante.
• Nombre de photos : quelques dizaines suffisent pour un petit objet ; un bâtiment ou un terrain en demande des centaines.

Les logiciels de reconstruction

• Agisoft Metashape : logiciel commercial très répandu, de l'objet au relevé aérien.
• RealityScan : le logiciel d'Epic Games, appelé RealityCapture jusqu'à sa version 2.0 en 2025, connu pour sa vitesse sur les grands jeux de photos.
• Meshroom : logiciel libre et gratuit, basé sur la bibliothèque AliceVision.

Certains de ces outils peuvent aussi exporter un nuage de points, sans faces. Pour un rendu dans Blender, demandez plutôt un maillage texturé : c'est lui que les étapes suivantes traitent.

Importer le modèle dans Blender

• Le format : exportez de préférence en OBJ, avec son fichier .mtl et ses textures dans le même dossier. Les formats FBX, glTF et PLY (utile si le modèle porte ses couleurs par sommet) sont aussi lus par Blender.
• L'import : File > Import > Wavefront (.obj). Si un fichier .mtl correspondant existe, les matériaux sont importés avec. Les réglages Forward Axis et Up Axis corrigent un modèle couché : Blender utilise Y vers l'avant et Z vers le haut, beaucoup de logiciels Y vers le haut. Clamp Bounding Box ramène à une taille raisonnable un fichier d'échelle extravagante.
• L'échelle réelle : une reconstruction sans repère mesuré n'a pas d'échelle. Mesurez une longueur connue avec l'outil Measure de la barre d'outils, mettez l'objet à l'échelle en conséquence, puis appliquez l'échelle (Ctrl + A > Scale). Une échelle fausse se paie plus tard : profondeur de champ, simulations physiques et densité de texture se calculent en unités réelles.
• L'origine et le sol : remettez l'origine au centre (Object > Set Origin > Origin to Geometry) et posez la base du modèle sur le plan Z = 0.

Nettoyer et alléger

• Supprimer les débris : en mode Édition, survolez la partie utile et appuyez sur L pour la sélectionner, inversez la sélection (Ctrl + I) et supprimez le reste. Le menu Mesh > Clean Up propose aussi Delete Loose et Fill Holes.
• Réduire les polygones : le modificateur Decimate en mode Collapse fusionne les sommets en tenant compte de la forme. Le Ratio donne la part de faces conservées : 0,1 garde environ un dixième du maillage. Un groupe de sommets peut protéger les zones détaillées. Notre fiche sur le modificateur Decimate le présente plus en détail. La décimation convient à un objet de décor vu de loin.
• Reconstruire un maillage propre : pour animer l'objet, le sculpter ou l'envoyer dans un moteur temps réel, il faut un maillage léger aux faces régulières. On le construit par-dessus le scan, à la main ou avec le remaillage de Blender (le maillage recréé n'a alors plus de carte UV, la texture d'origine ne s'y applique plus). Notre tutoriel sur la topologie des modèles organiques explique pourquoi le remaillage automatique ne suffit pas pour un modèle qui doit se déformer.

Retrouver la texture sur le modèle allégé

Quand la géométrie a changé, la texture d'origine ne colle plus. On la transfère par baking avec Cycles, du scan dense vers le modèle léger :

1. Dépliez les UV du modèle allégé (voir notre tutoriel sur le dépliage UV) et créez dans son matériau un nœud Image Texture avec une image vide, nœud sélectionné : c'est la cible du baking.
2. Sélectionnez le scan d'origine, puis le modèle allégé en dernier (objet actif).
3. Dans Render Properties > Bake, choisissez Diffuse avec seulement Color coché pour la couleur, activez Selected to Active et réglez Extrusion ou Max Ray Distance pour que les rayons atteignent le scan.
4. Recommencez avec le type Normal (espace Tangent) pour récupérer le relief fin dans une carte de normales.
5. Laissez la Margin du baking à quelques pixels : le manuel rappelle qu'elle évite les discontinuités le long des coutures UV au filtrage des textures.

Alléger les textures

Les logiciels de reconstruction peuvent produire des textures de 8 000 pixels de côté, parfois réparties sur plusieurs images. Un objet qui n'occupe qu'un coin de l'image n'en a pas besoin. Dans l'éditeur d'image, Image > Resize réduit une texture, puis enregistrez-la sous un nouveau nom pour garder l'original. Si vous tirez du scan une carte de hauteur pour du bump ou du déplacement, le manuel recommande des images 16 ou 32 bits plutôt que 8 bits, et une interpolation Cubic pour éviter les marches.

Matériau et éclairage

• Brancher les cartes : la couleur dans Base Color du Principled BSDF ; la carte de normales via un nœud Normal Map, son image réglée en espace colorimétrique Non-Color.
• Les ombres cuites : une texture issue de photos contient l'éclairage du jour de la prise de vue. Plus il était diffus, plus le modèle se rééclaire facilement. Sinon, atténuez les ombres dans un logiciel de retouche ou avec des nœuds de couleur.
• La rugosité : un scan ne fournit pas de carte de rugosité fiable. Partez d'une valeur constante, autour de 0,6 pour de la pierre ou du bois brut, puis variez-la avec la luminosité de la texture via un nœud Map Range.
• L'éclairage : une image HDRI branchée dans le monde (World) via un nœud Environment Texture donne un éclairage cohérent avec un objet réel. Le manuel précise que Cycles traite cette lumière plus précisément qu'Eevee ; Eevee reste utile pour les aperçus.

En résumé, la photogrammétrie fournit le réalisme et Blender le rend exploitable : une échelle juste, un maillage nettoyé et allégé, des textures transférées par baking et un éclairage cohérent. Vérifiez chaque étape avant de passer à la suivante, en particulier l'échelle.

Et au rendu ?

Un scan non décimé et ses textures en très haute définition peuvent occuper plusieurs gigaoctets de mémoire vidéo : allégez-les avant une animation. L'add-on TURNA incorpore automatiquement les textures au fichier envoyé, puis répartit les images de l'animation sur 1 à 8 machines GPU, au temps réellement consommé. Le calculateur de temps de rendu donne une estimation avant de lancer.