Vidéo 3D
capture, traitement et diffusion
Laurent Lucas
Céline Loscos
Yannick Remion
hermes science
Lavoisier
Remerciements1
Préface3
Henri Maître
Notations15
Introductions générale19
Laurent Lucas, Céline Loscos et Yannick Remion
Chapitre 1. Fondements23
Laurent Lucas, Yannick Remion et Céline Loscos
1.1. Introduction23
1.2. Un peu d'histoire...25
1.3. Stéréopsie et aspects physiologiques de la 3D34
1.4. Vision 3D par ordinateur37
1.5. Conclusion39
1.6. Bibliographie39
Première partie. Acquisition 3D de scènes43
Chapitre 2. Caméras numériques : définitions et principes45
Min H. Kim, Nicolas Hautière et Céline Loscos
2.1. Introduction45
2.2.Capture de la lumière : les fondements physiques46
2.3. Caméra numérique50
2.4. Caméra, vision humaine et couleur55
2.5. Extension des performances actuelles57
2.6. Conclusion59
2.7. Bibliographie59
Chapitre 3. Systèmes d'acquisition multivues63
Frédéric Devernay, Yves Pupulin et Yannick Remion
3.1. Introduction : qu'est-ce qu'un système d'acquisition multivues ?63
3.2. Systèmes binoculaires65
3.3. Systèmes multivues latéraux ou directionnels73
3.4. Systèmes multivues englobants ou omnidirectionnels79
3.5. Conclusion84
3.6. Bibliographie84
Chapitre 4. Géométries de capture et restitution en TV3D87
Jessica Prévoteau, Laurent Lucas et Yannick Remion
4.1. Introduction87
4.2. Géométrie de restitution du relief illusoire88
4.3. Géométrie de capture du relief illusoire91
4.4. Impact géométrique de la chaîne relief96
4.5. Méthodologie de spécification de prise de vue multiscopique99
4.6. Implémentation OpenGL101
4.7. Conclusion102
4.8. Bibliographie103
Chapitre 5. Calibration et rectification105
Vincent Nozick et Jean-Baptiste Thomas
5.1. Introduction105
5.2. Calibration des caméras105
5.3. La distorsion radiale109
5.4. Rectification des images112
5.5. Aspects colorimétriques liés aux caméras115
5.6. Conclusion122
5.7. Bibliographie122
Deuxième partie. Description/reconstruction de scènes 3D125
Chapitre 6. Détection de points caractéristiques127
Michel Desvignes, Lara Younes et Barbara Romaniuk
6.1. Introduction127
6.2. Points caractéristiques128
6.3. Descripteurs de points caractéristiques135
6.4. Mise en correspondance d'images139
6.5. Conclusion142
6.6. Bibliographie143
Chapitre 7. Stéréocorrélation, profondeur et disparité147
Stéphanie Prévost, Cédric Niquin, Sylvie Chambon et Guillaume Gales
7.1. Introduction147
7.2. Difficultés, primitives et densité de la mise en correspondance stéréoscopique148
7.3. Géométrie simplifiée et disparité149
7.4. Description des méthodes stéréoscopiques et multiscopiques151
7.5. Méthodes avec prise en compte explicite des occultations156
7.6. Conclusion161
7.7. Bibliographie162
Chapitre 8. Reconstruction et structuration 3D de scènes165
Ludovic Blache, Muhannad Ismael et Philippe Souchet
8.1. Problématique et enjeux165
8.2. Reconstruction basée silhouettes166
8.3. Mise en oeuvre industrielle170
8.4. Structuration temporelle des reconstructions174
8.5. Conclusion178
8.6. Bibliographie179
Chapitre 9. Synthèse de vue intermédiaire181
Luce Morin, Olivier Le Meur, Christine Guillemot, Vincent Jantet et Josselin Gautier
9.1. Introduction181
9.2. Synthèse de vue par interpolation, extrapolation181
9.3. Remplissage des zones découvertes188
9.4. Conclusion196
9.5. Bibliographie196
Troisième partie. Normes et compression de vidéo 3D199
Chapitre 10. Codage vidéo multivues201
Benjamin Battin, Philippe Vautrot, Marco Cagnazzo et Frédéric Dufaux
10.1. Introduction201
10.2. Approches spécifiques à la stéréoscopie202
10.3. Approches multivues207
10.4. Conclusion213
10.5. Bibliographie214
Chapitre 11. Compression de maillages 3D217
Florent Dupont, Guillaume Lavoué et Marc Antonini
11.1. Introduction217
11.2. Bases de la compression : le compromis débit-distorsion218
11.3. Codage multirésolution de maillages surfaciques219
11.4. Codage topologique et progressif221
11.5. Compression de séquences de maillage223
11.6. Evaluation qualité : métriques classique et perceptuelles226
11.7. Conclusion228
11.8. Bibliographie229
Chapitre 12. Méthodes de codage de vidéos de profondeur233
Elie Gabriel Mora, Joël Jung, Béatrice Pesquet-Popescu et Marco Cagnazzo
12.1. Introduction233
12.2. Analyse des caractéristiques d'une carte de profondeur235
12.3. Méthodes de codage de la profondeur236
12.4. Conclusion249
12.5. Bibliographie249
Chapitre 13. Tatouage stéréoscopique251
Mihai Mitrea, Afef Chammem et Françoise Préteux
13.1. Introduction251
13.2. Les contraintes du tatouage vidéo stéréoscopique252
13.3. Etat de l'art du tatouage de contenus stéréosopiques257
13.4. Etude comparative259
13.5. Conclusion268
13.6. Bibliographie269
Quatrième partie. Rendu et affichage 3D273
Chapitre 14. TV HD 3D et autostéréoscopie275
Venceslas Biri et Laurent Lucas
14.1. Introduction275
14.2. Principes technologiques277
14.3. Elaboration des filtres de mixage281
14.4. Génération et entrelacement des vues284
14.5. Futurs développements287
14.6. Conclusion288
14.7. Bibliographie288
Chapitre 15. Réalité augmentée et/ou mixte291
Gilles Simon et Marie-Odile Berger
15.1. Introduction291
15.2. Calcul de la pose en temps réel292
15.3. Acquisition des modèles299
15.4. Conclusion304
15.5. Bibliographie304
Chapitre 16. Confort et fatigue visuels en stéréoscopie309
Matthieu Urvoy, Marcus Barkowsky, Jing Li et Patrick Le Callet
16.1. Introduction309
16.2. Confort et fatigue visuels : définitions et évaluations310
16.3. Symptômes et signes de la fatigue et de l'inconfort311
16.4. Sources de fatigue et d'inconfort visuels315
16.5. Application aux contenus et technologies 3D320
16.6. Prédiction de la fatigue et de l'inconfort : premiers modèles323
16.7. Conclusion323
16.8. Bibliographie324
Chapitre 17. Conversion 2D-3D329
David Grogna, Antoine Lejeune et Bénoît Michel
17.1. Introduction329
17.2. Le workflow de conversion 2D-3D330
17.3. Préparation de contenu pour la conversion331
17.4. Etapes de la conversion335
17.5. La conversion 3D-3D340
17.6. Conclusion341
17.7. Bibliographie341
Cinquième partie. Mise en oeuvre et ouvertures345
Chapitre 18. Reconnaissance et indexation 3D347
Jean-Philippe Vandeborre, Hedi Tabia et Mohamed Daoudi
18.1. Introduction347
18.2. Principes généraux de l'indexation348
18.3. Descripteurs de formes 3D globaux350
18.4. Méthodes orientées vues 2D351
18.5. Descripteurs de formes 3D locaux351
18.6. Similarité entre formes 3D354
18.7. Reconnaissance de formes dans les vidéos 3D357
18.8. Evaluation des performances des méthodes d'indexation359
18.9. Applications361
18.10. Conclusion364
18.11. Bibliographie364
Chapitre 19. Acquisition et restitution 3D HDR367
Jennifer Bonnard, Gilles Valette, Céline Loscos et Jean-Michel Nourrit
19.1. Introduction367
19.2. Acquisition HDR et 3D368
19.3. Restitution 3D à gamme dynamique étendue378
19.4. Conclusion380
19.5. Bibliographie380
Chapitre 20. Visualisation 3D relief du vivant385
Aassif Benassarou, Sylvia Piotin, Manuel Dauchez et Dimitri Papathanassiou
20.1. Introduction385
20.2. Visualisation scientifique385
20.3. Imagerie médicale387
20.4. Modélisation moléculaire394
20.5. Conclusion399
20.6. Bibliographie400
Chapitre 21. Reconstruction 3D de scènes sportives403
Sébastien Mavromatis et Jean Sequeira
21.1. Introduction403
21.2. Sélection automatique de la région d'intérêt404
21.3. Extraction de primitives par transformée de Hough407
21.4. Mise en correspondance primitives/modèle410
21.5. Conclusion413
21.6. Bibliographie415
Chapitre 22. Expériences de direct en 3D stéréoscopique419
David Grogna et Jacques Verly
22.1. Introduction419
22.2. Retransmissions de spectacles divers420
22.3. Retransmissions d'opérations chirurgicales421
22.4. Retransmissions de reportages steadicam426
22.5. Retransmission d'une vidéoprésentation transatlantique431
22.6. Retransmissions de courses cyclistes432
22.7. Conclusion435
22.8. Bibliographie437
Conclusion439
Laurent Lucas, Céline Loscos et Yannick Remion
Index441