Utiliser Blender pour simuler des images en amont d’un projet vision

Il arrive régulièrement que lors d’un projet incluant de la vision, cette partie soit une des dernières mises en œuvre. Pourtant il serait parfois bien pratique de pouvoir commencer le développement au plus tôt, voire même en amont du projet afin de guider les choix matériels.

Il existe des solutions, et aujourd’hui on va parler d’une d’entre elles :

Blender est un logiciel open source de création 3D. Il est utilisé pour la modélisation, l’animation, la création de textures, et beaucoup d’autres fonctionnalités qui couvrent tout le procédé de création 3D.

Interface de modélisation de Blender

Ce qui nous intéresse ici sont les capacités de modélisation, d’application de texture, de simulation physique et de rendu d’image.

Modélisation

Pour montrer les capacités de Blender, nous allons l’utiliser pour modéliser des pièces de tôlerie fine à dévraquer. C’est un sujet sur lequel j’ai travaillé mais la pièce est brevetée, donc lors de la création de mon portfolio, j’ai dû créer des images différentes pour illustrer le projet.

La première étape est la modélisation de la pièce. Pour se rapprocher le plus possible du problème d’origine, j’ai choisi une petite pièce avec un peu de relief, ainsi que le bac dans lequel il faut les détecter.

Textures

Afin de se rapprocher visuellement des pièces, il faut les texturer. Quatre textures sont utilisées pour représenter : la couleur de base, le métal, la rugosité, et le normale. Ces textures sont utilisées en rendu physique réaliste.

Pour les créer facilement, des logiciels tels que Substance Designer et Substance Painter peuvent se révéler très pratiques. Ils possèdent des textures intelligentes, qui s’adaptent en fonction de la forme de la pièce.

Texture du bac avec Substance Painter

Une fois les textures créées, elles sont utilisées dans Blender afin d’afficher le tout correctement.

Pièce texturée dans Blender

Simulation du vrac

Maintenant que ces pièces sont à disposition, il est tout à fait possible de les disposer manuellement afin d’obtenir un vrac ressemblant au vrai.

Mais c’est encore plus facile avec Blender qui permet de simuler la chute des pièces dans le bac.

simulation de la chute

Caméra et image

Il ne reste plus qu’à positionner la caméra et régler ses paramètres. C’est à ce moment que l’on peut modifier facilement notre acquisition. Blender donne la possibilité de régler la taille du capteur et la focale de l’objectif. Nous pouvons donc vérifier la validité de tous ces paramètres !

réglage de la caméra dans Blender

Plus qu’à ajouter quelques éclairages, et faire le rendu.

Rendu final

Et voilà, nous avons finalement l’image de notre vrac. Au passage, il a été possible de vérifier certains paramètres d’acquisition avant même d’avoir le matériel. De plus, il est maintenant possible de commencer le travail de vision.