Vidéo 3D
Capture, traitement et diffusion
Traité IC2, série Signal et image

Les médias 3D relief, leur capture, leur retransmission en relief, possiblement en direct, sont aujourd’hui disponibles et portent l’évolution attendue pour la télévision et l’Internet. Ces technologies (« télévision 3D », « free viewpoint TV » ou « Vidéo 3D »), impactent toute la chaîne audiovisuelle :

· les techniques d'acquisition relief sont plus variées

· les scènes sont représentées par des structures numériques plus ou moins informatives : vidéos multi-vues sans/avec profondeur, modèles 3D

· la reconstruction extrait lesdites représentations des vidéos multi-vues,

· leur compression facilite la diffusion des médias,

· l'affichage (auto-)stéréoscopique, avec/sans adaptation/enrichissement et/ou synthèse de vues intermédiaires, permet l’expérience visuelle immersive ciblée.

La vidéo 3D recouvre donc de multiples facettes. Visant à donner aux étudiants une vision d’ensemble du sujet et aux chercheurs un texte de référence actuel aussi complet que possible, cet ouvrage en présente les principaux développements relevant de domaines variés : mathématiques appliquées, vision par ordinateur, informatique graphique, réalité virtuelle, psychophysique et physiologie de la vision humaine...

Remerciements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Préface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Henri MAÎTRE

Notations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Introduction générale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Laurent LUCAS, Céline LOSCOS et Yannick REMION

Chapitre 1. Fondements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Laurent LUCAS, Yannick REMION, Céline LOSCOS

PREMIÈRE PARTIE. ACQUISITION 3D DE SCÈNES . . . . . . . . . . . . . . 43

Chapitre 2. Caméras numériques : définitions et principes . . . . . . . . . . 45

Min H. KIM, Nicolas HAUTIÈRE, Céline LOSCOS

Chapitre 3. Systèmes d’acquisition multivues . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

Frédéric DEVERNAY, Yves PUPULIN, Yannick REMION

Chapitre 4. Géométries de capture et restitution en TV3D . . . . . . . . . . 87

Jessica PRÉVOTEAU, Laurent LUCAS, Yannick REMION

Chapitre 5. Calibration et rectification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

Vincent NOZICK, Jean-Baptiste THOMAS

DEUXIÈME PARTIE. DESCRIPTION/RECONSTRUCTION DE SCÈNES 3D. . . . . . . . . 125

Chapitre 6. Détection de points caractéristiques . . . . . . . . . . . . . . . . 127

Michel DESVIGNES, Lara YOUNES, Barbara ROMANIUK

Chapitre 7. Stéréocorrélation, profondeur et disparité . . . . . . . . . . . . 147

Stéphanie PRÉVOST, Cédric NIQUIN, Sylvie CHAMBON, Guillaume GALES

Chapitre 8. Reconstruction et structuration 3D de scènes . . . . . . . . . . 165

Ludovic BLACHE, Muhannad ISMAEL, Philippe SOUCHET

Chapitre 9. Synthèse de vue intermédiaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

Luce MORIN, Olivier LE MEUR, Christine GUILLEMOT, Vincent JANTET AUTIER

TROISIÈME PARTIE. NORMES ET COMPRESSION DE VIDÉO 3D . . . . . . 199

Chapitre 10. Codage vidéo multivues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

Benjamin BATTIN, Philippe VAUTROT, Marco CAGNAZZO

Chapitre 11. Compression de maillages 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

Florent DUPONT, Guillaume LAVOUÉ, Marc ANTONINI

Chapitre 12. Méthodes de codage de vidéos de profondeur . . . . . . . . . . 233

Elie Gabriel MORA, Joël JUNG, Béatrice PESQUET-POPESCU GNAZZO

Chapitre 13. Tatouage stéréoscopique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251

Mihai MITREA, Afef CHAMMEM, Françoise PRÊTEUX

QUATRIÈME PARTIE. RENDU ET AFFICHAGE 3D . . . . . . . . . . . . . . . 273

Chapitre 14. TV HD 3D et autostéréoscopie . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275

Venceslas BIRI et Laurent LUCAS

Chapitre 15. Réalité augmentée et/ou mixte. . . . . . . . 291

Gilles SIMON, Marie-Odile BERGER

Chapitre 16. Confort et fatigue visuels en stéréoscopie . . . . . . . . . . . . 309

Matthieu URVOY, Marcus BARKOWSKY, Jing LI, Patrick LE CALLET

Chapitre 17. Conversion 2D-3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329

David GROGNA, Antoine LEJEUNE, Benoît MICHEL

CINQUIÈME PARTIE. MISE EN OEUVRE ET OUVERTURES . . . . . . . . . . 345

Chapitre 18. Reconnaissance et indexation 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . 347

Jean-Philippe VANDEBORRE, Hedi TABIA, Mohamed DAOUDI

Chapitre 19. Acquisition et restitution 3D HDR . . . . . . . . . . . . . . . . 367

Jennifer BONNARD, Gilles VALETTE, Céline LOSCOS

Chapitre 20. Visualisation 3D relief du vivant . . . . . . . . . . . . . . . . . 385

Aassif BENASSAROU, Sylvia PIOTIN,Manuel DAUCHEZ NASSIOU

Chapitre 21. Reconstruction 3D de scènes sportives . . . . . . . . . . . . . . 403

Sébastien MAVROMATIS, Jean SEQUEIRA

Chapitre 22. Expériences de direct en 3D stéréoscopique . . . . . . . . . . . 419

David GROGNA, Jacques VERLY

Index

Conclusion