Différence entre photogrammétrie et Gaussian Splatting

La photogrammétrie et le Gaussian Splatting partent souvent des mêmes photographies, mais ils ne produisent pas le même résultat. La différence entre la photogrammétrie et le splatting se joue sur trois points : une géométrie mesurable d’un côté, une apparence restituée de l’autre, et des usages distincts en visite virtuelle. La bonne méthode dépend de ce que votre projet demande : des métrés, de l’immersion ou les deux.

Que produisent la photogrammétrie et le Gaussian Splatting ?

En numérisation 3D, les deux méthodes partent d’un même point : photographier une scène sous de nombreux angles. Ce qu’elles calculent ensuite diffère. L’une cherche la forme des objets, l’autre cherche ce que voit l’œil depuis chaque point de vue.

La photogrammétrie reconstruit une géométrie explicite

La photogrammétrie repère les mêmes détails sur plusieurs photographies, en déduit la position de chaque caméra, puis calcule par triangulation des points en trois dimensions. Le traitement livre ensuite plusieurs produits successifs :

• Nuage de points : un ensemble de points 3D colorés, d’abord clairsemé puis densifié.
• Maillage : une surface faite de polygones reliant ces points.
• Textures : les photographies projetées sur le maillage pour obtenir un modèle texturé.
• Orthophoto ou modèle altimétrique : possibles selon les données disponibles et le traitement appliqué.

3dcreation applique cette captation à des objets, des bâtiments et des sites patrimoniaux, avec un objectif clair : restituer leurs formes, leurs couleurs et leurs textures. C’est le principe de sa prestation de numérisation par photogrammétrie, où le modèle obtenu reste une géométrie que l’on peut retravailler.

Le 3DGS restitue l’apparence d’une scène

Le 3D Gaussian Splatting, ou 3DGS, ne construit pas de surface polygonale. Il représente la scène par des gaussiennes 3D, de petites taches floues en volume, dotées chacune d’une position, d’une orientation, d’une taille, d’une apparence et d’une opacité. Au rendu, ces gaussiennes sont projetées puis superposées selon le point de vue choisi.

La méthode est décrite dans la publication fondatrice de Kerbl et de ses coauteurs, parue en 2023 dans ACM Transactions on Graphics. Elle y optimise des gaussiennes anisotropes, étirées différemment selon les axes —, les densifie là où la scène manque de détail et tient compte de leur visibilité au rendu.

Les images nécessaires aux deux méthodes

Une même série de photos peut alimenter les deux méthodes, à condition qu’elle suive les exigences de la photogrammétrie : des vues nettes, variées et qui se recouvrent largement. Pour une prise de vue par drone, on vise 70 à 80 % de recouvrement dans le sens du vol. Le recouvrement latéral, lui, se situe entre 60 et 70 %.

Le 3DGS dépend aussi de la densité des vues et de la couverture des trajectoires : filmer un couloir en ligne droite ne reconstruit pas les pièces qui l’entourent. Avant la captation, repérez les angles morts et les objets mobiles. Les premiers restent incertains avec les deux méthodes, les seconds produisent des doubles contours ou des images fantômes.

Quelle méthode fournit des mesures fiables ?

Pour des métrés, la réponse penche vers une géométrie photogrammétrique contrôlée. Le nom de la méthode ne suffit pas pour autant : un modèle devient mesurable par la façon dont on le cale et dont on le vérifie.

Les conditions d’un modèle photogrammétrique mesurable

Un modèle photogrammétrique se prête aux métrés une fois mis à l’échelle, rattaché au référentiel requis et contrôlé selon la tolérance que vous fixez. Un modèle exprimé en mètres peut très bien être à l’échelle sans être exact.

Ce contrôle repose sur des points de vérification distincts de ceux qui ont servi à ajuster le modèle. Leur nombre et leur répartition doivent couvrir les zones à mesurer. Les écarts se documentent par axe, en RMSE, l’erreur quadratique moyenne, et en valeurs maximales.

Deux indicateurs sont souvent mis en avant à tort. Le GSD donne la taille au sol représentée par un pixel, et une faible erreur de reprojection prouve que le calcul est cohérent. Aucun des deux ne démontre l’exactitude absolue des coordonnées.

Pourquoi un splat réaliste ne suffit pas

Le 3DGS standard ne garantit pas de mesures fiables à partir de son seul rendu. Ses gaussiennes ne forment pas nécessairement une surface continue sur laquelle tracer un plan ou prendre une cote.

Un comparatif rapporte environ 7,82 cm d’erreur géométrique moyenne pour un cas de Gaussian Splatting autonome, une valeur propre à ce cas. Une étude de 2025 comparant des scènes réelles à un maillage de référence place le 3DGS d’origine derrière la stéréovision multi-vues en précision géométrique. Certaines variantes améliorent toutefois la complétude.

Le photoréalisme n’est pas non plus un indice de justesse. Une étude de 2026 sur des scènes patrimoniales captées par drone conclut que qualité photométrique et précision géométrique du 3DGS ne sont pas corrélées de manière fiable.

La place des mesures dans une visite hybride

Une interface peut afficher des cotes dans une scène 3DGS à partir d’un nuage photogrammétrique enregistré : leur fiabilité vient alors du produit géométrique contrôlé, pas du splat. Comparer les deux résultats issus des mêmes images vérifie leur cohérence relative. Pour valider les mesures, il faut une référence indépendante.

Rendu visuel et fluidité de navigation

Côté image, le 3DGS peut se montrer plus photoréaliste. C’est vrai dans certaines scènes, pas dans toutes. La fluidité, elle, se mesure sur l’appareil réel du visiteur.

Le rendu le plus convaincant selon la scène

Le 3DGS peut produire un rendu photoréaliste lorsque la scène est bien couverte par les prises de vue, notamment sur des détails visuels complexes. Un bon mesh texturé reste néanmoins un concurrent sérieux. Trois éléments font la différence :

• Qualité des photographies : elle conditionne la fidélité des couleurs sur le maillage comme dans les gaussiennes.
• Géométrie reconstruite : une forme juste porte des textures sans déformation.
• Travail de texture : il donne au maillage photogrammétrique des couleurs et des dessins fidèles.

Une étude de 2025 sur un objet en verre résume l’arbitrage : le 3DGS y obtient le meilleur rendu, mais avec des artefacts de surface gênants pour les mesures. La variante 2DGS, qui utilise des gaussiennes aplaties, y fournit une géométrie plus cohérente.

Les matériaux et les angles difficiles

Le verre, le métal poli ou un mur uniforme offrent peu de détails à apparier entre photos. En photogrammétrie, ces surfaces produisent des trous ou une reconstruction fragmentée. Le 3DGS évoque mieux l’aspect de certains vitrages, reflets ou feuillages, mais transparence et cohérence entre vues restent difficiles à restituer correctement.

Une évaluation de 2026 recommande de contrôler localement les détails fins, la végétation clairsemée, les textures répétitives et les objets lointains dans une scène 3DGS. Testez-les depuis des positions éloignées des caméras de capture : c’est là que les défauts invisibles dans les vues de démonstration apparaissent.

La fluidité dépend aussi du support

L’article fondateur du 3DGS rapporte un rendu interactif d’au moins 30 images par seconde en 1080p, sur ses propres scènes et configurations. Des comparatifs citent 60 images par seconde ou davantage, selon la scène, le matériel et le visualiseur. Un maillage dense peut lui aussi tourner en temps réel après optimisation.

Une revue de 2025 signale que le stockage et la mémoire des scènes 3DGS peuvent freiner leur usage sur mobile ou en casque de réalité virtuelle. Mesurez donc le chargement et la fréquence d’affichage sur les appareils prévus pour votre visite, pas sur un poste de démonstration.

Quelle méthode choisir pour une visite virtuelle 3D ?

Le choix découle de ce que la visite doit permettre après sa mise en ligne : être regardée, mesurée, ou les deux. Ce critère détermine aussi les fichiers à exiger en fin de projet.

Choisir selon l’usage de la visite

Pour faire ressentir l’ambiance et les matériaux d’un lieu, le 3DGS convient à une exploration visuelle. Dès que la navigation doit coexister avec des plans, des mesures ou une chaîne de conception, une visite fondée sur un maillage devient plus adaptée. Voici les cas typiques :

• Site patrimonial : la géométrie photogrammétrique documente les relevés, la scène 3DGS sert à la présentation au public.
• Suivi de chantier : comparer des positions ou des volumes exige des données géométriques et un référentiel commun.
• Jumeau numérique industriel : la méthode dépend de l’installation et de l’usage visé.

3dcreation réalise ses jumeaux numériques par photogrammétrie ou par Gaussian Splatting, selon la nature de l’installation et son usage futur, comme le détaille son service de création de jumeaux numériques. L’agence conçoit aussi des visites virtuelles, des simulations et d’autres formats immersifs sur mesure, au sein de son agence de réalité virtuelle à Lyon.

Comparer les livrables et leurs limites

Un maillage photogrammétrique se nettoie, se texture et se prépare pour des traitements qui dépendent de sa topologie. On peut extraire un maillage à partir de gaussiennes, mais le splat n’en devient pas automatiquement prêt pour la CAO ou la fabrication.

Ni un maillage texturé ni une scène 3DGS ne constituent une maquette BIM structurée. IFC 4.3.2.0, publié sous la référence ISO 16739-1:2024, est la version officielle pour l’échange BIM. Choisir ce format ne transforme pas pour autant une reconstruction visuelle en maquette sémantique.

L’extension PLY ne garantit pas que deux fichiers s’ouvrent dans les mêmes outils : un nuage de points et un fichier de gaussiennes demandent des lecteurs différents. Précisez donc le logiciel cible au moment de commander chaque livrable.

Anticiper production, réception et réutilisation

Une chaîne hybride part des mêmes images mais produit deux résultats à contrôler et à maintenir, calés sur des repères spatiaux communs. Les durées varient selon la scène, les images, le calcul et les finitions. Un workflow photogrammétrique ajoute maillage et contrôle géométrique, une chaîne 3DGS ajoute optimisation, nettoyage et réduction des données.

À la réception, jugez séparément le réalisme, la fluidité, le confort et la liberté réelle de déplacement, en testant rotations et chargement sur les appareils ciblés. Un plan ou un parcours alternatif complète la navigation libre. Le coût total inclut aussi reprises de capture, contrôle, optimisation, hébergement et maintenance. Un lien de visualisation ne garantit ni les droits sur les images ni la récupération des données.

Foire aux questions