Quelles solutions de relevé 3D choisir pour son projet ?

Publié le 27 Janvier 2023

Il existe plusieurs options pour le relevé tridimensionnel (3D) d'un projet, en voici quelques-unes : la télédétection avec le LiDAR (Light Detection and Ranging), la photogrammétrie, les drones de relevé 3D, etc. S3D Engineering à Bordeaux vous invite à découvrir toutes les solutions de relevé 3D possibles pour votre projet.

La télédétection par laser (lasergrammétrie)

On pense souvent à la technologie LiDAR dès qu’il s’agit d’effectuer un relevé 3D. En effet, le LiDAR est une technologie laser scanner professionnel qui permet de mesurer la distance à un objet. Une fois que l'on sait la position et l’orientation du capteur, on peut connaître les coordonnées X, Y, Z d’un point sur lequel le laser s’est réfléchi. Le balayage laser et la répétition de ce processus permettent d’obtenir un nuage de points.

Pour rappel, un nuage de points n’est autre qu’un ensemble de points capturés dans un système de coordonnée tridimensionnelle. Il sera ensuite traité dans un logiciel de modélisation comme Revit, Archicad, pour obtenir une maquette numérique. Tout ce processus s’appelle « Scan to BIM ».

L’appareil qui utilise le LiDAR s’appelle scanner laser. En effet, ce type de scanner pro est utilisé pour les grands projets tels que les bâtiments, les ponts et les sites industriels.

Comme énoncé plus haut, il utilise un laser pour balayer l'objet ou l'environnement et mesurer les distances à différents points.

Les données collectées sont ensuite utilisées pour créer une représentation numérique tridimensionnelle de l'objet ou de l'environnement. Les scanners laser 3D peuvent être utilisés dans une variété de domaines tels que l'ingénierie, l'architecture, la construction, la fabrication, l'inspection, la reconnaissance de formes, l'analyse de mouvement et la reconnaissance de la scène.

Il existe différents types de scanners laser 3D pour les bâtiments,

Les scanners statiques

Comme son nom l’indique, le scanner statique doit être installé sur un trépied. C’est une solution de numérisation très répandue. Il est en mesure de générer des nuages de points de grande précision.

Les scanners statiques sont utilisés pour des projets de plus grande envergure. Pour obtenir une bonne qualité de données captées, l’utilisation d’un scanner statique doit respecter quelques règles comme :

  • Le bon choix de la couleur du nuage (généralement photo couleur, mais il est possible de réaliser des stations en noir-et-blanc pour un relevé multitechnologique).
  • La bonne position des stations pour un recouvrement important entre les nuages de deux stations (idéalement, une photo 360° par station).
  • L’utilisation des cibles et sphères pour favoriser la consolidation des nuages (si les environnements ne disposent que peu d’objets géométriques).

Bien évidemment, cette liste des bonnes pratiques pour un relevé 3D avec un scan laser statique est loin d’être exhaustive.

Les scanners mobiles

Appelé également scanner dynamique ou encore scanner portatif, un scanner mobile est un appareil de relevé 3D qui dispose d’un système de positionnement par satellite ou par cartographie simultanée et d’une centrale inertielle qui permet d’intégrer les mouvements et les déplacements du scanner.

Un scanner mobile laser multifonction convient pour des projets de petite ou moyenne taille. De plus, cette technologie d’acquisition mobile permet une vitesse de captation plus rapide.

À savoir : il existe également des scanners automatisés qui sont équipés d’un plateau de rotation permettant un balayage automatique de l'environnement.

Les données capturées par les scanners laser 3D peuvent être utilisées pour créer des modèles 3D précis des bâtiments, pour la planification de la maintenance, pour la préparation de plans de construction, pour la réparation et la rénovation, pour la sécurité et la navigation, pour les inspections et pour la cartographie.

La photogrammétrie

La photogrammétrie est un autre moyen de capturer des données 3D pour les bâtiments. Il utilise des images prises par des caméras (généralement des caméras à haute résolution) pour créer des modèles 3D haute précision. Les images peuvent être prises à partir de différents angles et perspectives pour capturer des vues de tous les côtés de l'objet ou de l'environnement.

La photogrammétrie utilise des algorithmes de traitement d'image avancés pour corréler les points et les caractéristiques spécifiques des images prises à différents angles et utiliser ces informations pour créer une représentation tridimensionnelle précise. Les images peuvent être prises à partir d'avions, de drones ou de bâtiments à proximité, selon les besoins de la tâche.

Dans le domaine de la construction, la photogrammétrie est souvent destinée à l’extérieur du bâtiment. Elle permet de capturer des façades et des toitures à partir des prises de vue aérienne par drone. La position d’un objet dans l’espace est déduite par ce qu’on appelle « parallaxe », la différence entre les points de vue.

Par contre, la qualité du relevé des nuages de points est beaucoup moins inférieure par rapport à celle d’un relevé au scanner laser 3D. Voilà pourquoi on associe souvent cette méthode avec un scanner laser statique. Cela permet d’avoir un nuage de points complets.

La photogrammétrie est souvent utilisée pour les projets de relevé 3D de bâtiments, car elle est moins coûteuse et plus rapide que les techniques de relevé 3D traditionnelles telles que les mesures au sol et les scanners laser. Elle est également utilisée pour la cartographie, l'ingénierie, la surveillance de la construction, la surveillance de l'environnement et la reconnaissance de formes.

Le drone

Il s'agit d'un appareil volant qui peut être équipé d'une caméra pour capturer des images aériennes. Ces images peuvent être utilisées pour créer un modèle 3D de la zone en question.

Un drone peut être utilisé pour créer un relevé 3D d'un bâtiment en volant autour de celui-ci et en prenant des photographies à différents angles. Ces photographies peuvent ensuite être utilisées pour créer un modèle 3D précis de la structure. Il existe également des drones spécialement conçus pour la photogrammétrie, qui peuvent prendre des images à haute résolution et utiliser des logiciels de traitement pour créer des modèles 3D précis.

 

Comment choisir sa solution de relevé 3D pour son projet ?

Il est important de noter que chaque solution a ses propres avantages et limites, et que le choix de la solution dépendra des besoins spécifiques de chaque projet.

Par exemple, chez S3D Engineering, le choix de la méthode de relevé 3D dépend d’abord de l’exploitation et du traitement des données (visite virtuelle, planification de construction ou de rénovation, gestion de patrimoine, inspection de sécurité, simulation de situations d’urgence, etc.) ; puis des caractéristiques du bâtiment et enfin du cahier des charges du client.

Notre équipe est capable de combiner plusieurs technologies de scan 3D afin de répondre à vos besoins. Nous utilisons souvent un scanner à main (mobile) pour intervenir rapidement dans de grandes surfaces faciles d’accès.

Puis, nous pouvons faire un scan laser avec des appareils statiques pour atteindre des zones plus difficiles d’accès ou des zones qui nécessitent un relevé précis.

Par ailleurs, l’utilisation du drone est souvent réservée à l’acquisition de données pour les façades et les toitures. Mais rien n’empêche d’utiliser cette solution à l’intérieur, notamment dans des zones difficiles d’accès.

Il semble important de souligner que les technologies de numérisation 3D deviennent de plus en plus rapides. Ce qui a rendu le relevé de l’existant plus abordable. De plus, le délai d’intervention pour un relevé des mesures sur un site devient plus court.

Il existe d'autres solutions de relevé 3D comme la caméra multivue, les caméras à structure de lumière et bien d’autres encore… S3D Engineering est en mesure de faire un scan 3D multi-technologies. Quelles que soient les spécificités de votre bâtiment, n’hésitez pas à nous contacter pour un projet d’acquisition de données 3D.

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