Les 5 étapes clés pour réussir le scan 3D d’un bâtiment

Pour produire des livrables conformes au cahier des charges d’un projet et réussir son opération de scan 3D, il est nécessaire d’appliquer une certaine méthodologie et de suivre certaines étapes. À chaque fois, les choix faits à chacune de ces étapes auront un impact sur la suite du projet.

Dans cet article, nous vous proposons de découvrir chronologiquement 5 phases que nous avons identifiées comme importantes :

• l’étude des besoins et la définition des livrables ;
• le choix des solutions de scan 3D ;
• l’étude des plans et la définition d’une cinématique de numérisation ;
• la préparation et la numérisation des zones ;
• le post-traitement des données capturées.

Étude des besoins et définition des livrables

En premier lieu, il s’agira d’évaluer les besoins finaux des commanditaires et les spécificités des bâtiments concernés par le projet pour préparer l’intervention.

Tout d’abord, comprendre les besoins derrière le projet permettra de définir les formats de livrables les plus adaptés (plans 2D, maquette numérique, nuage de points brut, etc.) et les caractéristiques techniques attendues. Par exemple, si le livrable défini est une maquette numérique BIM, il s’agira de définir le niveau de détail (LOD) correspondant à son exploitation finale.

Définir les livrables attendus permettra d’orienter le choix des solutions de scan 3D. Ce choix devra être affiné suite à l’étude des bâtiments, dont les caractéristiques (type de bâtiment, surface, hauteur, accessibilité, etc.) impactent le choix des solutions de scan 3D.

Définir les solutions de scan 3D adaptées au projet

Une fois le projet étudié et les livrables clairement définis, il s’agira de choisir les solutions de relevé (scanners statiques, scanners dynamiques et drones)  les plus adaptées pour le projet.

Un cahier des charges de captation devra être défini, pour :

• Préciser les types de données (nuage de points, images, et autres données diverses) qui seront nécessaires pour la production des livrables ;
• Définir les caractéristiques de ces données (ex : densité du nuage de points pour chaque zone).
• Dessiner un zoning du bâtiment, permettant d’identifier les différentes zones intérieures et/ou extérieures à relever, leurs spécificités et l’agencement général du bâtiment.
• Identifier de potentielles zones sensibles impactant le choix des équipements. Par exemple, une zone comportant un risque d’explosion impliquerait l’utilisation de scanners ATEX.

Il est également possible de sélectionner et de combiner différentes solutions de relevé, nous parlons alors de protocole de scan multi-technologie. Au-delà de l’équipement de scan, il sera nécessaire d’avoir les outils et savoir-faire permettant d’assembler les données issues des différentes solutions (nuages de points notamment).

Ce protocole permet donc d’ajuster les solutions de scan 3D utilisées zones par zones pour tirer parti des avantages des solutions existantes, notamment de la rapidité des scanners mobiles ou de la densité de points offerte par des scanners statiques par exemple.

Ainsi, les opérateurs sont plus agiles sur le terrain, la qualité des livrables n’en sera pas impactée, et les opérations sont menées sans compromis entre rapidité d’acquisition et précision.

Pour en savoir plus à ce sujet, nous vous invitons à lire notre article au sujet des différentes solutions de scan 3D.

Études des plans et cinématique de numérisation

Pour garantir la qualité des données générées et favoriser leur assemblage, il s’agira d’étudier les zones à relever pour anticiper un scénario de parcours et la position des cibles permettant la fiabilisation des relevés dans l’environnement. Nous parlons alors de cinématiques de numérisation.

L’étude des zones doit permettre d’identifier :

• Les parcours pouvant être effectués au scanner mobiles, devant garantir un nuage de points complet et sans dérive ;
• Les zones ou des stations de scan statiques seront nécessaires (pour capturer des points hauts, des zones encombrées, ou certaines zones ou équipements plus précisément) ;
• Les positions des cibles et de stickers qui devront être localisés au sol et sur les murs pour favoriser le recalage des différents nuages de points ;
• Les cibles qui devront être localisées en extérieurs pour le relevé GNSS, permettant de recaler les nuages de points intérieurs et extérieurs (lorsqu’un relevé extérieur est nécessaire) ;
• Des points d’attention impliquant l’utilisation de matériels supplémentaires (projecteurs, trépied, tenues stériles, etc.)

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Préparation et numérisation des zones

Sur le terrain, il s’agira ensuite de préparer chacune des zones en suivant quelques règles simples telles que :

• ouvrir et bloquer les portes à l’aide de cales ;
• allumer les lumières en l’absence de source lumineuse naturelle suffisante ;
• s’assurer que le passage sera assez dégagé pour un opérateur lorsque celui-ci est en mouvement (notamment lors de l’utilisation d’un scanner mobile)

Ce travail basique permettra de fluidifier le travail des opérateurs, de gagner en efficacité tout au long de l’intervention.

En phase de numérisation, il s’agira de relever les points d’ancrage (cibles et stickers) positionnés dans chaque zone permettant le recalage des différents nuages de points.

Post-traitement des données

Suite à une opération de scan 3D, les données 3D brutes générées sur le terrain nécessitent un travail de post-traitements pour être unifiées et exploitées par la suite.

Cette phase de post-traitement contient notamment des étapes de calcul et d’assemblage des nuages de points unitaires, puis le nettoyage et l’optimisation des nuages de points unifiés.

Ce travail permettra de produire un nuage de points bien plus léger, et donc exploitable pour :

• Créer une maquette numérique dans des logiciels de modélisation en suivant une méthode de « scan to BIM » ;
• Dessiner des plans 2D dans  des logiciels de DAO, en se basant sur des coupes dans le nuage de points ;
• Collaborer autour du nuage de points dans des logiciels spécialisés.

Pour en savoir plus :

• Scan 3D, définition et usages dans le bâtiment
• Découvrir nos solutions de scan 3D