Débloquer le processus de numérisation vers BIM grâce à la numérisation laser 3D pour des modèles BIM précis

Le secteur de la construction a connu un processus de transformation significatif en un laps de temps relativement court, avec de nombreuses avancées technologiques qui ont complètement remodelé les méthodologies et les flux de travail préexistants. Le processus « Scan to BIM » est l’une de ces avancées, car il offre une approche révolutionnaire de la capture d’objets sur site. Il jette un pont entre les domaines physique et numérique de l’architecture et de la construction en transformant les données de mesure laser de haute précision en modèles d’information détaillés sur le bâtiment, à un niveau de compréhension et de précision sans précédent.

La combinaison de la numérisation laser 3D et de la BIM modifie la façon dont les environnements bâtis sont documentés, conçus et utilisés. Il s’agit d’une approche particulièrement précieuse pour le travail sur des projets existants, où les méthodes de mesure traditionnelles sont loin d’être aussi précises. La création de jumeaux numériques très précis de bâtiments existants est devenue une capacité essentielle de toute boîte à outils de construction moderne, qu’il s’agisse de rénovations industrielles complexes ou de projets de préservation historique.

Cela dit, la relation entre la BIM et la technologie de numérisation reste très complexe, avec beaucoup d’équipements, de logiciels, de méthodologies, etc. dédiés. Cet article vise à fournir toutes sortes d’informations sur le processus de numérisation en BIM, créant ainsi une source d’information précieuse pour les nouveaux venus et les experts dans ce domaine.

Qu’est-ce que le processus Scan to BIM ?

Le passage de la structure physique au modèle numérique se fait en plusieurs étapes spécialisées, qui comblent le fossé entre la représentation virtuelle et la réalité. À la base, le processus Scan to BIM consiste à transformer des mesures précises prises à l’aide d’un équipement de pointe en modèles 3D riches en informations qui peuvent servir de base à diverses décisions de conception, ainsi qu’à la planification de la construction et aux tâches de gestion des installations.

Comprendre les bases de la numérisation en BIM

La numérisation en BIM fait généralement référence au processus de conversion des données de numérisation laser (généralement acquises sous la forme de nuages de points) en modèles d’information du bâtiment paramétriques, comprenant à la fois des informations géométriques et non géométriques. Il s’agit d’un processus intelligent de transformation de millions de points de mesure en objets 3D riches en données, capables de représenter les conditions du monde réel avec une précision stupéfiante.

La méthodologie Scan to BIM est née de l’évolution de la BIM en tant qu’approche intelligente de la modélisation, combinée à l’essor de l’arpentage haute définition par balayage laser. Une grande partie de la documentation traditionnelle repose sur des dessins en 2D et des mesures manuelles, alors que la méthode Scan to BIM permet d’obtenir des représentations numériques complexes capables de capturer toutes les caractéristiques physiques d’un bâtiment avec une précision exceptionnelle.

Chaque processus Scan to BIM se compose de trois étapes fondamentales :

1. L’acquisition de données par numérisation
2. Traitement des nuages de points avec enregistrement
3. Création d’un modèle par l’interprétation des données du nuage de points

Chaque étape nécessite une expertise et une technologie spécialisées, c’est pourquoi le Scan to BIM est une entreprise multidisciplinaire qui comprend des éléments de topographie, de traitement des données et de construction virtuelle.

Qu’est-ce que la définition de projet dans le processus de numérisation et de modélisation des données du bâtiment (BIM) ?

L’ensemble du processus de numérisation en BIM suit une série d’étapes, mais la plus fondamentale d’entre elles, sur laquelle les autres s’appuient, est la définition du projet et la planification du processus de numérisation. Il s’agit de déterminer le niveau de détail requis (LOD), entre 100 et 500, pour votre modèle afin d’en garantir la précision. Voici quelques éléments à garder à l’esprit à ce stade :

• L’étendue des travaux (SOW)
• Formats des produits livrables
• Niveau de détail (LOD)
• Les éléments de construction requis
• Le processus de contrôle de la qualité (CQ)
• Les attributs non géométriques
• Objectif de l’utilisation du modèle

Comment planifier une analyse

Une fois le projet défini, les paramètres à définir avant la numérisation constituent une autre base à couvrir. Ces paramètres essentiels sont entrés dans l’écran du scanner avant que la numérisation n’ait lieu. Ce processus est important car il permet de surmonter les difficultés liées à l’identification des documents de conception des bâtiments déjà construits. Voici quelques-uns des paramètres importants :

• Résolution spatiale
• Précision
• Couverture
• Emplacement
• Résolution angulaire

Distinction entre Scan-to-Plan et Scan-to-BIM

Les termes « scan-to-plan » et « scan-to-BIM » sont souvent utilisés de manière interchangeable, mais ils sont très différents. Ils fonctionnent tous deux à partir d’une numérisation d’un site de construction, en utilisant essentiellement des données de nuage de points, mais appliquées de différentes manières.

Qu’est-ce que le Scan-to-plan ?

La numérisation sur plan commence par une numérisation, en utilisant les données de point à nuage d’un relevé 3D. Ces points de données sont très précis, présentant le bâtiment à quelques millimètres près. Ces données sont converties en dessins précis de conception assistée par ordinateur (CAO) en 2D, qui peuvent être des plans d’étage, des plans de plafond, des plans de toiture, des élévations extérieures et toute autre section du bâtiment capturée dans les données point à nuage.

Grâce à la précision du balayage et des données collectées, les dessins sont des représentations exactes du bâtiment qui peuvent être ajustées à l’échelle. À la fin du processus Scan-to-plan, vous pouvez obtenir un plan d’ensemble du site ou des sections qui répondent à un besoin à un moment donné.

Qu’est-ce que le Scan-to-BIM ?

Une numérisation vers BIM commence de la même manière qu’une numérisation vers un plan, avec une étude 3D complète sur site capturant toutes les données disponibles sur le site, passe par tous les processus d’une numérisation vers un plan, mais va plus loin qu’un plan 2D vers un modèle 3D. En fait, plutôt qu’une numérisation 3D vers un plan 2D, il s’agit d’une numérisation laser 3D vers la BIM.

Avec une numérisation 3D vers BIM, chaque mur, porte, conduit, poutre et autre composant est représenté comme un objet intelligent dans un environnement BIM au cours de ce processus, avec des détails et des métadonnées. Chaque détail mesuré dans le bâtiment est capturé dans le modèle BIM final, qui fonctionne comme un duplicata numérique haute fidélité de la structure. Chaque couche du bâtiment est ainsi accessible, et le modèle peut également être utilisé pour créer des actifs 2D de certaines parties du bâtiment.

Comment la numérisation laser 3D s’intègre-t-elle dans le processus BIM ?

La numérisation laser 3D est l’une des étapes les plus fondamentales du flux de travail « Scan to BIM ». Elle fournit des données brutes à l’aide d’appareils de balayage laser spécialisés afin qu’elles puissent ensuite être traitées et transformées en modèle BIM. Le matériel de balayage laser spécialisé émet des milliers d’impulsions laser par seconde, mesurant le temps nécessaire à chaque faisceau pour rebondir après avoir touché une surface. L’utilisation de ces appareils permet d’obtenir une carte de coordonnées spatialement précise de toute surface visible se trouvant dans le rayon d’action du scanner.

Il réduit également l’écart entre les dimensions physiques et numériques du projet en créant ce que l’on appelle communément un nuage de points, une collection de millions ou de milliards de points de mesure qui, une fois combinés ensemble, fournissent les dimensions et les positions exactes de chaque élément visible. Chacun de ces ensembles de données denses conserve des informations non seulement sur la forme générale de l’objet, mais aussi sur les transitions de matériaux, les états de surface, les irrégularités géométriques et bien d’autres éléments d’information qu’il était auparavant impossible de capturer par des moyens conventionnels.

Les processus de numérisation modernes impliquent généralement plusieurs positions de numérisation différentes afin de surmonter les ombres, les occlusions et d’autres problèmes potentiels susceptibles de nuire à la précision de la numérisation. Une fois tous les processus de numérisation terminés, un processus d’enregistrement est lancé pour « assembler » les résultats de plusieurs numérisations distinctes dans un système de coordonnées unique, créant ainsi un nuage de points qui peut servir de base numérique pour les développements futurs. Cette base est ensuite utilisée par les professionnels de la BIM pour créer des modèles complexes, les résultats de la numérisation garantissant que tous les éléments virtuels correspondent aussi précisément que possible aux conditions du monde réel.

Comment le processus Scan to BIM évolue-t-il avec les nouvelles technologies ?

Le paysage du Scan to BIM continue de se développer à ce jour, avec une augmentation drastique du nombre de tâches automatisées grâce à l’introduction de l’intelligence artificielle et des technologies d’apprentissage automatique. Ces systèmes peuvent désormais être utilisés pour identifier les éléments de construction les plus courants dans un nuage de points avec une intervention humaine minimale, tels que les portes, les murs, les tuyaux, les éléments structurels, etc. Ce changement contribue à lui seul à réduire considérablement le temps nécessaire pour convertir des données de numérisation brutes en un modèle BIM intelligent.

Les solutions de numérisation portables/mobiles constituent un autre avantage substantiel sur le terrain, car elles permettent aux techniciens d’être moins dépendants des systèmes statiques montés sur trépied. Les scanners montés sur des drones, les appareils portatifs et même les efforts de photogrammétrie basés sur des smartphones peuvent désormais être utilisés pour capturer des informations dans des endroits auparavant inaccessibles, élargissant ainsi le champ d’utilisation du balayage laser au-delà de ses contraintes traditionnelles.

La capture de la réalité est une autre technologie très avantageuse dans ce contexte, car elle permet d’effectuer le traitement et la visualisation en temps réel. L’écart entre la numérisation et la modélisation se réduit avec le temps, certaines plateformes offrant déjà un enregistrement immédiat des nuages de points avec une reconnaissance préliminaire des objets directement sur le terrain. Cette combinaison de capacités de capture et de traitement accélère la prise de décision et permet aux flux de production d’être plus réactifs, ce qui est particulièrement important dans les efforts de rénovation sensibles au facteur temps.

Les plateformes de collaboration basées sur le cloud continuent de transformer la façon dont les équipes interagissent avec les données de numérisation, permettant à plusieurs parties prenantes d’accéder, d’annoter ou de développer des modèles à partir des mêmes informations de nuages de points. Cette approche distribuée du flux de travail permet de supprimer les cloisonnements disciplinaires traditionnels, ce qui rend les méthodes d’exécution des projets plus intégrées et permet d’exploiter tout le potentiel des informations sur l’état de l’ouvrage.

Composants clés d’un flux de travail Scan to BIM

La mise en œuvre efficace de la numérisation en BIM nécessite une coordination minutieuse entre le matériel et les logiciels, qui doit être supervisée par des professionnels qualifiés. Les composants matériels sont les différentes variantes de l’équipement de numérisation, allant des scanners laser terrestres statiques aux systèmes de cartographie mobiles. Il existe plusieurs options en matière de matériel de numérisation laser, chaque catégorie offrant son propre équilibre en termes de vitesse, de précision et de mobilité.

L’écosystème logiciel comprend un certain nombre d’outils spécialisés pour différents objectifs, notamment :

• Extraction de caractéristiques et reconnaissance d’objets pour identifier et classer les éléments de construction dans le nuage de points.
• Un logiciel d’assurance qualité pour vérifier l’exactitude du modèle BIM par rapport aux données numérisées.
• L’enregistrement et le nettoyage des nuages de points, l’alignement de plusieurs scans les uns par rapport aux autres et la suppression du bruit ou des données indésirables.
• Plateformes de création BIM prenant en charge le référencement des nuages de points et la création de modèles.

L’élément humain est également important dans le flux de travail de la numérisation au BIM, car les professionnels qualifiés prennent d’innombrables décisions d’interprétation pendant la conversion des nuages de points, en particulier lorsqu’il s’agit de géométrie complexe, d’éléments cachés, de caractéristiques ambiguës, etc. La prise de telles décisions nécessite un haut niveau d’expertise et de connaissances techniques sur le matériel et les logiciels dans ce domaine, ainsi qu’une compréhension pratique des différentes méthodes de construction ou des systèmes de construction.

Quels sont les avantages du balayage laser dans la BIM ?

La technologie du balayage laser dans les flux de travail BIM peut offrir des avantages substantiels allant au-delà de simples améliorations de l’efficacité des mesures. Ces avantages touchent de multiples dimensions du processus de construction et comprennent des améliorations qualitatives de la collaboration entre les équipes, des améliorations quantifiables de l’utilisation des ressources, et bien d’autres encore. En sachant tout ce que Scan to BIM offre, les parties prenantes peuvent justifier l’investissement initial dans une technologie de numérisation avancée et développer des stratégies de mise en œuvre pour maximiser le retour sur investissement.

Améliorer la précision grâce à la technologie de balayage laser

Les méthodes de mesure traditionnelles introduisent souvent des erreurs cumulatives qui s’accumulent tout au long d’un projet, entraînant des retouches et des modifications coûteuses. Le balayage laser permet d’éviter complètement ce problème, en atteignant une précision inférieure au millimètre grâce à une technologie de balayage moderne pour créer un cadre spatial fiable qui réduit l’incertitude dimensionnelle dans les projets de rénovation et de modernisation.

Cette précision est également très utile pour les structures qui ont bougé, se sont tassées ou ont subi d’autres déviations au fil du temps, ainsi que pour les structures historiques à rénover. L’accès aux conditions réelles de construction plutôt qu’à des dimensions idéales ou approximatives aide les concepteurs et les entrepreneurs à prendre en compte les diverses irrégularités structurelles qui pourraient entraîner des conflits lors de la construction.

Efficacité en termes de temps et de coûts dans les projets de construction

La nature frontale du balayage laser déplace l’allocation des ressources vers les premières phases du projet, où les changements sont beaucoup plus faciles à mettre en œuvre. Même si l’investissement initial dans une telle technologie peut sembler important, la réduction considérable des travaux de terrain coûteux peut à elle seule suffire à compenser le coût.

Outre les économies directes réalisées dans le domaine de la construction, la technologie peut contribuer à accélérer les délais des projets en éliminant de nombreux processus de mesure traditionnels qui prennent beaucoup de temps. Le fait que la plupart des mesures modernes puissent être effectuées en quelques heures ou quelques jours par une petite équipe de scanners est tout simplement époustouflant par rapport aux méthodes traditionnelles qui nécessitent de grandes équipes de géomètres passant des semaines à documenter manuellement des éléments structurels complexes.

Ces avantages en termes d’efficacité affectent même le processus de coordination dans une certaine mesure. Toutes les parties prenantes ont désormais accès à la même représentation précise des conditions existantes, la numérisation éliminant de nombreuses sources potentielles d’erreurs d’interprétation et de communication.

Amélioration de la collaboration entre les parties prenantes

Le fait de disposer d’une source unique de vérité qui transcende les frontières disciplinaires transforme la manière dont les parties prenantes du projet interagissent entre elles. Cela est rendu possible par l’existence de modèles BIM créés à partir de données de nuages de points. La nature exhaustive des informations obtenues par balayage laser offre un point de référence unifié à tous les participants au projet, ce qui est très éloigné des méthodes de documentation traditionnelles.

Ce flux d’informations partagées présente également de nombreux autres avantages :

• Les gestionnaires d’installations ont accès à une documentation précise des systèmes de construction en vue d’une utilisation ultérieure.
• Les consultants en conception peuvent vérifier leurs modèles par rapport à la même référence spatiale.
• Les clients reçoivent des visualisations plus précises de la manière dont les propositions de conception sont liées aux conditions actuelles.
• Les responsables de la construction peuvent valider les dimensions de fabrication avant même que les matériaux n’arrivent sur le chantier.

La nature visuelle des données des nuages de points est également bénéfique en soi, car elle permet de visualiser des relations spatiales complexes qui sont difficiles à transmettre par le biais de la documentation traditionnelle et contribue à la participation éclairée des utilisateurs finaux et des maîtres d’ouvrage.

Améliorer la visualisation grâce à la technologie de balayage laser 3D

La haute qualité des données de balayage laser crée des opportunités sans précédent pour une visualisation immersive du projet avec un engagement élevé de la part du client. Les outils modernes de traitement des nuages de points peuvent facilement générer des représentations photoréalistes des espaces existants, qui constituent de solides outils de communication permettant aux parties prenantes de naviguer dans des environnements complexes sans avoir à se rendre sur place.

Ces visualisations sont également très avantageuses dans la phase de conception, où les changements proposés peuvent être contextualisés dans l’environnement scanné. Les équipes de conception sont libres de créer des comparaisons convaincantes avant et après pour communiquer l’intention de la conception de manière efficace, en aidant les parties prenantes non techniques à comprendre les relations spatiales et à prendre des décisions plus éclairées lors des revues de conception.

Le potentiel de visualisation est encore élargi grâce aux plateformes de capture de réalité avancées qui prennent désormais en charge la réalité virtuelle et augmentée. Par exemple, les techniciens de maintenance sont en mesure de superposer des informations sur le système du bâtiment à des vues du monde réel à l’aide de leurs appareils mobiles, ce qui facilite la localisation de divers éléments dissimulés lors des appels de service.

Créer une source unique de vérité

Lorsque les enregistrements et les documentations sont dispersés, il peut être difficile de déterminer l’état réel d’une structure. Un modèle agit comme une source unique de vérité, en particulier par le biais de plates-formes collaboratives. Chaque partie prenante et membre de l’équipe peut se référer à une seule source d’information.

Augmenter l’efficacité, réduire les coûts

De nombreuses entreprises travaillant sur des projets de rénovation et de modernisation commencent souvent par des plans existants afin de gagner du temps. Cela peut se retourner contre elles lorsque ces plans sont inexacts ou périmés, et peut augmenter le coût du projet à long terme.

En commençant par une numérisation correcte vers un modèle BIM, il est plus facile de collaborer, d’organiser les informations et de déployer d’autres actions. L’efficacité s’en trouve considérablement améliorée, ce qui permet de réduire les coûts.

Permettre l’automatisation

Un processus adéquat de conversion de la numérisation au BIM peut servir de base à la mise en œuvre de cycles d’automatisation dans le processus de conception et de développement. Cela devient beaucoup plus facile lorsque vous disposez d’une équipe de développement interne fiable qui peut posséder et maintenir le flux de travail d’automatisation. Les problèmes d’efficacité seront ainsi résolus, car les tâches seront mieux exécutées et les dépenses inutiles seront éliminées.

Comment utiliser un scanner laser 3D pour la numérisation vers BIM ?

Une planification soigneuse, une exécution méticuleuse et une sélection appropriée de l’équipement sont autant d’éléments nécessaires à la réussite d’une opération de numérisation. Il est vrai que la technologie devient de plus en plus conviviale au fil du temps, mais une approche structurée et une bonne compréhension des principes fondamentaux de la numérisation sont toujours nécessaires pour obtenir des résultats optimaux.

Choisir le scanner laser adapté à votre projet

Choisir l’option la plus avancée ou la plus chère n’est jamais la bonne solution lorsqu’il s’agit de sélectionner un scanner laser. Chacun de ces choix doit être dicté par les exigences spécifiques du projet, avant tout, et un certain nombre de facteurs sont importants pour chaque choix : le niveau de précision requis, la taille et la complexité de l’environnement capturé, l’utilisation prévue des données résultantes, les conditions environnementales, etc. Les projets moins exigeants peuvent bénéficier de la vitesse et de la flexibilité des systèmes de numérisation mobiles, tandis que les projets de documentation du patrimoine exigent souvent une précision inférieure au millimètre que seuls les scanners fixes haut de gamme peuvent offrir.

La portée est un autre facteur important, en particulier pour les sites vastes ou complexes. Certains scanners sont mieux adaptés à la précision à courte portée dans des espaces confinés, tandis que d’autres peuvent capturer des détails à des distances de plus de 300 mètres. Les capacités du champ de vision suivent la même logique, avec différents appareils offrant des caractéristiques variées, allant d’une couverture angulaire limitée à des données sphériques presque complètes.

D’autres facteurs tout aussi importants doivent être pris en compte dans certaines circonstances, notamment la résistance à l’environnement, l’autonomie de la batterie, les besoins en énergie, la portabilité, le coût, etc. Le scanner optimal pour un projet spécifique est toujours une sorte de compromis, les équipes qui réussissent disposant souvent de plusieurs systèmes de numérisation pour répondre aux différents cas d’utilisation et situations.

Étapes du processus de numérisation

Une numérisation efficace commence toujours par une planification et une préparation approfondies. Une visite préliminaire est toujours nécessaire avant de déployer l’équipement afin d’identifier les défis potentiels, tels que les surfaces réfléchissantes, les restrictions d’accès, les éléments dynamiques, etc. Cette étape est souvent appelée phase de reconnaissance et sert de base à l’élaboration d’un plan de positionnement systématique pour assurer une couverture complète tout en réduisant au minimum le nombre total d’installations nécessaires.

Le placement des cibles est un élément essentiel de la plupart des processus de numérisation, en particulier avec les méthodes d’enregistrement basées sur les cibles. Les marqueurs de référence sur site servent de points communs entre plusieurs numérisations pour faciliter l’alignement précis pendant le traitement. Ces cibles doivent être réparties sur l’ensemble de la zone de numérisation, à des distances et à des hauteurs variables, de manière à être visibles sous la plupart des angles et à éviter les modèles symétriques susceptibles d’introduire des ambiguïtés dans l’enregistrement.

L’opération de numérisation proprement dite comprend une configuration appropriée des paramètres de densité de numérisation en fonction du degré de détail du modèle. Parmi les autres considérations importantes, citons la documentation méticuleuse de chaque position de numérisation et la stabilité adéquate de l’équipement pendant la saisie des données. Heureusement, de nombreux scanners modernes offrent des capacités de visualisation sur le terrain permettant de vérifier l’exhaustivité de la couverture avant le début du balayage, ce qui réduit le risque de visites coûteuses sur le site pour combler les lacunes de la couverture.

Les procédures de terrain après le balayage sont tout aussi importantes que les autres étapes de ce processus. Elles comprennent des contrôles d’enregistrement préliminaires pour vérifier qu’il y a suffisamment de chevauchement entre les balayages adjacents, ainsi que des protocoles de sauvegarde pour protéger les informations capturées. Une documentation complète des métadonnées constitue également un contexte précieux pour l’équipe de traitement en aval, offrant des détails contextuels importants et établissant une piste d’audit claire à des fins d’assurance qualité.

Intégrer les données des nuages de points dans les logiciels BIM

Il n’est pas particulièrement surprenant d’apprendre que le passage des données de numérisation brutes à des nuages de points utilisables dans un environnement BIM est un processus en plusieurs étapes. L’enregistrement est la première grande phase. Il s’agit d’un processus d’alignement de plusieurs numérisations dans le même système de coordonnées. Il peut être réalisé à l’aide de méthodes basées sur des cibles, d’algorithmes de nuage à nuage ou d’approches hybrides qui combinent les deux.

Une fois le nuage de points enregistré, il doit souvent être nettoyé et optimisé afin d’améliorer la clarté visuelle, de réduire le volume de données à des niveaux gérables et d’éliminer le bruit. De nombreuses tâches de traitement sont effectuées à ce stade, telles que :

• Créer des représentations simplifiées du maillage pour améliorer les performances de navigation.
• Segmenter les informations en zones logiques ou en systèmes de construction.
• Établir des systèmes de coordonnées appropriés qui sont alignés sur les exigences du projet.
• Filtrer les valeurs aberrantes et les points parasites résultant d’interférences ou d’effets de bord.
• L’application d’informations sur les couleurs à partir d’images externes ou de photos intégrées.

Les plates-formes BIM diffèrent souvent de manière significative en ce qui concerne la prise en charge des nuages de points directs, mais les limitations de performance potentielles nécessitent une préparation minutieuse dans presque toutes les situations. Les projets de grande envergure sont souvent plus performants lorsqu’ils sont représentés à l’aide d’une approche en mosaïque qui ne charge que les parties pertinentes du nuage de points, ce qui permet d’accéder à l’ensemble des données tout en préservant la réactivité du système. D’un autre côté, certaines entreprises peuvent trouver que les solutions middleware spécialisées sont une meilleure option en comparaison, gérant les données complexes du nuage de points séparément tout en offrant des objets de référence légers à l’environnement BIM lorsqu’ils sont demandés.

La dernière étape du processus d’intégration consiste à établir un alignement précis entre le nuage de points et l’environnement BIM. Certaines approches extraient des plans et des lignes de référence clés pour servir de guides de modélisation directs, tandis que d’autres conservent le nuage de points comme matériel de référence purement visuel.

Quels sont les types de scanners laser couramment utilisés ?

Le marché de la numérisation laser s’est considérablement développé ces dernières années, avec de nombreux fabricants proposant des solutions spécialisées pouvant répondre à différents contextes opérationnels ou exigences de projet. La connaissance des points forts et des limites de chaque catégorie de matériel peut aider les équipes de projet à choisir l’option la plus appropriée à leur contexte.

Scanners laser terrestres et autres technologies de numérisation

Les scanners laser terrestres sont la norme reconnue par l’industrie pour la plupart des cas d’utilisation dans les domaines de la construction et de l’architecture, car ils offrent un bon équilibre entre la qualité des données, la portée et la précision. Ces systèmes sont généralement montés sur trépied et créent des nuages de points détaillés à l’aide de technologies de mesure basées sur la phase ou sur le temps de vol. La nature stationnaire de ces scanners permet d’obtenir des données de qualité constante et des résultats hautement prévisibles, avec des précisions de positionnement souvent mesurées en millimètres. Ils sont donc extrêmement pratiques pour les applications exigeant une précision stricte, telles que les rénovations industrielles, la documentation du patrimoine, etc.

Les systèmes de cartographie mobile sont apparus récemment dans ce domaine également, représentant l’un des plus grands développements de la technologie de numérisation de ces dernières années. Ces dispositifs privilégient la collecte rapide de données à la précision ultime et peuvent aller de dispositifs portatifs ou de systèmes montés sur un sac à dos à des options intégrées dans un véhicule. Le matériel de cartographie mobile peut documenter de vastes zones beaucoup plus rapidement que les approches stationnaires traditionnelles grâce à sa capacité à capturer des données en continu pendant qu’il est en mouvement. Sa précision est généralement de l’ordre du centimètre, mais cela est souvent considéré comme un bon compromis pour les applications où la couverture et la vitesse sont plus importantes que l’extrême fidélité des mesures.

Les méthodes de balayage aérien sont devenues une option très pratique pour documenter les conditions d’un site qu’il serait généralement difficile de saisir depuis le sol, comme les toits, les conditions du site environnant, l’extérieur des bâtiments, etc. Les systèmes LiDAR basés sur des drones sont particulièrement intéressants à cet égard, car ils permettent de recueillir des informations topographiques complètes et de créer une documentation sur l’enveloppe en même temps. Ils ne sont souvent pas assez précis pour extraire des caractéristiques intérieures détaillées, c’est pourquoi les options basées sur les drones sont souvent combinées avec d’autres options pour obtenir de meilleurs résultats.

Cela dit, les scanners laser ne sont pas la seule option pour recueillir des informations dimensionnelles. La photogrammétrie est une autre solution importante. Elle utilise des photographies qui se chevauchent au lieu de mesures laser directes pour acquérir des données dimensionnelles. Bien qu’elle soit généralement moins précise que les systèmes de balayage laser, diverses avancées dans le domaine de la photographie informatique et des algorithmes de structure à partir du mouvement ont considérablement amélioré sa précision au cours des dernières années. Son coût et la simplicité de son équipement en font une excellente option pour la capture de la réalité de base, en particulier dans les petites entreprises, tandis que les flux de travail plus complexes peuvent le combiner avec des méthodes basées sur le laser pour obtenir le meilleur des deux mondes.

Caractéristiques à rechercher dans un scanner laser

Les spécifications en matière de résolution et de précision sont les paramètres fondamentaux de toute option de numérisation. La résolution est la capacité du scanner à distinguer des éléments proches les uns des autres. La précision, quant à elle, est la fiabilité statistique des mesures individuelles (souvent exprimée sous forme de valeurs d’écart-type à des distances de référence). Il est important que ces deux paramètres soient suffisants pour obtenir des résultats de numérisation corrects. Des images à haute résolution sans précision adéquate peuvent produire des nuages de points potentiellement peu fiables, tandis que des balayages à basse résolution avec une grande précision peuvent manquer complètement des caractéristiques importantes à petite échelle.

La portée a un effet direct sur l’efficacité opérationnelle générale, en déterminant le nombre de positions de balayage nécessaires pour documenter un environnement donné. Les systèmes modernes peuvent capturer des données utilisables à plus de 300 mètres de distance, ce qui réduit considérablement le nombre d’installations dans les projets à grande échelle. Cela dit, les spécifications de portée maximale sont souvent mesurées dans des conditions parfaites avec des cibles très réfléchissantes, ce qui n’est pas toujours le cas dans les environnements réels.

C’est pourquoi la portée effective et la portée minimale sont tout aussi importantes dans l’évaluation. La première représente la capacité à capturer les détails architecturaux des matériaux ordinaires de la vie réelle, tandis que la seconde est un facteur très important pour les espaces confinés, où certains systèmes peuvent ne pas capturer les objets qui sont trop proches du scanner.

Certaines caractéristiques du flux de travail sur le terrain peuvent également avoir un effet important sur la qualité des données et la productivité, en particulier lorsque l’on travaille dans des environnements difficiles ou que l’on n’a pas suffisamment d’expérience sur le terrain. La fiabilité des opérations sur le terrain peut être positivement affectée par :

• des capteurs d’inclinaison intégrés pour la vérification du nivellement
• caméras intégrées pour la colorisation des nuages de points
• assistance à l’enregistrement automatisé
• un retour d’information sur la qualité en temps réel, etc.

Il convient également de mentionner ici l’autonomie de la batterie, la protection de l’environnement et le temps d’installation, car ces éléments peuvent influer sur les capacités du matériel dans le cadre de projets comportant des travaux de terrain prolongés et des opérations de numérisation à l’extérieur.

Marques et modèles populaires de scanners laser 3D

Le marché de la numérisation laser professionnelle comprend plusieurs fabricants bien établis, chacun ayant sa propre gamme de produits et des avantages opérationnels uniques. Leica Geosystems occupe une position notable avec ses scanners de la série BLK , ainsi qu’avec le modèle phare RTC360, qui allie une vitesse impressionnante à une technologie de système inertiel visuel intégré qui permet d’automatiser une grande partie du processus d’enregistrement. Le modèle BLK360 est plus compact et moins rapide que le modèle RTC, mais il offre une portabilité impressionnante et constitue une excellente option pour une base d’utilisateurs plus large.

FARO Technologies est également très présent dans le secteur de la construction avec ses scanners de la série Focus. Légers et portables, ils offrent des capacités de documentation du bâtiment extrêmement pratiques, alliant performance et facilité d’utilisation. Certains des modèles les plus récents intègrent également l’enregistrement sur site avec un retour visuel amélioré qui permet de vérifier l’exhaustivité de la couverture à partir de la zone opérationnelle.

Le scanner X7 de Trimble est un autre concurrent de taille, qui illustre la tendance de l’industrie à l’assurance qualité et à l’automatisation des opérations. Le système minimise l’expertise technique requise pour l’utiliser en offrant des capacités de nivellement automatique, une vérification intégrée de l’enregistrement, un étalonnage automatique, etc. Cela permet d’éliminer, dans une certaine mesure, l’un des obstacles historiques à la numérisation laser, puisque des connaissances spécialisées en la matière étaient traditionnellement nécessaires pour obtenir des résultats de numérisation cohérents.

Le segment de la numérisation mobile mérite d’être mentionné ici, car il a connu une révolution particulièrement rapide ces dernières années. GeoSLAM, qui a présenté ses solutions basées sur le SLAM (SLAM signifie « localisation et cartographie simultanées »), en est un bon exemple. Les scanners de la série ZEB offrent des avantages considérables en termes de vitesse, au prix d’une précision moindre. Le BLK2GO de Leica est un autre exemple d’appareil mobile doté d’une technologie similaire, et il existe plusieurs autres alternatives sur le marché de la part de concurrents émergents, ce qui élargit le potentiel des méthodologies de capture dynamique.

Logiciels et flux de travail dans le processus de numérisation vers le BIM.

Bien que plusieurs sections aient été consacrées aux avantages, aux études de cas, aux défis, aux applications industrielles et à d’autres aspects de l’écosystème de la numérisation vers le BIM, il existe un flux de travail très simplifié qui illustre le fonctionnement du processus de numérisation vers le BIM et qui permet de comprendre comment certains logiciels et outils de l’écosystème interagissent. Tout d’abord, le flux de travail.

Un flux de travail simplifié de la numérisation à la BIM en 7 étapes.

Étape 1 : Commencez toujours par votre objectif. À quoi les données collectées sont-elles censées servir ? Cela permettra à votre équipe de savoir clairement ce qui doit être collecté et ce qui peut être ignoré.

Étape 2 : Envoyez un membre de l’équipe ou un professionnel pour scanner le site.

Étape 3 : La personne qui effectue le balayage doit tenir compte de certains paramètres clés lors de la configuration du scanner, notamment la densité de balayage ou le nombre de points de mesure à prendre à chaque balayage.

Étape 4 : Il est essentiel d’effectuer plusieurs balayages sous différents angles pour obtenir une image complète du site. La compréhension de l’objectif de la numérisation peut aider la personne chargée de la numérisation à être plus efficace.

Étape 5 : Transférez les données du scanner sur un ordinateur ou sur une plateforme de partage de fichiers en ligne.

Étape 6 : Il est essentiel de partager les scans individuels en un nuage de points composite à l’aide d’un logiciel de modélisation point à nuage pour enregistrer, analyser et modéliser vos données. Cette opération doit être effectuée avant que le fichier ne soit partagé avec qui que ce soit.

Étape 7 : Une fois que vos données point à nuage ont été enregistrées, elles peuvent être facilement transférées vers un logiciel de modélisation et développées en contenu de modèle constructible.

Logiciel Autodesk pour les projets de numérisation vers BIM

Autodesk dispose d’une suite d’outils logiciels qui aident les professionnels à mener à bien le processus de conversion de la numérisation à la BIM. Il s’agit notamment de :

1. Revit

Un programme BIM populaire qui permet aux utilisateurs de construire des modèles architecturaux, structurels et MEP précis à l’aide de données point à nuage, ce qui le rend adapté aux projets de rénovation et de restauration.

2. Recap Pro

Spécialisé dans l’acquisition, le traitement et la modification de données de balayage laser. Il transforme les données brutes point-to-cloud en données utilisables, ce qui permet une connexion facile avec Revit et d’autres outils de conception.

3. Navisworks

Un outil puissant pour l’identification des conflits et la coordination des modèles. Il permet l’intégration de différents types de données, y compris les nuages de points, afin d’identifier les conflits et d’accroître l’efficacité du projet.

4. Civil 3D

Conçu pour les projets de génie civil, il offre un traitement des données point à nuage pour la modélisation du terrain, la génération de surfaces et la conception d’infrastructures, ce qui le rend essentiel pour les projets de développement de sites complexes.

Comprendre la conversion d’un nuage de points en BIM

Le processus de conversion d’un nuage de points en BIM est fondamentalement une interprétation humaine des données de numérisation pour identifier divers éléments de construction et créer les objets paramétriques correspondants. C’est un processus qui peut être assisté et automatisé à certains égards, mais une conversion entièrement automatisée est encore hors de question dans un avenir prévisible pour un certain nombre de raisons, notamment la précision, la complexité, etc.

Une véritable conversion BIM nécessite la capacité de classer les données des nuages de points en éléments de construction reconnaissables avec toutes les relations et propriétés nécessaires, ce qui est beaucoup plus que ce que le dessin automatisé à partir de nuages de points peut fournir. Même un élément aussi simple qu’un mur dans un modèle BIM n’est pas une représentation visuelle mais un objet intelligent avec une variété de propriétés matérielles, de connexions aux éléments adjacents, de caractéristiques structurelles, etc.

Le processus d’interprétation de la conversion suit généralement une approche très structurée, progressant d’éléments à grande échelle vers des composants de plus en plus détaillés du modèle BIM. La séquence d’actions de base de la conversion devrait ressembler à ce qui suit :

1. Établir des niveaux et des plans de référence primaires qui définissent l’organisation générale du bâtiment.
2. Identifier et modéliser les éléments architecturaux et structurels les plus importants, tels que les murs, les poutres, les colonnes et les planchers.
3. Ajout d’éléments de transition et d’ouvertures, tels que les escaliers, les fenêtres, les portes, etc.
4. Incorporer les systèmes électriques, de plomberie et mécaniques, le cas échéant.
5. Affiner le modèle à l’aide de détails architecturaux et de finitions.

Chaque étape de ce processus implique de multiples décisions sur la manière de représenter la réalité telle qu’elle est construite, tout en gardant à l’esprit les contraintes du logiciel BIM (à la fois pour les capacités de modélisation et les bibliothèques d’objets). En outre, lorsque les conditions réelles diffèrent des objets paramétriques idéalisés (comme c’est souvent le cas), les modélisateurs doivent décider du niveau de simplification acceptable pour maintenir une précision suffisante du modèle tout en évitant des éléments personnalisés trop complexes.

Plusieurs approches de la modélisation peuvent être utilisées dans certaines situations, avec au moins trois méthodologies distinctes qui peuvent être considérées comme des normes industrielles de facto. La modélisation littérale consiste à créer des représentations géométriques exactes des conditions de construction, avec tous les écarts et irrégularités. L’approximation paramétrique repose sur l’utilisation d’objets BIM standard qui sont ajustés pour s’adapter aux conditions réelles, les structures de données intelligentes étant prioritaires par rapport à la géométrie exacte. Les approches hybrides sont également assez courantes. Elles combinent une géométrie personnalisée pour les éléments irréguliers et des objets paramétriques pour les éléments typiques.

La meilleure option pour une situation spécifique dépend de l’utilisation prévue du modèle, de la nature de la structure documentée et des ressources disponibles pour le processus. La modélisation littérale est souvent choisie pour les projets de préservation historique qui mettent l’accent sur les détails architecturaux uniques, tandis que les conceptions de rénovation sont souvent créées à l’aide d’objets paramétriques, même si cela se fait au prix d’une simplification géométrique mineure dans certains cas.

Défis dans le processus d’intégration des données des nuages de points

L’extrême densité des nuages de points pose un certain nombre de problèmes de visualisation et de navigation pour les plates-formes BIM qui n’ont pas été conçues à l’origine pour travailler avec des références à forte densité de données. Même le matériel le plus puissant peut être dépassé par le nombre de points d’un nuage de points pour des bâtiments complets, ce qui oblige les flux de travail à rechercher un équilibre prudent entre la réactivité du système et l’exhaustivité des données. De nombreuses implémentations réussies de nuages de points reposent sur des approches de sous-échantillonnage ou de segmentation adaptées à des tâches de modélisation spécifiques, ce qui constitue une option beaucoup plus efficace que le référencement continu de l’ensemble des données.

Les nuages de points présentent également des lacunes en matière d’information qui nécessitent une interpolation et un jugement professionnel, générées par des occlusions ou des ombres de balayage (zones invisibles pour le scanner en raison d’une obstruction). Les angles morts de ce type sont assez fréquents dans les espaces mécaniques encombrés, ainsi qu’à l’intérieur des murs et au-dessus des plafonds suspendus. Heureusement, les modélisateurs qui ont suffisamment d’expérience sur le terrain peuvent résoudre ces problèmes de différentes manières, par exemple en procédant à des investigations destructives ciblées ou en déterminant les conditions cachées à partir de preuves visibles.

La complexité géométrique constitue également un défi de taille, en particulier lorsqu’il s’agit de structures historiques ou à évolution organique. De nombreuses solutions BIM utilisent des objets paramétriques basés sur des formes idéalisées, avec la même épaisseur de plancher, des colonnes verticales identiques, des murs parfaitement plans, etc. Les bâtiments réels qui se sont installés ou qui ont été modifiés au fil du temps suivent rarement des mesures aussi strictement parfaites. Cela nécessite souvent le développement d’objets personnalisés, ainsi que des extrusions non uniformes ou même des solutions de contournement spécialisées pour équilibrer les exigences de maintenance futures, la facilité d’utilisation du modèle et la fidélité géométrique.

Obstacles à la collaboration

Il y a souvent des problèmes de communication entre les clients et les entreprises, ce qui peut nuire aux efforts de collaboration.

Un bon moyen d’atténuer ce problème consiste pour les entreprises à être plus proactives dans leurs lignes de communication. Il est essentiel de maintenir une conversation ouverte et régulière avec le client pour parvenir à un consensus sur le niveau de détail souhaité. Cela peut se faire par le biais de plateformes de collaboration basées sur le cloud.

Limites des logiciels

La plupart des outils de conception BIM, tels que Revit, se concentrent principalement sur la conception de nouveaux bâtiments, ce qui rend difficile leur utilisation efficace pour la documentation des structures existantes.

Un moyen de contourner ce problème est d’utiliser des modules d’extension qui offrent plus de flexibilité. Une autre solution possible consiste à utiliser des outils spécialisés de traitement point à nu (comme Recap Pro, CloudCompare) pour l’extraction initiale de la géométrie avant l’importation dans les plates-formes BIM.

Impacts des conditions météorologiques

La méthode Scan to BIM est soumise à certaines limitations météorologiques et ne peut pas être utilisée à l’extérieur dans des circonstances météorologiques particulières, comme la pluie.

Un moyen d’atténuer ce problème est de planifier stratégiquement les périodes de numérisation, c’est-à-dire d’établir des plans de numérisation pendant les saisons où il pleut le moins. Il est également possible de donner la priorité au balayage intérieur lorsque les conditions météorologiques sont défavorables.

Difficultés liées au balayage de grandes zones

La numérisation de grandes zones est plus difficile car le traitement de grands ensembles de données nécessite une puissance de traitement et un espace de stockage suffisants, ce qui peut entraîner une augmentation des coûts.

L’utilisation de plateformes d’informatique en nuage peut aider à résoudre les problèmes de stockage. Il est également possible d’utiliser des plateformes qui ne chargent que les parties pertinentes des données de point à nuage en fonction du lieu de visualisation, plutôt que de charger des ensembles de données entiers.

Sites très fréquentés

Lors de la numérisation générale, les zones doivent être vides car les interactions peuvent affecter la précision des données. Cela peut s’avérer difficile avec des bâtiments en activité.

Une bonne planification est un moyen d’y remédier. Fixer des heures de balayage pour les week-ends ou les jours fériés peut permettre de limiter les sites occupés. Une autre option possible est d’utiliser une méthode de numérisation par phase, dans laquelle les entreprises se coordonnent avec les gestionnaires des installations pour organiser des numérisations progressives par zone.

Meilleures pratiques pour créer des modèles 3D précis

Tout processus de modélisation réussi doit commencer par une planification complète de la numérisation, en gardant à l’esprit les exigences de la modélisation. En sachant comment le modèle sera utilisé à l’avenir, les équipes de numérisation pourront s’assurer que les zones les plus critiques sont correctement couvertes, en ajustant les paramètres de résolution et en capturant le niveau de détail nécessaire sans stocker d’informations excessives. La coordination entre les équipes de modélisation et de numérisation peut éviter des sessions de numérisation supplémentaires et des travaux de reprise coûteux lorsqu’elle est préparée correctement.

La création d’un plan de modélisation clair avant le début de tout travail de production peut offrir une orientation essentielle pour les différentes étapes du processus de conversion. Ces plans doivent définir

• les processus de flux de travail pour la vérification de la qualité par rapport aux données du nuage de points
• l’ordre de priorité pour chaque élément et objet du modèle BIM
• l’organisation des fichiers avec des conventions de dénomination et le soutien à la collaboration au sein du projet
• les spécifications LOD appropriées pour les éléments de construction
• exigences de précision et tolérances pour les différentes utilisations du modèle.

La plupart des structures importantes et complexes utilisent une approche de modélisation par étapes qui s’avère très efficace dans de telles circonstances. Au lieu de créer un modèle de haute précision dès le départ, les équipes peuvent développer un modèle en plusieurs « phases » avec des niveaux de détail croissants qui s’alignent sur certaines étapes du projet. Par exemple, un modèle de masse initial peut soutenir les premiers concepts de conception, l’étape de la conception schématique fonctionne très bien avec seulement les principaux éléments structurels et architecturaux décrits, tandis que la documentation de construction nécessite des systèmes et des composants plus détaillés en aval.

La vérification de la qualité reste une étape essentielle du processus de développement du modèle. Elle doit aller au-delà d’une simple comparaison visuelle entre le modèle et le nuage de points, et des techniques de validation quantitatives doivent être utilisées pour garantir la conformité avec les différentes exigences de précision. Les flux de travail les plus efficaces intègrent des contrôles de qualité réguliers au lieu de s’appuyer uniquement sur la vérification finale, ce qui permet d’apporter des corrections opportunes à tout problème systématique avant qu’il ne se propage au reste du modèle.

Meilleures pratiques et pièges de la numérisation vers le BIM

Pour mener à bien un processus de mise en œuvre de la numérisation vers le BIM, il faut une technologie de pointe et des opérateurs qualifiés, mais aussi une planification minutieuse, une communication claire et une compréhension globale des défis possibles qui peuvent saper les meilleurs efforts. En examinant les meilleures pratiques et les pièges possibles qui peuvent affecter le processus de mise en œuvre du nuage de points à la BIM, les projets peuvent être mieux exécutés et il devient plus facile de surmonter les difficultés.

Quelles sont les meilleures pratiques qui assurent la réussite du passage du nuage de points à la BIM ?

Établir l’objectif et le champ d’application dès le début

Avant de commencer toute activité de numérisation, il est essentiel de comprendre l’usage qui sera fait du nuage de points et du modèle qui en résultera. Cette étape peut aider à déterminer les données à collecter et la manière dont elles doivent être organisées.

Le projet est-il axé sur la mécanique, l’électricité, la plomberie ou l’ensemble de l’enveloppe d’un bâtiment ? Ou s’agit-il de tout autre chose ? L’objectif du projet peut contribuer à limiter les ressources consacrées à l’analyse. Si le projet couvre davantage les priorités en matière de plomberie, la numérisation des composants électriques ne fera aucun mal, mais il serait inutile de numériser les fils et les prises qui sont sur le point d’être remplacés.

Une fois que la portée du projet est clairement définie, les domaines qui doivent être documentés dans le modèle BIM deviennent plus clairs. Cela permet de gagner du temps et d’économiser des ressources à long terme.

Gérez avec vigilance le glissement interne de la portée du projet

Il est essentiel de gérer l’étendue du processus de numérisation vers le BIM en interne afin de s’assurer que votre équipe ne travaille pas trop ou pas assez sur le projet. En raison de l’étendue de la gamme de nuages de points, il peut être facile de se laisser emporter par la numérisation et de capturer des détails inutiles. La gestion de l’éventail des tâches des membres de l’équipe doit être intentionnelle.

Cela peut se faire grâce à une communication structurée, comme nous le verrons bientôt, et à un système de gestion de projet agile. Grâce à ces outils, il devient plus facile de repérer les écarts, de corriger les problèmes et de donner des instructions supplémentaires, ce qui permet à l’équipe de rester sur la bonne voie.

Communiquer et collaborer avec les parties prenantes

Un large éventail de parties prenantes, y compris les propriétaires/promoteurs, les architectes, les ingénieurs, les entrepreneurs et les gestionnaires d’installations, peuvent bénéficier de la numérisation des données BIM. Ces informations ne doivent pas être regroupées en un seul endroit. L’accès aux données et leur utilisation à des fins de coopération doivent être accessibles à tous ceux qui peuvent en bénéficier.

Les applications basées sur le nuage rendent cela possible, permettant aux parties prenantes d’interagir avec les nuages de points 3D via un ordinateur portable, une tablette ou un appareil mobile, même lorsqu’elles ne sont pas sur place. Une communication et une collaboration adéquates vont au-delà du simple partage de fichiers :

• Faciliter le suivi des problèmes à partir de différents emplacements sur le nuage
• S’assurer que le personnel non technique peut naviguer dans les outils disponibles
• Fournir des capacités d’annotation et de balisage du support
• Faciliter la communication contextuelle associée à des emplacements spatiaux particuliers
• Maintenir le contrôle des versions au fur et à mesure de l’évolution du modèle

Améliorez les données des nuages de points avec de l’imagerie

Les nuages de points créés par balayage laser 3D sont précis et ne nécessitent pas de photos. Les photographies aident les parties prenantes à comprendre et à parcourir les nuages de points, en particulier celles qui ne sont pas familiarisées avec les paysages géométriques.

Le scénario idéal consiste à intégrer des vidéos à 360 degrés à vos données de nuages de points. Les visites photo réalistes avec la précision des nuages de points permettent aux parties prenantes d’explorer virtuellement l’emplacement de votre projet, où qu’elles se trouvent. En combinant la familiarité des photos avec la précision des nuages de points, cette visionneuse de nuages de points alignés sur les photos (par exemple, l’imagerie à 360 degrés liée aux numérisations) crée une expérience intuitive qui relie les données géométriques abstraites aux espaces familiers.

Travaillez avec des partenaires de confiance pour la numérisation laser 3D

Travailler avec une équipe interne pour la numérisation n’est pas une mauvaise option, mais vous pouvez obtenir le meilleur en travaillant avec des partenaires professionnels :

Des coûts initiaux moins élevés : L’acquisition de l’équipement et la formation du personnel peuvent représenter des dépenses considérables.

Moins de délais : En travaillant avec un fournisseur professionnel, vous ne perdez pas de temps à rechercher des outils et des processus.

Utilisation maximale des données : De nombreux fournisseurs proposent des services de numérisation et de modélisation de bout en bout, ce qui vous permet de tirer le meilleur parti de vos données de numérisation sans avoir à mettre en place des capacités de modélisation internes.

Conseils professionnels : Le bon partenaire professionnel ne se contente pas d’exécuter la numérisation BIM, il vous apporte également des informations précieuses pour vous aider à prendre les meilleures décisions.

Une allocation des ressources plus efficace : Déléguer le processus de capture à des professionnels libère du temps et permet aux membres de l’équipe de se consacrer à d’autres tâches.

Quels sont les écueils à éviter ?

Puisque certaines des meilleures pratiques qui peuvent faciliter le processus de numérisation vers la BIM ont été mises en évidence ci-dessus, voici trois pièges silencieux que de nombreuses entreprises manquent.

Ne pas aligner la stratégie de numérisation sur les exigences de modélisation

De nombreux projets souffrent du fait que l’équipe chargée de la numérisation capture des données sans comprendre parfaitement l’utilisation qui en sera faite par ceux qui créeront les modèles. Ce décalage peut affecter des zones critiques, se traduire par des paramètres de résolution inappropriés ou des informations contextuelles manquantes.

La solution la plus simple est la communication et la coordination entre les équipes dès le départ.

Sous-estimation de la complexité de la conversion

Le processus de conversion des données « point-to-cloud » en modèles BIM n’est pas simple. Il est toujours nécessaire de faire appel à des professionnels et de superviser le processus. Les entreprises qui débutent dans ce processus sous-estiment souvent le temps et les compétences nécessaires.

Travailler avec des professionnels et être capable d’ajuster les délais du projet peut aider à résoudre ce problème.

Processus de vérification de la qualité inadéquats

De nombreuses entreprises omettent souvent de procéder à une vérification quantitative appropriée, se contentant de comparaisons visuelles entre les nuages de points et les modèles construits. En l’absence de techniques de validation quantitative appropriées et de processus de vérification systématique, il est plus facile de faire apparaître des erreurs de dimensions et d’autres incohérences dans la modélisation.

Les flux de travail devraient inclure un contrôle de qualité et une validation cohérents des modèles tout au long de leur développement, plutôt que d’attendre la fin d’un cycle.

Comment la numérisation laser 3D est-elle intégrée au logiciel BIM ?

L’intégration de la technologie de numérisation et des plates-formes BIM continue d’évoluer et de s’améliorer. De plus en plus de développeurs de logiciels reconnaissent activement la nécessité de prendre en charge les nuages de points pour les projets de rénovation et la documentation. Les efforts croissants d’intégration ont déjà transformé un processus complexe et laborieux en une combinaison de flux de travail de plus en plus rationalisés qui peuvent maintenir la fidélité des données et améliorer l’expérience de l’utilisateur en même temps. Toutefois, comme nous l’avons mentionné, il s’agit toujours d’un processus en cours, c’est pourquoi connaître le stade actuel de développement est une aide précieuse pour les équipes qui tentent de développer des pipelines efficaces qui tirent parti des forces des outils spécialisés et minimisent les effets des zones problématiques.

Comment le contrôle de la qualité, la validation et le niveau de détail (LOD) fonctionnent-ils dans le cadre de la numérisation vers la BIM ?

Le passage des données du point au nuage vers le BIM n’est fiable que dans la mesure où les processus de contrôle de la qualité et de validation qui le régissent le sont. En l’absence de systèmes permettant de vérifier la cohérence de la transformation, des erreurs peuvent passer inaperçues, ce qui peut compromettre l’utilité du modèle pour la coordination, la construction et la gestion des installations.

Comprendre le niveau de détail (LOD) dans l’analyse BIM

Les spécifications relatives au niveau de détail définissent le degré de précision géométrique et les autres informations nécessaires pour chaque élément architectural à différentes phases du projet. Le cadre LOD du BIM Forum donne des définitions standard pour les niveaux de détail, de LOD 100 (représentation conceptuelle) à LOD 500 (représentation vérifiée telle que construite).

Pour les projets Scan to BIM, le LOD 300 est généralement le niveau de précision le plus bas nécessaire pour les projets de réhabilitation et de rénovation. Il est suffisamment précis pour le développement et la coordination de la conception. Lorsque vous avez besoin d’une précision au niveau de la fabrication, comme dans le cas de systèmes MEP complexes (mécanique, électricité et plomberie) ou de connexions structurelles, vous pouvez avoir besoin d’un LOD 400. Définir les bonnes cibles de LOD pour les différentes parties d’un bâtiment avant de commencer la modélisation aide les équipes à trouver le bon équilibre entre les besoins de précision et les ressources et délais du projet.

Techniques essentielles de contrôle de la qualité

Vérifications de l’enregistrement des nuages de points

C’est la base de l’assurance qualité. Au stade initial, avant le début des numérisations, les équipes doivent vérifier qu’un système de coordonnées est en place pour garantir l’alignement avec les différentes numérisations.

Vérifications de la précision du modèle

Plutôt que de se fier uniquement à la représentation visuelle, les équipes doivent mettre en place des techniques de validation quantitative dès le début des nuages de points jusqu’au modèle BIM. La réalisation de ces audits à intervalles réguliers tout au long du développement du modèle permet de détecter les erreurs avant qu’elles ne s’aggravent.

Outils de validation automatisés

L’utilisation d’outils de validation automatisés tels que Revit, ainsi que de plugins et de scripts personnalisés, peut améliorer considérablement la détection des erreurs. Ces vérifications automatiques s’ajoutent à l’examen humain en analysant rapidement les grands ensembles de données et en signalant tout résultat inhabituel en vue d’un examen plus approfondi.

Instaurer la confiance grâce à une vérification systématique

La priorité accordée au contrôle de la qualité ne se limite pas à l’acquisition d’outils techniques et à la réalisation d’audits fréquents ; elle englobe également la documentation et la traçabilité. Les journaux d’assurance qualité doivent être tenus à jour et inclure les statistiques d’enregistrement, les rapports de déviation et la résolution des problèmes identifiés, car ils constituent une piste d’audit qui prouve la crédibilité du modèle. La documentation devient vitale lorsque les parties prenantes sont impliquées et souhaitent remettre en question l’exactitude d’un modèle. Elle aide également les modèles à respecter les dispositions contractuelles ou les normes industrielles telles que la norme ISO 19650.

Investir dans un contrôle qualité solide n’est pas une opération ponctuelle, et ses avantages ne le sont pas non plus. Les avantages vont de la réduction du besoin de retouches à la minimisation des conflits de collaboration, en passant par la livraison de modèles BIM dignes de confiance et pouvant être utilisés pour des décisions critiques.

Logiciels BIM populaires pour le traitement des données de nuages de points

Revit d’Autodesk est la plateforme BIM dominante sur le marché, et elle dispose également de solides capacités en matière de nuages de points. Il peut importer directement les formats de nuages de points standard (RCP et RCS) tout en offrant des outils de visualisation de référence spécialement conçus pour la numérisation des données. À vrai dire, il n’a pas été conçu dès le départ comme une plateforme de traitement de nuages de points, mais ses capacités de prise en charge directe peuvent néanmoins éliminer de nombreuses perturbations du flux de travail lors de la création de modèles utilisant des données de numérisation comme références.

En ce qui concerne le traitement des nuages de points, des plateformes spécialisées comme Leica Cyclone, FARO SCENE et Trimble RealWorks fournissent des outils complets pour l’enregistrement, le nettoyage et l’optimisation des données de numérisation. La plupart des fonctions spécialisées de ces solutions sont absentes des logiciels BIM généraux, notamment les algorithmes d’enregistrement complexes, l’extraction automatisée d’éléments, la création de maillages, etc. De nombreux flux de travail de numérisation établis utilisent l’un de ces outils pour la préparation initiale des données avant de transférer les nuages de points qui ont été optimisés vers une plateforme axée sur la modélisation.

CloudCompare et d’autres plateformes open-source similaires ont également gagné en popularité en tant que solutions pour la manipulation spécifique de nuages de points, avec de fortes capacités de comparaison, de mesure et d’analyse, mais sans coût de licence. Ces outils offrent des possibilités supplémentaires précieuses aux entreprises dont les budgets logiciels sont limités, même s’ils manquent souvent d’une intégration BIM transparente et d’autres possibilités offertes par les solutions propriétaires.

Ces dernières années, on a également assisté à une forte émergence de solutions intermédiaires spécialisées, axées sur la numérisation des ponts et les flux de travail BIM. Il s’agit notamment d’exemples tels que Cintoo Cloud, Scan Essentials et PointCab, qui se positionnent à mi-chemin entre les logiciels de traitement traditionnels et les plateformes BIM. Les principaux domaines de spécialisation de ces outils sont l’ajustement primitif, l’extraction de sections et l’annotation, autant de tâches qui rendent le processus de modélisation plus efficace sans manipulation directe du nuage de points.

Traitement des données dans le flux de travail BIM

Des stratégies efficaces de gestion des données sont pratiquement obligatoires lors de l’utilisation des grands ensembles de données qui sont typiques des scans complets de bâtiments. Une numérisation haute résolution d’un seul projet peut générer plusieurs téraoctets de données brutes, ce qui pose d’importants problèmes de traitement et de stockage. C’est pourquoi les entreprises ont tendance à utiliser des approches de gestion des données à plusieurs niveaux :

• préserver les fichiers de numérisation originaux pour les archives
• conserver les nuages de points nettoyés à pleine résolution
• créer des versions optimisées des nuages de points pour une utilisation régulière
• générer des visualisations légères à des fins de référence générale ou d’engagement des parties prenantes.

Cette approche hiérarchique permet de trouver un équilibre entre la préservation des données et les limites de performance pratique, en conservant la possibilité de se référer aux données originales si nécessaire, tout en offrant un accès aux niveaux de détail nécessaires pour différentes tâches.

La normalisation des formats est encore un processus en cours dans le flux de travail Scan to BIM. L’industrie dans son ensemble a largement convergé vers l’utilisation de formats standardisés tels que le E57 pour l’échange de données indépendamment du scanner, mais les formats de données propriétaires dominent toujours certains flux de travail en raison des avantages qu’ils offrent en termes de performances. Une mise en œuvre réussie nécessite toujours une planification minutieuse des transitions de format potentielles afin d’éviter la dégradation de la précision ou la perte de données, en particulier lors du passage d’une plateforme spécifique à un fournisseur à une autre.

Les opérations de prétraitement méritent également d’être mentionnées ici, car elles ont un impact à la fois sur la facilité d’utilisation du nuage de points et sur la qualité du modèle résultant, et ce de différentes manières. L’enregistrement et le nettoyage de base ne sont pas les seuls processus inclus ici, et des opérations telles que le calcul de la normale à la surface, le filtrage du bruit et la segmentation peuvent grandement améliorer la reconnaissance des caractéristiques et la qualité de la visualisation dans de nombreuses situations. Il existe également plusieurs algorithmes de classification avancés déjà sur le marché, offrant une identification automatique et un code couleur pour les principaux éléments de construction dans le nuage de points, ce qui accélère considérablement les efforts de modélisation ultérieurs.

Comment la numérisation 3D peut-elle améliorer la sécurité dans les projets de rénovation ?

La numérisation laser a un effet surprenant sur la planification de la sécurité dans les projets de rénovation grâce à la documentation complète des conditions existantes avant que quiconque ne doive travailler dans un environnement potentiellement dangereux. C’est un point particulièrement important dans les environnements industriels, où la documentation précise des dégagements des équipements, des espaces confinés et des dangers aériens peut aider à la planification détaillée de la sécurité et aux stratégies d’atténuation des risques grâce à la disponibilité d’une quantité écrasante de données précises.

Les capacités de capture à distance sont particulièrement précieuses pour documenter les environnements contaminés ou les structures détériorées. Les équipements modernes de balayage à longue portée permettent de documenter les zones instables à distance, tandis que les plateformes robotisées ou mobiles peuvent naviguer dans des environnements dangereux sans mettre en danger la vie des personnes. Les informations obtenues permettent une évaluation approfondie des conditions et de la planification sans danger inutile pour les membres de l’équipe du projet.

D’autres aspects potentiellement avantageux des données de nuages de points dans le contexte des efforts de sécurité sont les suivants :

• Aide à la planification détaillée des systèmes de protection temporaire avec un contexte spatial de haute précision
• Données de référence pour la mise en œuvre de contrôles techniques basés sur des conditions réelles
• Orientation virtuelle du chantier et formation à la sécurité à l’aide de représentations précises de l’environnement du projet
• Soutien à la préfabrication hors site pour minimiser les opérations dangereuses sur le terrain lorsque c’est possible

Utilisation de Revizto pour l’intégration de la numérisation laser 3D

Revizto est également une option viable pour certaines tâches liées aux données de nuages de points, car il s’agit d’une plateforme de collaboration précieuse avec de nombreuses capacités. Elle permet une navigation intuitive dans les modèles intégrés et les informations de numérisation associées, sans connaissances techniques préalables, ce qui rend les informations spatiales complexes beaucoup plus accessibles aux propriétaires, aux entrepreneurs et aux consultants.

La plateforme facilite la communication sur les conditions existantes sur le site grâce à une interface simplifiée de suivi des problèmes et de marquage liée directement aux emplacements spatiaux dans le modèle fusionné et le nuage de points. Cette communication contextuelle aide à réduire les malentendus tout en permettant une collaboration à distance plus efficace, permettant aux membres de l’équipe de se référer à des emplacements et des conditions précises sans outils de mesure spécialisés ou visites sur site.

Revizto n’est pas un outil de création primaire, mais son rôle de plateforme intermédiaire lui permet de compléter les applications dédiées au BIM et au traitement des nuages de points plutôt que de les remplacer entièrement. La plus grande valeur de Revizto réside dans la démocratisation de l’accès à des informations techniques complexes, permettant la création d’un environnement visuel partagé qui permet une communication efficace entre tous les participants au projet, même si leurs plates-formes logicielles principales sont différentes. Cette capacité de passerelle s’avère particulièrement précieuse dans les grands projets faisant appel à plusieurs consultants, où chacun peut travailler dans un environnement de création différent.

Utilisation de jumeaux numériques et intégration de la gestion des installations

Les modèles de numérisation vers BIM produisent généralement des jumeaux numériques exacts des structures numérisées, ce qui peut faciliter la gestion des installations à long terme. Pour obtenir ces jumeaux numériques à partir de modèles, des métadonnées et des attributs supplémentaires peuvent être ajoutés, ce qui les rend beaucoup plus proches des structures réelles et aide les architectes et les ingénieurs à prévoir avec précision l’ensemble du cycle de vie d’un bâtiment, de la conception à la démolition. Ce jumeau numérique constitue une ressource précieuse pour les parties prenantes qui ne peuvent pas se rendre physiquement sur le site pour superviser les changements qui s’y produisent.

Quel rôle joue le balayage laser dans l’industrie de la construction ?

La technologie du balayage laser a depuis longtemps dépassé ses applications initiales d’arpentage et de documentation du patrimoine, et elle est devenue un élément important des flux de travail de la construction moderne. Dans l’environnement moderne, les données des nuages de points peuvent aider à prendre des décisions tout au long du cycle de vie du bâtiment, de la documentation initiale du site à la vérification de la construction et à la gestion continue des installations. L’impact de cette technologie sur les différents projets et méthodes peut varier, mais la proposition de valeur globale reste la même : remplacer les hypothèses par des données spatiales précises.

Impact sur les projets de bâtiments existants

Les projets de rénovation et de réutilisation adaptative sont probablement ceux qui ont le plus bénéficié de l’adoption du balayage laser. Les scanners éliminent de nombreuses sources d’incertitude qui ont affecté ces projets pendant des années en établissant une documentation précise des conditions existantes. Cette technologie est particulièrement précieuse pour les projets présentant des géométries complexes, des informations manquantes ou de multiples modifications historiques qui ont créé des conditions non documentées. Dans de telles circonstances, la numérisation révèle souvent des informations dimensionnelles importantes qui n’auraient pas été découvertes avec les méthodes de mesure conventionnelles.

Outre la précision des dimensions, la numérisation offre également des informations contextuelles cruciales lorsqu’il s’agit des relations entre les systèmes de construction qui ne sont pas représentées dans la documentation conventionnelle. La visualisation des systèmes mécaniques dans leur contexte spatial, avec toutes les suspensions, les supports et les services adjacents, contribue à créer une atmosphère plus confiante pour la planification des rénovations tout en améliorant les taux d’utilisation de l’espace. Elle peut aider les équipes à identifier les conflits potentiels dès le début du processus de conception, lorsque les coûts de résolution de ces problèmes sont minimes.

Les projets de préservation du patrimoine et de l’histoire ont également tiré des avantages substantiels de cette technologie, en particulier dans les situations où les normes de documentation dépassent celles de la construction conventionnelle. Les mesures laser et leur nature sans contact permettent de protéger les surfaces historiques délicates tout en ayant la capacité de capturer des géométries irrégulières et des éléments architecturaux uniques avec un degré de précision incroyablement élevé. La documentation complète de ces projets, d’autre part, permet de créer des dossiers précieux sur des structures importantes qui auraient pu être documentées de manière inadéquate autrement.

Applications industrielles et études de cas

Il existe de nombreuses applications de la numérisation 3D vers la BIM dans divers secteurs d’activité. La numérisation laser 3D vers BIM a été utilisée dans des projets pratiques et ces projets ont montré l’efficacité pratique de l’utilisation de la numérisation vers BIM dans l’industrie de l’architecture, de l’ingénierie et de la construction (AEC). Nous allons examiner quelques études de cas notables avant de nous pencher sur d’autres applications industrielles pratiques.

Études de cas de numérisation 3D vers BIM

Site du World Trade Center : Documentation du mémorial et de l’infrastructure

Lors du réaménagement du site du World Trade Center, il était nécessaire de documenter les infrastructures souterraines existantes, les éléments commémoratifs et les structures adjacentes afin d’assurer la coordination de la nouvelle construction. La numérisation a été utilisée pour capturer les emplacements précis des services publics, des raccords électriques, des éléments de fondation et des éléments commémoratifs susceptibles d’entrer en conflit avec les nouveaux développements, tout en établissant une relation spatiale entre les nouvelles et les anciennes structures. Le modèle ainsi créé a permis de faciliter la collaboration entre les différentes équipes de concepteurs travaillant sur divers projets sur le site. La nouvelle structure a ainsi pu être construite tout en respectant les contraintes physiques et les éléments commémoratifs de l’ancienne structure. Ce cas démontre le rôle de Scan to BIM dans les projets urbains à grande échelle où de nombreuses parties prenantes doivent se coordonner sur la base de données spatiales précises et partagées.

Château de Maredolce : Gestion du patrimoine médiéval

L’une des principales applications de Scan to BIM est la gestion de sites patrimoniaux. Le château de Maredolce à Palerme, en Italie, en est un exemple. Ce palais normand du XIIe siècle devait être capturé à la fois pour son tissu architectural historique et pour les vestiges que le temps avait érodés. Le processus de numérisation a permis d’enregistrer la construction irrégulière en maçonnerie, ses systèmes complexes et les interactions des interventions ultérieures visant à maintenir la structure utilisable. Le modèle BIM généré par la numérisation 3D a combiné les données géométriques avec la recherche historique et les évaluations de l’état, ce qui a permis de créer une base de connaissances qui aide à la prise de décision en matière de conservation. Ce cas démontre les difficultés d’interprétation qui surviennent lorsque des nuages de points sont convertis en BIM pour des structures qui n’ont jamais suivi de géométries régulières. Les modélisateurs doivent trouver un compromis entre l’exigence de modèles maniables et fonctionnels et la représentation réaliste des anomalies.

Salle mécanique d’une école de Floride : Documentation des systèmes MEP

Lorsqu’il s’agit de documenter les installations MEP à l’aide de la BIM, la salle mécanique d’une école de Floride constitue une excellente étude de cas. Le projet de modernisation de la salle mécanique d’un établissement scolaire de Floride visait à réaménager une salle mécanique qui avait fait l’objet de plusieurs rénovations au fil du temps sans être correctement documentée. À l’aide d’un laser 3D et d’une numérisation BIM, l’équipe a pu saisir la relation spatiale entre les éléments structurels, les systèmes mécaniques et les composants de l’enveloppe du bâtiment. Le modèle était suffisamment précis pour permettre l’installation de nouveaux équipements sans perturber les structures existantes. Pour les zones très fréquentées, où même de petites imprécisions dimensionnelles peuvent nécessiter des ajustements coûteux sur le terrain, cette étude de cas montre comment la numérisation BIM réduit les risques liés aux projets de rénovation en remplaçant les hypothèses par des données mesurées.

Applications industrielles de Scan to BIM

Où le scan to BIM est-il utilisé ?

Gestion des installations

Pour faciliter la gestion de l’espace, la prise de décision opérationnelle et la planification de la maintenance tout au long du cycle de vie d’un bâtiment, les gestionnaires d’installations utilisent les modèles de numérisation en BIM comme des jumeaux numériques. Cela peut s’avérer utile dans le cas d’installations plus anciennes qui ne disposent pas de plans concrets à certains niveaux. Les modèles numériques fournissent des emplacements précis pour les équipements, des plans d’étage et une documentation sur les systèmes qui sont essentiels pour la maintenance des bâtiments. L’intégration des données point à point avec les logiciels de gestion des installations permet aux professionnels de la maintenance de détecter les systèmes cachés, de vérifier les spécifications des équipements et de planifier des solutions sans procéder à des investigations invasives. Cette application devient vitale lorsque les locataires demandent des améliorations, car il est nécessaire d’avoir une connaissance précise des systèmes MEP existants, de la hauteur des plafonds et d’autres éléments structurels, afin d’éclairer la conception et le budget.

Gestion de la construction

Pour les gestionnaires de la construction, la méthode de numérisation en BIM permet de suivre l’avancement de la construction et de contrôler la qualité tout au long de l’exécution d’un projet. Comme les scans sont pris régulièrement au cours du processus de construction, les scans mis à jour peuvent être comparés aux modèles afin d’aligner correctement la précision de l’installation et d’identifier les problèmes éventuels avant qu’ils ne se transforment en problèmes graves. En outre, la technologie facilite les évaluations de constructibilité en découvrant les limites spatiales et d’accessibilité cachées dans les dessins de conception. Dans les cas où le bâtiment est en cours de rénovation, la numérisation complète avant la démolition permet de conserver un enregistrement numérique des conditions existantes qui peut être utile pour les décisions futures concernant le bâtiment et servir de référence.

Architecture et conception

Lorsque les architectes entreprennent des projets de rénovation et de réutilisation adaptative, ils maximisent la numérisation existante vers la documentation BIM comme base de référence pour identifier les conditions existantes. Cela s’avère particulièrement utile lorsque les plans existants ne sont pas disponibles ou sont incomplets. Au-delà de la précision dimensionnelle, les données point-to-cloud aident les architectes à comprendre les conditions matérielles, les détails de construction et les qualités spatiales qui influencent les décisions de conception.

Génie civil et infrastructures

Les ingénieurs civils appliquent les processus de numérisation 3D au BIM aux tunnels, aux ponts, aux installations de transport et à d’autres grandes infrastructures. En effet, une documentation précise est essentielle pour la maintenance, la réhabilitation et l’évaluation des capacités. La numérisation laser 3D vers BIM excelle à capturer les détails les plus fins de ces grandes infrastructures, y compris les changements que l’utilisation et les conditions météorologiques ont entraînés au fil du temps. Ces changements peuvent ensuite être comparés aux plans existants afin que les ingénieurs structurels puissent y remédier. Comme la numérisation fournit la base de la construction de ces modèles pour les actifs plus anciens, les propriétaires d’infrastructures exigent de plus en plus des livrables BIM conformes à l’exécution pour les nouveaux projets.

Installations industrielles et de fabrication

La gestion des installations industrielles et de fabrication implique le suivi de processus et d’équipements complexes. La numérisation laser 3D vers BIM s’avère utile, car les gestionnaires d’installations documentent ces processus, équipements, réseaux de tuyauterie et systèmes de manutention grâce à la numérisation 3D vers BIM. Ces modèles peuvent ensuite être utilisés pour identifier les lacunes et les conflits entre les équipements à fabriquer et les systèmes existants, avant que ces équipements ne soient fabriqués. Cette utilisation s’étend au développement des friches industrielles, où l’assainissement de l’environnement et la planification de la réutilisation adaptative s’appuient sur une numérisation approfondie des infrastructures industrielles déclassées ou sous-utilisées.

Tendances futures de la numérisation laser 3D et de la BIM

La technologie de numérisation continue d’évoluer vers une plus grande automatisation et d’autres avantages substantiels. L’introduction de l’intelligence artificielle complète de plus en plus l’interprétation humaine dans le processus de numérisation en BIM. Les algorithmes d’apprentissage automatique trouvent également leur utilité et font preuve d’une précision remarquable lorsqu’il s’agit d’identifier des éléments de construction courants dans les nuages de points, tels que les murs, les planchers, les colonnes, les composants mécaniques, etc. La vérification humaine reste essentielle dans ce type de processus, mais le degré d’automatisation plus élevé permet d’accélérer le flux de travail de conversion, ce qui rend plus possible une stratégie de numérisation complète qui est également économiquement viable pour un large éventail de projets.

L’intégration de la numérisation et de la robotique de construction est un autre domaine intéressant qui a gagné en importance ces dernières années. L’automatisation de la construction progressant à un rythme impressionnant, une documentation précise de l’état des lieux peut fournir le cadre spatial dont les systèmes robotiques ont besoin pour interagir de manière sûre et efficace dans les conditions actuelles. Cette union crée de nombreuses nouvelles possibilités, notamment la démolition robotisée qui élimine des éléments ciblés avec une extrême précision ou des systèmes d’agencement automatisés qui projettent des informations de conception sur des surfaces numérisées.

Les capacités de numérisation mobile et portable continuent de se développer, avec une gamme de systèmes compacts et conviviaux qui rendent la saisie d’informations beaucoup plus accessible qu’auparavant et suppriment l’obligation d’être un technicien spécialisé dans la numérisation pour utiliser ces outils en premier lieu. Cette démocratisation peut également étendre la numérisation au-delà de la documentation des principales étapes, en soutenant la vérification continue de la construction et même le contrôle de la qualité. Lorsque la technologie de capture deviendra suffisamment portable et intuitive, la numérisation passera d’un service spécialisé périodique à un processus de documentation de projet de routine qui sera facilement incorporé dans les processus de construction quotidiens.

La numérisation dynamique est un autre développement important pour l’industrie, car elle permet de capturer les données spatiales d’environnements en cours de construction ou en cours d’utilisation. La numérisation traditionnelle exigeait souvent que les espaces soient libérés ou que la construction soit interrompue afin d’éviter toute interférence avec les mouvements, alors que ces nouveaux algorithmes peuvent facilement faire la différence entre les éléments de construction statiques et les mouvements temporaires, ce qui étend l’application de la numérisation à des contextes qui étaient auparavant jugés impraticables.

Le scanner 3D à détection et télémétrie par ondes lumineuses (LIDAR) est un appareil qui scanne l’espace en 3D à l’aide de la technologie LIDAR. Il émet de nombreux faisceaux laser pour aider à déterminer la distance entre le capteur et l’objet. Ses applications comprennent l’analyse de la surface de la terre, l’évaluation des informations sur la surface du sol, la production d’un jumeau numérique d’un objet et la documentation de diverses données géospatiales.

Les automatismes alimentés par l’IA modifient les opérations Scan to BIM en automatisant la classification des éléments, la détection des collisions et le développement des modèles. Cela réduit considérablement le travail manuel et améliore la précision tout au long du cycle de vie du projet.

Questions à se poser avant d’adopter la numérisation vers le BIM

Si vous souhaitez adopter le scan to BIM à quelque stade que ce soit, vous devez répondre à certaines questions pour vous assurer que vous en avez besoin ou que vous êtes prêt à gérer le processus de manière efficace.

S’intègre-t-il dans vos flux de travail existants ? Voici d’autres questions que vous pouvez poser pour vous aider à y répondre : « Quels systèmes utilisez-vous déjà ? » « Est-il possible d’intégrer les données dans votre flux de travail BIM actuel ? »

Votre équipe dispose-t-elle de l’expertise technique nécessaire ? La numérisation 3D s’accompagne d’une courbe d’apprentissage, même si elle est légère. Avez-vous déjà formé quelqu’un ? Avez-vous accès à des ressources de formation ?

Quels sont vos objectifs commerciaux ? Quels sont les objectifs finaux de votre entreprise, et comment le scan to BIM s’intègre-t-il dans la stratégie globale ?

Quel est le rôle de Revizto dans le Scan to BIM ?

La complexité croissante de l’information sur les bâtiments, en particulier sous la forme d’une combinaison de nuages de points, de modèles BIM et de documentation 2D, génère des défis considérables en matière de coordination que les méthodes de communication habituelles du projet ne parviennent souvent pas à résoudre. Des plateformes de collaboration spécialisées comme Revizto peuvent combler ces lacunes, en créant des environnements où divers types de données sont facilement intégrés et accessibles par des intervenants ayant des connaissances techniques variées.

Présentation de la technologie Revizto

Revizto sert principalement d’environnement d’intégration et de visualisation, combinant des informations provenant de sources multiples dans un espace 3D unique dans lequel il est facile de naviguer. Revizto se concentre beaucoup sur la fusion de données existantes dans un environnement de référence coordonné au lieu de générer ses propres données. Cette capacité de visualisation unifiée permet aux parties prenantes de mieux comprendre les relations spatiales, en particulier lorsqu’il s’agit de discerner entre les conditions existantes et les interventions proposées.

La plateforme utilise une structure de données spécialisée capable d’optimiser les performances lors de l’utilisation des grands ensembles de données typiques de la documentation complète des bâtiments. Au lieu d’essayer de charger des nuages de points complets à pleine résolution, Revizto utilise une technique de chargement adaptative qui affiche des niveaux de détail appropriés en fonction des ressources informatiques disponibles et de la distance de visualisation. De cette manière, il est possible de maintenir le contexte visuel tout en permettant une navigation fluide, même sur du matériel moins puissant.

Revizto tente de répondre à un défi fondamental du flux de travail de nombreux projets Scan to BIM : la nécessité de référencer les données de numérisation tout au long des processus de conception et de construction sans maîtriser au préalable un logiciel de nuage de points spécialisé. Dans ce contexte, Revizto offre une interface intuitive avec des commandes de navigation inspirées des jeux, rendant les données spatiales complexes accessibles aux parties prenantes qui n’ont pas de formation technique dans les applications de nuages de points ou même dans les environnements BIM traditionnels. Il s’agit d’une fonctionnalité particulièrement précieuse pour les représentants des propriétaires, les entrepreneurs et les consultants, qui doivent comprendre et répondre aux conditions existantes sans devenir eux-mêmes des experts en numérisation.

Questions fréquemment posées

Comment choisir le bon logiciel pour traiter les scans laser 3D en BIM ?

La première étape consiste à analyser les exigences spécifiques de votre entreprise en matière de flux de travail, plutôt que d’opter par défaut pour des plates-formes standard. Les implémentations les plus réussies utilisent souvent des approches à plusieurs niveaux avec des outils spécialisés pour différentes fonctions ou cas d’utilisation. La compatibilité avec l’écosystème existant doit toujours être une priorité, en équilibrant la capacité de l’équipe avec la complexité du logiciel et en évaluant également les protocoles de transfert de données pour vérifier les transitions transparentes entre les applications spécialisées.

Quel est le niveau de précision de la numérisation laser 3D dans les projets Scan to BIM ?

La précision dans les projets de numérisation en BIM implique plusieurs aspects différents en plus des spécifications brutes du scanner. Il s’agit notamment de la précision de l’enregistrement, de l’interprétation de la modélisation et des décisions de simplification délibérées. La précision finale du modèle dépend tout autant de la précision de la numérisation que de la méthodologie. Au lieu de rechercher une précision uniforme, les projets réussis établissent des spécifications de précision claires pour les éléments de construction individuels sur la base des cas d’utilisation prévus, avec des processus de vérification axés sur les efforts de contrôle de la qualité qui apportent la plus grande valeur au projet.

Scan to BIM peut-il être utilisé pour des projets d’infrastructure tels que les ponts et les tunnels ?

Les méthodologies Scan to BIM ont un haut degré d’adaptabilité à diverses situations, y compris les projets d’infrastructure linéaire tels que les ponts ou les tunnels, avec des flux de travail adaptés à leurs caractéristiques uniques. La documentation des ponts bénéficie largement de la capacité de numériser les déformations complexes qui se développent au fil du temps, tandis que les projets de tunnels utilisent souvent des systèmes de numérisation mobiles spécialisés pour capturer des données complètes tout en se déplaçant à faible vitesse dans ces environnements linéaires étendus. Les projets d’infrastructure à grande échelle combinent souvent plusieurs approches de numérisation, telles que les systèmes terrestres et le LiDAR aérien, afin de créer un modèle intégré qui répond à la fois aux applications à long terme et aux besoins immédiats de la construction.