Utilité du scanner laser 3D et des visites virtuelles pour les architectes
Disons-le tout de suite, les principaux avantages pour les architectes de réaliser un scan ou une visite virtuelle d’une maison sont un gain de temps et une meilleure précision. Auparavant des journées entières étaient consacrées au relevé de côtes sur le terrain puis d’autres journées à tracer à la main sur Autocad Autodesk Revit des plans de construction.
Maintenant, grâce aux scanners laser ou aux caméras infrarouges de type Matterport Pro2 réalisés notamment par Anderson Tech, il est observé d’importantes économies de coûts et une réduction du temps d’esquisse. Mais également il est constaté une augmentation de la précision globale des croquis. Auparavent, en moyenne, un croquis manuel traditionnel avait un taux de précision de 66 %, alors qu’avec les fichiers issus d’un scan, le taux de précision peut atteindre jusqu’à 99 %.
INTRODUCTION : LE PLAN
Dans cet article, nous allons parler de l’utilité de réaliser une visite virtuelle à l’aide d’un scanner préalablement à la rénovation de bâtiments et des avantages que cela procurent aux architectes. Le scanner laser 3D peut prendre des photos 360° mais également capturer un bâtiment sous forme de nuages de points qui est sa fonction première.
Cet article aura un plan en 4 parties.
Dans la première partie, la capture de l’existant sera évoquée. Nous traiterons notamment de l’installation du scanner laser 3D en détail. Nous ferons le point également sur la rapidité d’exécution lors des scannages. Enfin, nous parlerons de la précision qu’offre un scanner laser 3D.
Dans la deuxième partie, nous aborderons le transfert du nuage de points vers un logiciel de dessin technique d’architecture du type Autocad Autodesk Revit. Et par la suite la démarche à effectuer pour le transfert en détail. Ensuite nous parlerons du traitement du nuage de points. Celui-ci est subdivisé en 2 sous-parties. Dans la première sous-partie, le nettoyage du nuage de points. La seconde sous-partie sera consacrée à la coupe en ortho-image qui sera définie au préalable.
Dans la troisième partie, l’exportation des fichiers sera évoquée. Et plus particulièrement les formats de fichiers comme .dwg ou .xyz. Un format sera mis en avant pour y montrer toutes les possibilités qu’il offre.
Enfin, la quatrième partie sera consacrée à la réalisation de plans et de coupes grâce à des logiciels. Seront évoqués plusieurs logiciels mais un ressortira du lot par rapport à son universalité dans le métier.
CAPTURE DE L’EXISTANT
Installation du scanner
La démarche pour l’installation est la suivante. On prépare le trépied à recevoir le scanner. Il faut être muni d’une tablette Androïd ou IOS. Il faut préalablement installer l’application Cyclone REGISTER 360 (si on scan avec un Leica BLK 360) ou Matterport Capture (si l’on scan avec une camera PRO2). On allume ensuite le scanner laser 3D pour effectuer la connexion WI-FI avec la tablette. Et une fois cette étape réussie, le matériel est prêt à être utilisé pour commencer les scans.
On le pose devant le bâtiment pour prendre un premier scan de la façade. Puis nous continuons par le couloir d’entrée de la maison, puis le milieu de toutes les pièces pour capturer l’intérieur du bâtiment à rénover.
A chaque scan effectué, ne pas oublier de le nommer. Pour faciliter par la suite le traitement des nuages de points. Grâce à la tablette, il est possible d’effectuer des liens entre les scans pour une meilleure compréhension. L’application Matterport Capture effectue cet alignement automatiquement mais il faut toujours contrôler.
Rapidité d’exécution et précision
Avec cet outil technologique, l’architecte va gagner un temps précieux pour faire un relevé de bâtiments par rapport à l’usage d’un télémètre laser. Plus besoin de dessiner des schémas du bâtiment et de prendre des côtes à la main. Le scanner laser 3D le fait pour vous et avec une grande précision. Pour vous donner un ordre d’idée, le scanner Leica BLK360 offre une précision millimétrique. La caméra Matterport PRO2 quant à elle délivre une précision pouvant aller jusque 99%.
En plus d’être rapide à utiliser, il est précis afin de retranscrire au mieux le bâtiment du terrain à l’informatique. Le scanner blk360 peut avoir une fréquence de 360.000 point par seconde au maximum et a une portée de 60 mètres. La camera PRO2 est moins puissante et convient mieux pour des maisons ou bâtiment de moins de 1.000 m2.
TRANSFERT ET TRAITEMENT DU NUAGE DE POINTS
Transfert du nuage de points
Le transfert du nuage de points du BLK 360 peut se faire de deux façons différentes. D’abord on peut les transférer en connectant le scanner laser 3D en WI-FI à l’ordinateur. À l’aide du logiciel BLK DataManager qui est une solution rapide. Mais les liens créés précédemment avec la tablette ne seront pas retranscrit dans le transfert. L’autre méthode consiste à connecter le scanner laser 3D toujours en WI-FI à l’ordinateur mais cette fois-ci en utilisant le logiciel Cyclone REGISTER 360, avec l’option FIELD 360. Il existe aussi FIELD 360 sur la tablette qui permet de créer la connexion. Et de ce fait importer les nuages de points ainsi que les liens créés sur la tablette lors des scans. Le seul point négatif de cette méthode est le temps d’attente pour le transfert. Pour vous donner un ordre d’idée sur le temps, une maison de 2 étages met en moyenne 25 à 30 minutes pour s’importer. C’est plus long que pour la méthode présentée précédemment. Une chose à savoir : pensez à supprimer au fur et à mesure les scans importés sur l’ordinateur. Cela pourra réduire légèrement le temps de transfert.
Concernant la PRO2, le transfert se fait en wifi de la tablette vers le cloud Matterport. Celui-ci se fait en arrière plan et peut prendre 10 à 20 minutes. Ensuite le traitement se fait sur le cloud et au bout d’une heure ou deux on reçoit un mail nous indiquant que la visite virtuelle est prête.
Traitement du nuage de points
Traitement du nuage de points
Une fois le transfert du nuage de points effectué, le travail sur le logiciel Cyclone REGISTER 360 peut commencer afin qu’il soit plus présentable et exploitable. Lors des captures 3D pour avoir un aperçu, parfois le scanner laser 3D peut scanner des maisons voisines qui nous intéressent que très peu. C’est pour cette raison que le nettoyage du nuage de points est très important.
Concernant la Pro2, le nettoyage est plus simple et se fait préalablement depuis la tablette.
Coupe en ortho-image
L’ortho-image est une image obtenue par le traitement d’un cliché aérien numérique dont la géométrie a été redressée de sorte que chaque point soit superposable à une carte plane qui lui correspond. Après avoir nettoyé le nuage de points, avec le logiciel Cyclone REGISTER 360, on peut également faire une coupe en ortho-image qui donne un aperçu avec le nuage de points de ce que donne le bâtiment existant.
Pour les scans réalisés sous technologie Matterport, cela est plus simple car cela se fait automatiquement via la fonction scan to BIM.
EXPORTATION DES FICHIERS
Les formats de fichiers des scans
Chez Leica, il existe un grand nombre de formats d’exportation pour différentes tâches à réaliser, comme par exemple : E57, LGS, PTG, PTS, PTX, RCP. Par exemple le format LGS, sert dans un logiciel qui se nomme JetStream Viewer. Il permet de faire des visites virtuelles dans le nuage de points.
Concernant la taille des fichiers, c’est le seul point négatif puisqu’ils sont extrêmement volumineux donc difficiles à partager avec d’autres personnes. Pour donner un exemple une maison avec 15 scans, le poids du fichier est de 4,5 Go.
En revanche, côté Matterport, le partage est très facile, c’est ce qui fait la grande force de cette technologie.
RÉALISATION DE PLANS ET DE COUPES DE PLANCHERS
Beaucoup de logiciels sont utilisés par les architectes comme SketchUp, BricsCad ou encore AutoCad. Ce dernier est le plus utilisé dans ce domaine car il y a une universalité en terme de format de fichier, c’est-à-dire le .dwg. En plus d’être universel, AutoCad gère également les nuages de points. Ce qui permet de réaliser des plans et des coupes grâce aux nuages de points. Les coupes peuvent donner un aperçu de l’intérieur du bâtiment.
Par expérience personnel, le relevé de 2 granges avec un télémètre laser à durée 5 heures. Ce relevé aurait été effectué avec un scanner laser 3D, le temps aurait été divisé par 2. Une fois cette étape du relevé terminée, vient le temps de traitement qui lui est beaucoup plus long qu’avec un scanner laser 3D. Il faudra donc approximativement 2 à 3 semaines pour réaliser le plan sur AutoCad sans scanner.
Avec Matterport, le relevé dure 2 heures, le traitement 2 heures aussi et les plans sont réalisés en 24 heures.
CONCLUSION
Le scanner laser 3D Leica BLK360 est un très bon outil pour les architectes. Il est rès précis mais peu rapide lors des scans et du traitement. Ces scans sont plus chers mais plus précis. Ils sont destinés aux grands travaux de précisions pour des bâtiments de plus de 2.500 m2. Les maquettes BIM sont en pleine expansion, ainsi que la modélisation avec par exemple 3dr ou encore Unity. Dans ce contexte le BLK est la référence.
En revanche, pour les maisons et bâtiments d’une superficie inférieur à 2.500 m2, les architectes ont tout à fait intérêt à commander un scan avec une Matterport Pro2. Il bénéficirons en plus d’une superbe visite virtuelle partageable très facilement avec leurs clients. Les visites virtuelles Matterport sont également en pleine expansion sur le marché du BIM.
Anderson Tech effectue ces 2 types de scans pour les architectes. Nous travaillons partout en France mais surtout sur Lille, Arras, Paris et Nice.
