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Les 6 étapes clés pour réussir le scan 3D d’un bâtiment

Les 6 étapes clés pour réussir le scan 3D d’un bâtiment
De nos jours, le secteur du bâtiment est révolutionné par l’utilisation de nouveaux outils à la pointe de la technologie. Cette mutation s’est produite sous l’apparition du scan 3D, une technologie devenue indispensable aussi bien pour les architectes que les professionnels du bâtiment. L’avancée informatique incarnée par le Building Information Modelling (BIM) illustre parfaitement cette évolution. Le scan 3D consiste ainsi à concevoir la maquette virtuelle d’un bâtiment, par laquelle sont intégrées toutes les informations relatives à la construction. Quelles sont les étapes essentielles à suivre pour le réussir ?

De nos jours, le secteur du bâtiment est révolutionné par l’utilisation de nouveaux outils à la pointe de la technologie. Cette mutation s’est produite sous l’apparition du scan 3D, une technologie devenue indispensable aussi bien pour les architectes que les professionnels du bâtiment. L’avancée informatique incarnée par le Building Information Modelling (BIM) illustre parfaitement cette évolution. Le scan 3D consiste ainsi à concevoir la maquette virtuelle d’un bâtiment, par laquelle sont intégrées toutes les informations relatives à la construction. Quelles sont les étapes essentielles à suivre pour le réussir ?

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Le BIM chez EXID, La Réunion : un savoir-faire de pointe

Le BIM chez EXID, La Réunion : un savoir-faire de pointe
EXID : expert en conception de maquettes BIM à La Réunion

Les professionnels du BTP de La Réunion ne peuvent plus se passer du Building Information Modeling dit BIM pour la concrétisation de tous projets de construction, de rénovation et d’entretien de bâtiments. L’adoption de cette technologie est étroitement liée au Plan de Transition Numérique dans le Bâtiment datant de 2014. La BIM permet de réaliser des analyses et des contrôles concrets et fiables sur le projet à réaliser, mais aussi de visualiser en amont le résultat final pour pouvoir identifier les axes d’amélioration nécessaires. 

Cependant, la conception et la réalisation des maquettes tridimensionnelles requièrent un savoir-faire pointu, la maîtrise de nombreuses techniques et d’équipements high-tech professionnels. Confier cette tâche à une entreprise dédiée et experte comme EXID est la garantie de profiter d’une maquette BIM fiable.

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La numérisation 3D, indispensable dans le secteur du BTP

La numérisation 3D, indispensable dans le secteur du BTP
Exid Diagnostic, votre spécialiste en numérisation 3D et BIM à La Réunion

En 2022, le secteur du BTP ressent un réel besoin d’innovation. La maquette numérique ne suffit plus pour l’étude de faisabilité et la présentation d’un projet. Pour gagner en efficacité et en crédibilité, bon nombre de professionnels ont recours à la numérisation 3D. Pourquoi ? De quoi s’agit-il ? Les points importants sur cette technologie tridimensionnelle à travers ces lignes.

Numérisation 3D, de quoi s’agit-il ?

Connu sous le nom de reality capture dans les pays anglophones, la numérisation 3D résulte de la combinaison de la science et de la technologie. Son but est de virtualiser des espaces réels en données numériques tridimensionnelles à l’aide de la technologie LiDar et la photogrammétrie. Apparue pour la première fois dans les années 50, cette discipline a connu un énorme gain de popularité à cause de la digitalisation des métiers et de l’application de la « loi Moore ». Aujourd’hui, la numérisation 3D se définit comme une technologie indispensable aux entreprises. 

Numérisation 3D dans le domaine de la construction, pourquoi ?

Dans un monde de requins comme le secteur du BTP, les professionnels doivent constamment innover leurs services pour se démarquer, fidéliser leurs clients, acquérir de nouveaux et optimiser leur chiffre d’affaires. Pour eux, la maîtrise de la numérisation 3D représente un atout concurrentiel de taille. Cette technologie est indispensable pour numériser les sites existants. Concrètement, elle permet de garantir la fiabilité de la conception et des travaux à réaliser sur des projets de rénovation grâce au scan des ouvrages dans leur état réel. La prise de relevés et de mesures à distance de millions de points se fait en toute simplicité et en un temps record. La technologie 3D est également un outil puissant et essentiel au suivi, à la quantification et à la documentation d’ouvrages construits. 

Ici, l’utilisation d’équipements high-tech, professionnels et adaptés est primordiale pour garantir la précision et l’exactitude des données collectées et optimiser leur vitesse de traitement. Parmi les outils indispensables, il y a notamment le scanner laser 3D basé sur la technologie Light Detection and Ranging, les appareils photos numériques et les drones.

L’avenir de la numérisation 3D

Avec les innombrables avancées technologiques, l’informatique s’est imposée comme un élément indispensable au quotidien des professionnels et des particuliers. Que ce soit pour la documentation, la sauvegarde d’informations, les échanges, les achats ou autre, personne ne peut s’en passer. La popularité de la numérisation 3D vient tout naturellement avec l’essor de l’informatique. C’est une discipline qui ne cesse d’évoluer. Ses limites donnent naissance à de nouvelles idées qui deviennent de nouvelles tendances. On peut d’ores et déjà envisager certaines possibilités comme l’hébergement de données 3D, l’IA et la classification des données 3D ainsi que la robotisation d’outils de numérisation. 

Le besoin de visualiser un bâtiment tel que construit revient sans cesse dans le secteur du BTP. La numérisation 3D se révèle être la meilleure solution à cette problématique. Outil puissant, cette technologie permet d’étudier la faisabilité du projet avec minutie et de manière plus approfondie. Elle est aussi essentielle pour mieux comprendre les besoins des clients et leur proposer les meilleures options.

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5 avantages du service de modélisation BIM

Service de modélisation BIM - Exid Diagnostic

Depuis quelques années, le Building information Modeling séduit de plus en plus les professionnels de la construction. Il s’agit de ce processus numérique où toutes les données relatives au projet sont centralisées sur un modèle accessible par l’ensemble des acteurs. Pour tirer le meilleur parti de la méthode, le BIM exige l’implication de tous les intervenants. Mais pourquoi sauter le pas et investir sur cette innovation ? Découvrez 5 raisons d’adopter le BIM !

1- Une meilleure collaboration entre les intervenants

Les projets de construction se caractérisent par leur complexité, où diverses équipes collaborent et se succèdent dans la réalisation des différentes tâches. Auparavant, le partage des informations entre ces professionnels donnait souvent lieu à des erreurs de communication inévitables. Mais avec le service de modélisation BIM, finis les problèmes liés aux incohérences des données partagées !

Grâce à la maquette numérique 3D, la collaboration devient plus transparente entre les équipes. Chaque professionnel intervenant dans le projet met à jour les informations qui sont centralisées et accessibles par les autres acteurs. La communication entre corps de métier gagne alors en fluidité sur le modèle intelligent.

2- Une économie considérable des coûts et des ressources

À la livraison, les projets de construction témoignent souvent d’un dépassement de budget pouvant aller jusqu’à 80 %. Il en est de même pour les retards de plusieurs mois sur le calendrier initialement prévu. Tout ce bouleversement de planning rime avec gaspillage des ressources. Mais suite à l’avènement du BIM, les constructeurs peuvent maintenant mieux gérer les moyens avec un service de modélisation BIM.

Grâce à la facilité de la communication entre les acteurs, les imprévus ralentissant les travaux sont minimisés. Les divers corps de métier épargnent le temps de se réunir sur le chantier, car les données à se partager passent tout de suite par la maquette. Comme la modélisation écarte les erreurs d’exécution, les coûts liés aux modifications de dernières minutes sont épargnés. Par ailleurs, le BIM permet l’estimation exacte des matériaux nécessaires, ce qui assure une meilleure gestion des ressources.

Le bon usage du modèle numérique conduit alors à des économies considérables de coûts. Comme la construction d’une université américaine où 10 millions de dollars ont été épargnés grâce à la planification intelligente sur le BIM.  

3- Une meilleure visualisation des projets

La maquette numérique donne accès à toutes les informations sur le bâtiment. Cela peut s’agir des techniques employées ou des matériaux utilisés. En un clic, le professionnel peut extraire la partie qu’il voudrait analyser. Le BIM permet au maître d’œuvre de voir l’état d’avancement général du chantier. De leur côté, les architectes profitent de la technologie quand ils ont besoin d’une vision plus précise et plus détaillée du bâtiment, comme la lumière naturelle.

Cet éventail de possibilités qu’offre la modélisation constitue un avantage pour les experts qui ont une vue globale et détaillée du chantier. Mais il joue également le rôle d’outil de persuasion pour convaincre les partenaires et les prospects dans une démarche commerciale.

4- La qualité de conception au rendez-vous

La modélisation des informations augmente la précision des données issues des collaborateurs. Ainsi, chaque intervenant agit en connaissance d’indications fiables en amont et au moment de l’exécution. Cette mesure permet à tout un chacun d’assurer la qualité de la conception au premier coup.

Le service de modélisation BIM permet aussi une meilleure analyse des risques sur chantier. Accordant des données précises, il minimise les accidents du travail pour protéger en conséquence les ressources humaines. Mais comme la modélisation facilite la communication et réduit les débordements et le stress qui va avec, elle offre alors un bien-être mental aux travailleurs. Ce qui crée en retour un cadre propice à des tâches de qualité.

5- Un accompagnement tout au long du cycle de vie du bâtiment

Dès la planification de la construction, les professionnels peuvent créer des modèles sur lesquels les informations sont centralisées. Les bureaux d’études enrichissent la maquette par leurs données lors de l’étape de conception. Une fois arrivés à la phase de la construction, les intervenants agissent en exploitant les diverses informations déjà intégrées dans le modèle. Des données 4D relatives au temps et 5D liées aux quantités peuvent même servir à la bonne gestion du projet. Et même après la construction du bâtiment, la maquette sert toujours au propriétaire pour la maintenance des équipements. Elle reste une mine d’informations pour des réhabilitations à moindre coût.

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Bâtir une maquette numérique grâce à un relevé de l’existant

Modélisation 3D de bâtiment existant - Exid Diagnostic

Il arrive qu’un bâtiment soit dépourvu de sa maquette numérique DOE (dossier des ouvrages exécutés) mais que le maître d’ouvrage désire quand même établir une gestion technique du bien. Pour ce faire, il est indispensable d’effectuer une modélisation en 3 dimensions depuis l’existant.

 

Les techniques employées

Pour établir une maquette numérique en se basant sur le relevé de l’existant, il faudra prévoir une acquisition massive de volumes. Pour y arriver, il faudra exploiter deux techniques d’acquisitions, que sont :

Le scanner 3D 

Le scanner 3D est un appareil qui permet de projeter un laser dans toutes les directions autour de son axe. Il assure la détection des distances de chaque paroi pour les assembler sous forme de nuage de points.

La photogrammétrie

La photogrammétrie est une méthode qui exploite la parallaxe entre deux différents points de vue d’une même scène. Cela permet d’identifier les volumes.

Force est de constater que ces deux techniques ne permettent pas de dessiner une maquette. Il faudra d’ailleurs procéder à une ressaisie manuelle ou semi-automatique du résultat. En effet, pour les murs, il faudra effectuer une insertion du nuage de points dans le logiciel de maquette, tandis que pour les tracer, il faudra se référer à la position des points relevés.

Bien que le lancement de certains appareils sur le marché propose déjà de combler ce manque, il est toujours préférable de s’en tenir à ce procédé de traçage manuel.

 

Pourquoi utiliser des scanners 3D ?

Les scanners 3D sont appréciés pour effectuer un relevé 5 fois plus rapide que la technique traditionnelle. D’ailleurs, l’on estime que cette technologie représente le meilleur point d’entrée pour la réalisation d’une maquette numérique à partir de l’existant.

Qu’importe le modèle choisi (fixe ou mobile), ce type de scanner effectue une projection de laser de 360° autour de son axe. Sur le marché, les prix diffèrent d’un modèle à un autre. En effet, ils oscillent entre 15 000 et 80 000 euros, selon le degré de précision recherché.

Si les scanners 3D sont plus appréciés que ceux en 2D, c’est qu’ils permettent un relevé « tel que construit », en prenant en compte toutes les particularités du bâti. Le relevé scanner obtenu permet ainsi la réalisation de plusieurs types de livrables, comme les plans numériques d’intérieur, et les calculs de superficie.

 

Les limites observées sur une maquette obtenue par relevé

Une fois que la maquette de l’existant est créée, la prochaine étape est similaire au cadre basique d’une modélisation 3D de maquette numérique, pour les mêmes méthodes et logiciels.

Force est toutefois de remarquer certaines limites, qualifiées de bloquante, à une maquette obtenue par relevé. D’ailleurs, ces obstacles font que celle-ci ne pourra rivaliser avec une « vraie » maquette numérique, de la conception de la construction jusqu’au DOE. Ces zones d’ombre concernent notamment les ouvrages invisibles, tels que les réseaux, les canalisations, les gaines de ventilation ou encore les drains.

En effet, certains ouvrages ne pourront jamais être relevés de manière précise. Ce qui fait que leur présence sur la maquette ne se fera qu’approximativement ou partiellement.

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BIM, la modélisation de projet de construction en 3D

BIM et construction 3D - Exid Diagnostic

BIM et construction 3D - Exid Diagnostic

Comme dans tous les domaines, la technologie évolue en matière de BTP, qu’il s’agisse d’un projet de construction ou de rénovation. La modélisation BIM s’inscrit maintenant parmi les vocabulaires courants des professionnels du bâtiment. 

Qu’est-ce que le BIM ?

Building Information Modeling, traduit littéralement par Modélisation des Informations du Bâtiment, le BIM correspond à une méthodologie de travail innovante dans le BTP. Il vise à récolter en temps réel toutes les informations relatives au bâtiment et à les centraliser dans un document. Cela permet de concevoir une maquette numérique et de partager les données à tous les acteurs du projet.

Grâce à la modélisation BIM, les renseignements sont plus accessibles tout au long du cycle de vie de la construction. La maquette établie renferme l’intégralité des informations, dès la conception, en passant par l’utilisation, jusqu’à la démolition du bâtiment.

Modélisation BIM : quels intérêts ?

En ayant recours au BIM, vous pouvez agencer vos plans d’action dès le début du projet. Comme les informations sont partagées avec tous les intervenants, chacun connait que faire à un tel moment. Cette accessibilité des données évite les tâches qui sont effectuées en double. Elle prévient également l’omission de certaines opérations. La réalisation du chantier se déroule, de ce fait, de manière ordonnée.

En plus d’être un outil d’agencement, le BIM joue aussi le rôle de dispositif de prévision. Le modèle établi permet de réaliser des simulations pour que vous puissiez déterminer en avance la faisabilité des projets. Les difficultés, les interférences et les conflits sont détectés à un stade précoce du chantier. Chaque acteur procède ensuite à des contrôles dans le respect des normes, en ayant à sa disposition toutes les données nécessaires.

Rôles de chaque intervenant dans le BIM

Un des piliers du projet, le BIM manager définit les règles du processus à suivre. Il établit les chartes de modélisation et le cahier des charges. Ses rôles consistent également à répartir les tâches des divers acteurs et à coordonner les étapes de numérisation.

Ensuite, le BIM coordinateur est chargé de la supervision des travaux. Il assure la communication entre le maître d’œuvre et le BIM manager.  Il veille aux chartes de modélisation et aux règles établies par le manager.

Quant au BIM modeler, il dessine l’ouvrage sous forme de maquette tridimensionnelle dans le respect des chartes. La réalisation du dossier et la modification des informations selon les évolutions du bâtiment reviennent au modeler.

Comment procéder à la modélisation d’une maquette BIM ?

Le processus Scan to BIM est un moyen pratique de modéliser et par la suite de mieux gérer un bâtiment existant. Dans le cadre de cette méthode, les professionnels scannent l’ouvrage de l’intérieur et de l’extérieur. Ils peuvent recourir au scanner dynamique pour recueillir les données non structurées. Le scan des informations structurées s’effectue par le scanner statique.

Vous pouvez vous servir d’un drone pour atteindre les zones difficilement inaccessibles telles que les étages élevés et la toiture. Le nuage de points relevés par scan 3D passe par des logiciels de traitement afin de dégager les points farfelus et de réaliser la maquette.

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La place du marché de la numérisation 3D dans la construction

Placé de marché de la numérisation 3D - Exid Diagnostic

Placé de marché de la numérisation 3D - Exid Diagnostic

Véritable révolution dans le domaine du bâtiment et de la construction, la maquette numérique n’est pourtant pas une solution suffisante. Pour compléter les équipements à disposition, la numérisation 3D est indispensable.

 

Qu’est-ce que la numérisation 3D ?

Dans le domaine de la modélisation numérique des bâtiments, un besoin de disposer d’une image du bâtiment « tel que construit » a été soulevé. Le recours à cette technologie tridimensionnelle devient ainsi une réelle nécessite, appuyé par l’essor de nouveaux métiers basés sur la numérisation des espaces.

Concrètement, la numérisation 3D est une discipline qui consiste à virtualiser un espace réel en données numériques tridimensionnelles, pour satisfaire des besoins en exploitation informatique. Dans les pays anglophones, ce concept est appelé « reality capture », ou « capture de la réalité ».

Deux technologies complémentaires sont indispensables à l’accomplissement de la numérisation 3D :

  • Le lidar, qui envoie un faisceau laser pour mesurer la distance d’un point en temps réel ;
  • La photogrammétrie, qui produit la représentation 3D en se basant sur un post-traitement d’une image. Cette application fonctionne comme la vision stéréoscopique du cerveau humain.

La numérisation de l’espace est une solution appréciée dans diverses activités :

  • Industrie ;
  • Cinéma ;
  • Médecine ;
  • Archéologie ;
  • Et bien sur, la construction…

Les données 3D collectées vont servir à des fins de préservation ou de duplication d’objets ou de sites, des simulations techniques ou de l’expérience immersive.

 

La numérisation 3D et la construction

Dans le domaine de la construction, l’utilisation de numérisation 3D consiste à la captation tridimensionnelle automatisée, sans intervention d’humain sur les sites existants ou déjà construits. Grâce à l’intervention de cette technologie, l’humain n’est plus obligé de faire ses relevés habituels, incluant déplacement, mesure de distance, dans des lieux inaccessibles.

Dans ce domaine, les équipements couramment utilisés sont le scanner laser 3D, qui repose sur la technologie LiDar, les appareils photo numériques et les drones pour des images aériennes ou terrestres. Le recours à ces appareils offre de meilleurs résultats de captation que la méthode traditionnelle avec un jeu de données dépassant le milliard de points. En outre, précision et vitesse de traitements sont au rendez-vous.

 

L’histoire de la numérisation 3D

Dans ses débuts, la numérisation 3D a été conçue dans le but de donner une réponse satisfaisante à un fort besoin de comprendre les objets. Ainsi, les technologies de numérisation 3D ont vu le jour grâce à la combinaison de la science et la technologie, avec l’aide des utilisateurs. Toutefois, c’est la digitalisation des métiers qui va propulser la numérisation 3D sur le marché du grand public.

Les prémisses de la numérisation 3D

La numérisation est apparue pour la première fois en 1950. Pourtant, ce n’est que 3 ans que l’armée américaine a pu mettre à l’essai un appareil de mesure optique, qui combine lumière et obturateurs à grande vitesse, baptisé « LiDar » (« Light Detection and Ranging ») qui se traduit par « détection et estimation de la distance par la lumière. Le laser ne sera inclus dans ce projet que vers les années 60. Malgré une innovation palpable, cette technologie n’a pourtant pas séduit les industriels.

Parallèlement, Ferranti, une entreprise Ecossaise, découvre une machine de mesure précise pourvue d’un palpeur et d’un bras horizontal, la « machine à mesurer tridimensionnelle » ou MMT. Dans un marché concurrentiel, c’est pourtant une entreprise Italienne qui proposera un modèle puissant de MMT sur portique. Au cours des années 70, cette nouvelle technologie par contact est plus appréciée que sa consœur. L’informatisation des MMT a en effet permis l’augmentation de la vitesse de mesure, ainsi que l’intérêt de plus en plus de professionnels.

L’année 1972 est à marquer d’une pierre blanche pour la technologie 3D. En effet, le premier modèle 3D issu d’une captation d’un objet physique a vu le jour : la Volkswagen Coccinelle. Pour atteindre ce résultat, les ingénieurs ont dû tracer et mesurer des centaines de polygones depuis la surface d’une voiture physique. Ils ont ensuite reproduit un maillage de face 3D, appelé « mesh ». Cette même année, Pixar lance le premier film d’animation 3D « La main de l’homme », basé sur une captation réalisée avec un MMT.

Au cours des années 1980, la technique de numérisation par bandes fait son apparition, et est utilisée principalement dans la numérisation du corps humain.

Les décennies suivantes marquèrent un tremplin pour la technologie 3D. Les premiers scanners lasers 3D étaient pourtant trop chers pour représenter un investissement intéressant pour les entrepreneurs.

Finalement, grâce à la fameuse « loi Moore », selon laquelle la fréquence de calcul des ordinateurs double tous les deux ans, la technologie 3D a réussi son entrée parmi les disciplines indispensables aux entreprises.

Technologie de numérisation 3D : les perspectives d’avenir

L’informatique a intégré toutes les activités. Stockage, documentation, diffusion ou encore achat, toutes ces disciplines ont besoin d’un matériel informatique. Il faudra s’attendre à ce que cette présence gagne de plus en plus de terrain.

L’essor de la numérisation 3D dépend principalement de l’évolution de l’informatique. C’est grâce à cette puissante influence de l’informatique que la numérisation 3D a pu être appliquée à la construction. Rapidement, un fort intérêt pour ce type d’équipement dans le secteur du bâtiment a donné droit à une forte demande, ce qui s’est traduit par une baisse des prix sur le marché.

Ce phénomène permet dorénavant de créer de nouvelles applications, d’atteindre plus d’entreprises et de démocratiser les nouvelles technologies.

Ces prévisions du sort de la numérisation 3D dans 20 ans

Anticiper des événements se reposant une courbe exponentielle et non-linéaire n’est pas évident. Toutefois, les limites d’aujourd’hui font émerger de nouvelles idées, et donc de nouvelles tendances.

L’hébergement de données

Il s’agit de la première tendance en réponse au volume des données 3D. En effet, un nuage de points peut peser jusqu’à milliers de gigaoctets. Un tel volume peut être complexe à diffuser sans support physique. C’est pourquoi jusqu’à maintenant, elles ne sont déplacées que via les disques durs.

Or, quel serait l’intérêt de la numérisation d’espace si elle ne peut être dématérialisée ? Une souplesse quant à l’utilisation des nuages de points, surtout dans la capacité à se passer des supports physiques, est très attendue par les utilisateurs finaux. À l’instar des applications de streaming comme Youtube, la technologie 3D a besoin de streaming 3D.

Aujourd’hui, on assiste déjà à l’émergence du mobile-mapping qui permet la numérisation des espaces en temps réel, pour qu’un matériel puisse se positionner. Ce marché table sur l’essor des investissements dédiés au développement de la robotique et des voitures autonomes. En outre, cette technologie ouvre droit à plusieurs perspectives intéressantes comme l’analyse de lieux inaccessibles à l’homme, inspection d’un lieu sinistré sans mettre en péril un humain…

Dans le monde de la construction, cette technologie, qui fournit des données en temps réel, promet de nouveaux horizons dans la gestion financière, le suivi d’avancement ou encore le contrôle qualité des chantiers.

 

L’intelligence artificielle et la classification des données 3D

Grâce à l’intelligence artificielle, un ordinateur est dorénavant doté de la capacité de compréhension de son visuel, en temps réel. Cette technologie, rajoutée à la reconnaissance des formes, pourra alors interpréter et sémantiser les nuages de points. Dans un avenir proche, il ne sera plus nécessaire à l’humain de classifier les données (analyse, interprétation et remodélisation).

D’ailleurs, les applications allant dans ce sens sont de plus en plus nombreuses. Que ce soit pour la documentation et la numérisation automatique des espaces, pour l’analyse en temps réel ou pour le contrôle qualité des sites, le secteur du bâtiment et la construction ne peut que s’en réjouir. En effet, la détection de l’évolution des chantiers est nécessaire en topographie, ingénierie, architecture, voire en urbanisme.

Bientôt, il faudra s’attendre à trouver de l’intelligence artificielle, là où le regard humain est nécessaire pour interpréter les données dématérialisées.

 

La robotisation des outils de numérisation

Pour le projet de « mobile-mapping », les véhicules autonomes et les robots utilisent les données numériques pour se situer dans l’espace. Pourtant, ces données collectées ne peuvent être contenues sur le long terme dans la mémoire temporaire de ces appareils autonomes.

Les géomètres ont aujourd’hui trouvé un marché fructueux : la cartographie des espaces. Combinée avec les données collectées par les appareils autonomes, ce nouveau marché abouti à la commercialisation des données 3D.

Dans le domaine de la construction, cette collecte de données se traduit par la suppression de la présence humaine dans la manipulation de scanner laser 3D ou d’un drone lors du scan d’un site. Outre le côté éthique que cette évolution pourra soulever, elle présente plusieurs avantages, notamment sur l’accessibilité de certains sites (pollués, anciennes mines, éloignés, égouts…).

 

La virtualisation des espaces et le tourisme numérique

L’exploitation informatique est à portée de main avec la réalité virtuelle, la réalité mixte et la réalité augmentée. Cette expérience immersive ouvre de nouvelles opportunités au marché du mobile-mapping. Qui sait, bientôt, on pourra visiter les grands sites touristiques, bien au chaud dans notre salon, en une soirée. Les consommateurs auront bientôt droit au tourisme virtuel, plus économique et plus écologique.

Nous connaissons déjà la technologie offerte par Google Mpas, qui se sert d’une modélisation par photogrammétrie, une technique de numérisation 3D. Il en est de même pour l’expérience avec un casque de réalité virtuelle.

Ces visites de lieux numérisés bénéficient déjà d’applications concrètes :

  • Les « real-estate » utilisés dans les visites immobilières virtuelles ;
  • Le « SIG 3D », « Système d’Information Géographique » et « Smart City » dans le domaine de la communication publique et la gestion du territoire ;

L’univers de l’architecture et du BTP bénéficiera bientôt de ses propres usages quant à la virtualisation des espaces, dont la numérisation reste un passage obligé.

Bien que les nouvelles tendances autour de la numérisation 3D restent encore incertaines, l’on peut déjà estimer la croissance de son marché à 1400% pour la prochaine décennie.

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Bâtiment et nouvelle technologie : la réalité de l’utilisation de la 3D

3D bâtiment - Exid Diagnostic

3D bâtiment - Exid Diagnostic

La technologie 3D remplacera-t-elle la 2D ? Tandis que les grands groupes semblent en être certains, la grande majorité des acteurs du BTP indique qu’elle ne répond pas exactement à leurs besoins quotidiens. Certes performante, la totale intégration de la 3D dans le secteur n’est encore qu’à ses prémisses.

 

La 3D, jugée inutiles par certaines entreprises

Dans l’Hexagone en 2017, 94% des entreprises de BTP sont des TPE, dont le nombre d’employés n’excède pas la barre des 10. Pour ce type d’entreprise, avoir recours à une telle technologie n’est pas aussi intéressant qu’employer des majors de la construction, pouvant générer plusieurs milliards d’euros en chiffre d’affaire annuel.

En outre, force est de constater que les équipements jouissant de la technologie 3D sont fortement coûteux. Ainsi, les adopter au sein des TPE ou PME relève de la capacité d’investissement de chaque entité.

Ainsi, malgré toutes les performances promises par la technologie 3D, la majorité des entreprises préfèrent s’en tenir au 2D. D’ailleurs, bon nombre d’entre elles estiment que la 3D n’est pas la réponse à leur problématique actuelle.

 

Quels sont les besoins réels sur un chantier ?

Streamer des nuages de points, une performance fournie par la 3D, ne figurerait pas parmi les priorités quotidiennes de la plupart des entreprises de BTP. Pour ces acteurs, les enjeux concernent plutôt de trouver la meilleure alternative sur comment réaliser rapidement un métré de canalisations, comment dresser un plan de recollement des ouvrages pour le Dossier des Ouvrages Exécutés (DOE), comment mesurer la superficie d’un bien ou encore comment dessiner un schéma électrique pour un plan en étage.

 

Vers une tentative d’adaptation des pratiques

L’intégration de la 3D dans les PME/TPE du bâtiment a encore du chemin à faire. Il faudra sûrement patienter sur une ou deux générations, pour que tous les acteurs puissent maîtriser et adhérer au concept.

Par ailleurs, les grands groupes montrent déjà l’exemple. En effet, les trois leaders du domaine, qui sont Bouygues, Vinci et Eiffage, utilisent depuis des années la numérisation 3D sur chantiers. Et la tendance est déjà suivie par les entreprises de taille intermédiaire.

Pour que l’utilisation de la 3D puisse séduire davantage les acteurs du BTP, la technologie doit commencer par répondre aux besoins les plus basiques.

 

De la 3D à la 2D

Parmi les points forts de la technologie 3D, c’est qu’elle permet une extraction d’informations en 2D.

En effet, les équipements 3D permettent de faire une représentation virtuelle du bâtiment, appelée nuages de points. Celle-ci dessine avec exactitude la réalité physique du bien concerné. L’avantage de cet objet informatique, c’est qu’il est manipulable à volonté par les logiciels de modélisation, même pour sortir des vues 2D.

Illustration

Un bâtiment sera relevé via un scanner laser 3D, ce qui donne droit à un nuage de points. Si l’on veut avoir le plan d’étage, il suffit de se placer sur un des étages et couper le nuage de points à un mètre de hauteur par rapport au sol. Pour une coupe verticale, on coupe le même nuage de points verticalement. Avec cette vision verticale, il est possible de voir le nombre de plaques de faux-plafonds en coupant à 2 mètres de hauteur, en regardant vers le haut.

Grâce à l’usage d’un drone, il est possible de collecter assez de photos pour créer un modèle 3D photogrammétrie d’un bâtiment. Intéressante, voire indispensable, cette pratique permet par exemple d’apercevoir des tuiles cassées, invisibles depuis le sol, ou encore de chiffrer la réfection des chéneaux endommagés.

En somme, si le passage du 2D vers le 3D n’est pas possible sans un travail en collecte des informations manquantes, l’inverse est tout à fait réalisable en quelques clics.

 

La place de la 2D et de la 3D dans la construction

L’émergence du 3D ouvre un débat dans le secteur du bâtiment : la 2D a-t-elle toujours sa place dans la construction ? Alors que certains indiquent que la 3D ne pourra jamais remplacer la 2D, d’autres la catégorise déjà comme étant une « ancienne » pratique. Pourtant, la réalité admet la complémentarité des deux concepts. En effet, le secteur a tantôt besoin de modèles 3D et tantôt de coupes, plans ou façades 2D.

Par exemple, pour numériser un bâtiment en vue d’un plan d’évacuation à afficher sur un mur, le nuage de points 3D est certes un bon outil, mais n’est pas suffisant pour constituer un bon livrable.

En outre, il sera fortement pertinent pour établir un modèle numérique de terrain (MNT) pour une étude de terrassement en masse.

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Tout ce que vous devez savoir sur le BIM

Dessinateur maquette 3D la réunion - Exid Diagnostic

Dessinateur maquette 3D la réunion - Exid Diagnostic

Méthodologie opérationnelle apportant une réforme considérable dans le secteur de la construction, le Building Information Modeling (BIM) bat actuellement son plein.

Il s’agit d’une représentation numérique des caractéristiques d’un bien immobilier, tant sur le plan physique que fonctionnel. Le BIM englobe un processus de programmation, de conception, de réalisation et de maintenance du bâtiment. Cette modélisation des données permet alors de recueillir l’ensemble des informations sur l’immeuble, de sa création à son démantèlement.

Le BIM à différents niveaux

Au niveau 0, cette méthodologie ne fait l’objet d’aucune collaboration entre les acteurs. Elle correspond à une simple création assistée par ordinateur. Le BIM au niveau 1 combine le dessin de plans par CAO 2D et la partie conception par CAO 3D.

Au niveau 2, un processus de travail collaboratif est mis en place. Les parties prenantes se servent de leurs modèles 3D sans forcément utiliser une maquette commune. Un fichier permet de partager les données pour les combiner par la suite. Le niveau 3 exige une pleine collaboration entre tous les acteurs. Le projet est partagé sur un site auquel chaque partie accède pour modifier les données.

Qu’en est-il des propriétés intellectuelles ?

La création de nombreuses œuvres tout au long du processus de modélisation pourrait faire l’objet d’une revendication de droits d’auteur. Pour bénéficier de ces privilèges, il faut que les ouvrages soient divulgués et d’un caractère original.

« La qualité d’auteur appartient, sauf preuve contraire, à celui ou à ceux sous le nom de qui l’œuvre est divulguée », explique l’Art. L. 113-1 du Code de propriété intellectuelle (CPI). À défaut de l’établissement d’un contrat, les régimes de droit commun s’appliquent aux œuvres à acteurs multiples.

Toujours selon le CPI (Art. L. 611-10), les inventions originales susceptibles d’application industrielle sont brevetables. Vous pouvez alors demander un brevet pour les données non personnelles issues d’une activité inventive.

Droits et devoirs des diverses parties du BIM

  • Pour les propriétaires d’un BIM

En tant que financeur du projet, vous pouvez disposer de privilèges sur la maquette réalisée. Pour ce faire, il faut prévoir une cession écrite des droits d’auteur, des dessins et des modèles selon l’Art L. 131-2 du CPI. Par le mécanisme de l’œuvre collective, une remontée des droits peut être mise en œuvre (L. 113-2 alinéa 3, CPI).

  • Pour les BIM Managers

L’outil informatique et les compétences relatives à l’exécution du BIM sont entre vos mains. Vous devez alors sécuriser l’accès à la maquette, qu’il s’agisse d’une consultation ou d’une modification. Pour protéger les informations, le principe d’accountability du Règlement Général sur la Protection des Données est de rigueur.

  • Pour les acteurs ayant collaboré dans un projet de BIM

Si vous souhaitez garder vos droits sur les maquettes, les plans et les données du projet, vous ne devez pas signer un contrat de cession. Dans ce cas, la remontée des droits est impossible. Pour les BIM de niveau 2 où aucune collaboration n’a eu lieu, l’acteur demeure titulaire de la maquette. Au niveau 3, l’Art L. 113-2 du CPI prévoit la qualification d’œuvre de collaboration.

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Actualités BIM

Faro redéfinit la numérisation laser 3D avec des produits innovants

Faro scanner 3d - Exid Diagnostic

Faro ne cesse de repousser les limites de la numérisation laser 3D. Si auparavant, la numérisation sur site et la réception en temps réel d’un nuage de points recalés sur un ordinateur portable relevaient d’une utopie pour les acteurs dans le BIM, cela est maintenant possible grâce aux nouveautés, lancées par l’entreprise.

 

Faro Scan Localizer

Afin d’obtenir un résultat de qualité convenable en numérisation de relevé 3D, un géomètre devait nécessairement combiner travail sur terrain et en bureau. D’abord, pour récolter les données pour ensuite trouver celles utilisables à partir des éléments scannés. Grâce à la société Faro et son nouveau scanner, cette ère est révolue, par la possibilité du recalage sur le terrain. En effet, avec le nouvel appareil, ce recalage sur site se fait en temps réel ainsi que la génération d’un nuage de points à partir de l’équipement présent sur le terrain. Cet appareil est lancé en tant que solution d’équipement complémentaire du scanner laser Focus3D de l’entreprise.

Installé en tant que trépied du laser scanner Focus 3D, le nouvel appareil a pour tâche de scanner l’environnement de mesure avec une portée de 20 mètres, à environ 180° à l’horizontale, ainsi qu’effectuer des scans 2D en continue. La méthode de recalage utilisée est le Cloud-to-Cloud, technique déjà intégrée dans le logiciel SCENE de Faro. Selon la marque, cette méthode devrait démontrer son efficacité dans les projets avec un grand nombre de relevés individuels comme un relevé de bâtiment, un relevé de façade ou un relevé du patrimoine.

Selon l’entreprise, le recours au Faro Scan Localizer est indispensable pour des besoins supérieurs à 100 scans.

 

L’intégration de la photographie High-Dynamic-Range (HDR)

Dans le but d’une amélioration en continu de la numérisation 3d, Faro lance l’intégration de la photographie High-Dynamic-Range à son scanner laser Focus3D. Cette nouvelle technologie propose la faculté d’augmentation de la résolution des images à grandes différences de luminosité. Pour les photos en 170 mégapixels, la caméra HDR propose les modèles Focus3D X 130 HDR et 330 HDR. Les fonctionnalités de celle-ci intègrent un contraste maximal jusqu’à 4 milliards pour un. En d’autres termes, l’œil humain peut voir les différentes zones de luminosité de manière optimale.

Pour illustrer ce paramètre, Faro prend l’exemple d’une entreprise de construction de tuyauterie. Grâce à la caméra HDR, son équipe pourra voir clairement la plus petite plaque signalétique même dans un coin sombre.

 

Faro SCENE version 6

Pour cette nouvelle version de son logiciel Faro SCENE, l’entreprise a orienté son interface utilisateur vers les flux opérationnels typiques. La version 6 met en exergue l’efficacité par la simplicité d’utilisation.

Cette version révisée a toutefois gardé les fonctions de la précédente, sous forme d’options de traitement à chaque étape de traitement des projets. La marque a également prévu un guide automatique pour les utilisateurs qui n’ont pas de connaissances techniques approfondies. Le logiciel lance une aide, par exemple, lorsqu’il est nécessaire de pratiquer des interventions manuelles. Ainsi, le temps de formation reste minimal et extrêmement court. En plus, il est possible de basculer vers l’ancienne interface, pour le traitement des problématiques complexes.

Outre sa simplicité d’utilisation, cette nouvelle version assure une haute qualité de visualisation, sans traitement de données ultérieur. En effet, le rendu visuel est parfaitement réaliste et l’image en nuages de points se transforme en environnement de réalité virtuelle à immersion totale.

Parmi les nouvelles fonctions du logiciel, figure la possibilité d’interpoler la densité des nuages de points sur les murs. Les surfaces continues ou Closed Surfaces se créent automatiquement à partir des nuages de points. Cette fonction assure également l’homogénéité des couleurs, de sorte à ce que les textures ou les volumes reflètent le plus fidèlement la réalité. Les solides sont représentés comme des objets fermés.

 

Le service d’hébergement en ligne SCENE WebShare Cloud

L’utilisation des nuages de points est désormais ouverte à tous, expert comme novice, grâce au service d’hébergement en ligne SCENE WebShare Cloud. D’ailleurs, elle est plus performante, conviviale et facile. Grâce au Cloud, toute l’équipe aura accès aux données en temps réel, sans recours à un logiciel ou un équipement particulier.

Pour une meilleure organisation et une sécurité optimale, chaque fichier est codé séparément, par le biais des systèmes de cryptage performants actuels (AEC 256). Faro insiste sur cette haute sécurité pour convaincre les clients encore sceptiques. En outre, grâce à l’utilisation du Cloud, la société assure une meilleure fluidité dans le traitement de données, même en grande quantité.

Par conséquent, de nombreuses tâches liées à la documentation, jusque-là réservées aux programmes de CAO, peuvent être assurées par les nuages de points. Leur avantage réside dans le fait qu’ils peuvent reproduire fidèlement un environnement existant. Les clients peuvent ainsi comprendre les conditions sur place, de manière plus directe.

Cas d’illustration

Le constructeur automobile Volvo utilise par exemple les scanners de Faro pour récolter les données sur toutes ses installations de production à l’échelle internationale. Le groupe les utilise également comme base pour de nouvelles constructions ou d’autres projets. À cet effet, l’entreprise affirme que les nuages de points représentent une base intéressante pour toutes les applications de documentation. Toujours selon ce grand groupe, la CAO ne représente qu’une étape de planification virtuelle.

Pour Faro, les recherches pour un environnement IT de 3D documentation complet ne sont pas encore achevées. D’ailleurs, elle envisage de combiner le nuage de points avec les fonctions de CAO dans ses futurs projets de développement.

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Démonstration de numérisation de bâtiments existants

Numérisation des bâtiments existants - Exid diagnostic

Maquette numérique Albioma - Exid Diagnostic

Pour relever les défis économiques et environnementaux auxquels se confronte le secteur du bâtiment, ce domaine se tourne actuellement vers la numérisation. Mais lorsqu’on parle de transformation numérique des bâtiments existants, de quoi s’agit-il exactement ?

Une construction ne se cantonne pas aux matériaux qui la composent. Elle est également définie par une multitude de données, dont son état, ses caractéristiques techniques et ses consommations. Ces données s’avèrent nécessaires dans le suivi et l’entretien du parc immobilier. La numérisation de bâtiments existants consiste alors à recueillir ces informations utiles. Elle inclut la transposition des indications récoltées en données numériques accessibles.

Liée au Plan de Transition Numérique dans le Bâtiment de 2014, cette technologie regorge d’avantages pour les propriétaires, les gestionnaires et les usagers.

 

Pourquoi numériser les bâtiments existants ?

  • Numérisation pour suivre le cycle de vie du bâtiment

De sa conception, en passant par son exploitation et sa maintenance à sa démolition, un bâtiment doit être accompagné d’une base de données. Comme il est conçu pour durer plusieurs décennies, ses empreintes numériques méritent d’être gardées et consultées à chaque action entreprise.

  • Numérisation pour mieux analyser et gérer la construction

La numérisation permet de collecter des données avec des capteurs de température, d’occupation, de consommation énergétique, etc. Cela facilite le suivi sur plusieurs critères, dont le taux d’occupation, l’état du bâtiment et celui des équipements. Les gestionnaires d’immeubles réalisent alors aisément leurs tâches. Ils entament à temps la maintenance prédictive ainsi que le déclenchement des alertes si besoin.

  • Numérisation pour établir des données accessibles à tous

Grâce à la numérisation de bâtiments existants, tous les acteurs exploitant la construction accèdent aux données qui leur sont utiles. Dès la construction, l’échange de données est facilité par l’utilisation de logiciels métiers.

  • Numérisation pour augmenter l’efficacité opérationnelle

Dans un parc immobilier, les charges d’exploitation montent généralement jusqu’à 75 % du coût total. En passant à la numérisation, les données établies permettent d’optimiser la maintenance du bâtiment et de diminuer les coûts à long terme.

 

Numérisation de bâtiments existants : comment procéder ?

Afin de mettre au point une maquette numérique de l’existant, les scanners 3D gagnent du terrain. Fixes ou mobiles, ils se déclinent en plusieurs modèles. Ils détectent les distances en projetant un laser autour de leurs axes. Ces outils prenant en compte les particularités du bâtiment permettent aussi de calculer des superficies. Exid utilise un scanner numérisant plus d’un million de points à la seconde.

Pour commencer, il faut intervenir sur le site pour que le scanner transpose les pièces de l’immeuble en nuages de points bruts. L’intervention se réalise dans une construction vide ou non. L’encombrement du site augmente, néanmoins, le temps passé pour le relevé.

Après usage du scanner, on obtient des nuages de points géoréférencés qui seront fusionnés et transformés en un fichier unique. Grâce aux logiciels de CAO, ce fichier est traité pour obtenir la maquette 3D numérique. Celle-ci sera utilisée pour lancer un processus BIM.

Le plan en 3D centralise la mise à jour des plans. Il permet de visualiser les interfaces et de réaliser des plans 2D de coupes et de niveaux. Cette technologie facilite le calcul des surfaces des pièces, des conduits, des fenêtres, ainsi que celui de l’épaisseur des plafonds, des planchers et des murs. Elle met en place un outil transportable dans un disque dur et exploitable par tous les acteurs du bâtiment.

Pour numériser vos bâtiments existants et profiter des avantages de la modélisation 3D des bâtiments, vous n’avez qu’à faire appel à un professionnel du domaine, comme Exid.

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Les maquettes BIM en plein essor

maquettes numériques - Exid Diagnostic

maquette numérique BIM - Exid Diagnostic

La technologie du numérique se taille une place dans tous les domaines. La conception assistée par ordinateur et les maquettes virtuelles deviennent des outils incontournables dans le monde de l’industrie. Pour sa part, le secteur du bâtiment et des travaux publics n’échappe pas à une telle évolution. La maquette numérique gagne du terrain dans les diverses étapes de la construction. Pour révolutionner le domaine, le Building Information Modeling entre en jeu.

Le BIM gagne du terrain dans le monde

Le taux d’adoption du BIM ne cesse de monter : il atteint 27 à 35 % des acteurs du bâtiment en 2017. 50 % des maîtres d’œuvre intègrent déjà cette technologie dans leurs démarches. Mais la plupart des professionnels nécessitent encore un accompagnement afin de mettre à jour leur compétence. Pour accomplir le plan de transition numérique du bâtiment, on s’attend encore à une évolution des pratiques professionnelles de la part des techniciens.

BIM : un large écosystème autour de la modélisation

Les besoins en achat et en location d’appartements sont en développement constant. Avant les transactions, il est nécessaire de procéder à des diagnostics des biens immobiliers. Il en est de même pour les travaux de construction, de démolition et d’extension. Aujourd’hui, il devient pratique courant de faire appel au numérique pour la réalisation de ces derniers. Pour l’entretien et la gestion des biens immobiliers, la numérisation des bâtiments existants devient également une pratique courante.

Réunissant de multiples technologies, les services de modélisation BIM sont plus compliqués qu’ils paraissent. Les divers acteurs inclus dans le projet dialoguent grâce à des logiciels spécialisés. Durant la conception, les systèmes de recueil d’information et de simulations s’imposent. Les maquettes 3D sont réconciliées avec des outils comme Solibri Model Checker. Le BIM prend de plus en plus de place dans divers chantiers à travers le monde, car il permet diverses évaluations obligatoires à l’égard des normes sur l’habitat. La performance acoustique des bâtiments est mesurée avec AcoubatBim. Les façades et les menuiseries peuvent être modélisées grâce aux outils de conception 3D.

Utilisation du BIM à La Réunion

Le Rex BIM Tour 2020 de la Saline-les-Bains a réuni plus de 230 participants incluant des architectes, des maîtres d’ouvrage et des bureaux d’étude. Lors des deux tables rondes, l’utilisation du BIM dans l’univers de la construction a animé le débat. De ces discussions a-t-on pu conclure que le BIM monte en puissance lors de la conception, de la réalisation et de l’exploitation des outils de construction. Les infrastructures de La Réunion bénéficient de plus en plus des maquettes numériques. En mars 2020, on enregistre le projet de résidentialisation en BIM de logements et de commerces à Saint-André. L’extension de l’aérogare à l’aéroport Réunion Roland Garos suit les démarches BIM. Pour étendre le CFA Léon Legros, la synthèse BIM est mise en avant.

Que ce soit à La Réunion ou partout dans le monde, la réalisation de maquettes BIM est de plus en plus demandée pour optimiser la gestion, l’entretien et la rénovation de votre bâtiment. Contactez Exid afin de collaborer avec le professionnel de la maquette numérique !