Qu'est-ce que la capture de la réalité ?
Avec l’introduction du scanner laser, la mesure et la documentation sont simplifiées et améliorées dans toutes les industries. Qu’il s’agisse d’assurer une conception sans heurt, de comprendre la topographie générale d’un site ou de capturer les géométries complexes observées dans les installations de fabrication, la technologie de numérisation laser est essentielle pour générer des affaires car elle permet aux professionnels de documenter plus rapidement les conditions telles que construites pour tout environnement. Les solutions de capture de réalité permettent aux équipes de disciplines variées d’accéder aux réalités numériques intelligentes pour gérer les systèmes existants pendant les cycles de conception, de construction et de maintenance de manière conviviale, interactive et accessible.
Un peu d'histoire
La lasergrammétrie est directement liée au développement de la technologie laser dans les années 60. Les premières applications topographiques apparaîtront dans les années 90 pour soutenir notamment des problématiques dans le milieu industriel.
Depuis cette période, les équipements n’ont cessé d’évoluer, ils se sont miniaturisés, l’autonomie et la portabilité ont été augmentés et l’interface utilisateur a été simplifiée.
De nos jours, les technologies se diversifient, les applications également, et la lasergrammétrie est devenu incontournable sur un grand nombre de projets, que ce soit dans la construction, l’industrie ou l’architecture.
Un peu de technique
Le principe de fonctionnement est simple : un rayonnement laser est émis depuis le scanner. Lorsqu’il rencontre un objet, une partie du rayonnement est réfléchi et retourne à son point d’origine. Le système enregistre alors les informations de temps pour en déduire la distance et enregistre également la position angulaire horizontale et verticale du tir. Cette combinaison d’informations décrit un point de mesure en 3D, de coordonnées X, Y, et Z par rapport à l’origine du scanner. En complément de ces informations, le système enregistre une information de puissance de réception du signal, c’est ce qu’on appelle l’intensité.
Cette opération est répétée des millions de fois jusqu’à obtenir un nuage de points décrivant avec précision l’environnement scanné.
La capture laser peut ensuite être complétée par une capture d’imagerie 360 qui permettra une colorisation du nuage de points et une meilleure compréhension de la scène.
Chaque pixel de la photo remplacera alors la valeur d’intensité du nuage de points pour obtenir un rendu points colorisé.
En pratique
Le scanner laser 3D est utilisé traditionnellement sur un trépied ou un support fixe. Il réalise une acquisition à 360° sur une portée pouvant varier de quelques dizaines de mètres à plus d’un kilomètre. Depuis cette position fixe, tous les éléments visibles depuis le scanner dans la scène sont capturés. Tous les objets masqués ou hors de portée du scanner restent invisibles. Afin de compléter un relevé de terrain, il faut donc déplacer le scanner sur l’ensemble des points d’intérêt de notre projet. On appelle l’assemblage, la création des liens entre les différentes positions de scan.
Pour en savoir plus, voir BLK360, RTC360 et ScanStation.
Lorsqu’il s’agit de gagner en productivité, une solution d’acquisition dynamique permettra de couvrir plus rapidement votre zone de projet sur le terrain. Cette technologie nécessite un positionnement en temps réel du système d’acquisition, le calcul de la trajectoire est un élément clef de cette méthode. Des algorithmes de type SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) permettent de calculer à l’avance, le déplacement dans l’espace du système. Une fois maîtrisés, les points de mesure laser et les images sont associés à cette trajectoire pour décrire la scène le plus fidèlement possible.
Pour en savoir plus, voir BLK2GO.
Il est courant de voir des damiers noirs et blancs ou des sphères, sur les sites en cours de capture par un scanner laser. Ces points de repères sont utilisés par les logiciels de traitement afin de contraindre le nuage de points dans un système de référence ou pour contrôler l’assemblage sur un chantier plus étendu. Il existe également des techniques d’assemblage sans cibles basées sur des comparaisons de surfaces communes dans le nuage de points ; on appelle cela l’assemblage nuage/nuage. La dernière génération de scanner laser 3D est équipée de capteurs d’imagerie qui permettent de positionner en temps réel le scanner pendant l’acquisition et donc de réaliser ce travail automatiquement sur le terrain. On appelle cette technologie le VIS.
Pour en savoir plus, voir Cyclone Field 360, Cyclone Register 360, RTC360.
Le nuage de points est le résultat de la capture terrain réalisée par un scanner laser 3D. Il peut être plus ou moins précis, dense et représentatif en fonction des techniques utilisées pour l’acquisition et des besoins de son utilisation. Il représente un outil suffisant pour bon nombre d’applications. On peut l’utiliser pour prendre des cotes, réaliser une visite virtuelle ou communiquer rapidement et précisément sur un projet.
Le nuage de points n’est pas un objet paramétrique. Un mur, un poteau ou le mobilier sont représentés par des millions de points qui ne sont pas éditables. Afin de le transformer en plan 2D ou modélisation 3D, il faut passer par une étape de transformation du nuage de points. Des outils d’automatisation se développent et permettent d’accélérer leur création.
Pour en savoir plus, voir CloudWorx, Cyclone 3DR.
