Le marché de l'AEC s'efforce de définir un langage permettant aux acteurs de s'entendre sur les spécifications techniques attendues pour un projet de construction ou de rénovation. La spécification LOD, a permit aux parties prenantes d'un projet BIM de parvenir à un accord sur le contenu et la fiabilité des travaux à réaliser à différentes étapes du processus de conception et de construction. Il a contribué à réduire les problèmes de communication et à garantir un travail de qualité.

Il en va de même pour le secteur de l'industrie qui avait besoin d'un langage technique générique permettant l'exactitude de la documentation d'un projet.

En 2014, l'USIBD (United States Institute of Building Documentation) a publié un article qui répertoriait des années de contribution d'une grande variété de professionnels AEC pour remédier à ce problème. La spécification LOA s'avère être le langage adopté par les industriels pour articuler, en termes très clairs, la précision avec laquelle les conditions existantes doivent être mesurées et représentées dans la documentation d'une infrastructure.

Grâce à ce nouveau langage, de nombreux problèmes peuvent être identifiés et résolus rapidement. En voici quelques exemples :

• Quels outils et méthodes seront utilisés par les dessinateurs / projeteurs BIM pour garantir l'exactitude des données mesurées ?
• Combien coûte tel niveau de détails ?
• Combien de temps cela prendra-t-il de modéliser avec ce niveau de détails ?
• La maquette numérique finale doit-elle représenter une géométrie orthogonale ou doit-elle répertorier précisément les conditions réelles de l'environnement cible ?
• Si la maquette doit représenter une géométrie orthogonale cela implique que la précision du résultat sera réduite. Dans ce cas, quel niveau d'erreur est acceptable pour le client ?

La spécification LOA peut également aider les clients qui n'y connaissent pas grand chose au BIM à déterminer le niveau de précision dont ils auront besoin pour un projet donné. Pour ce faire, il propose des niveaux de précision suggérés pour une grande variété de besoins de modélisation. Si votre client souhaite modéliser une fondation, par exemple, le niveau de précision suggéré par la spécification lui indiquera quelle option les professionnels de l'industrie choisissent le plus souvent lors de la modélisation de fondations. Il permet de les orienter dans la bonne direction, en se basant sur l'expérience d'un large éventail de professionnels AEC expérimentés.

Il y a beaucoup plus de choses à apprendre de la spécification LOA que ce que nous avons écrit dans cet article, donc je recommande d'accéder à la spécification ici et de lire ce guide. Il vous permettra de mieux comprendre ce que la spécification peut faire pour vous et comment vous pouvez l'utiliser.

Plus tôt cette année, le contractant général NMCN a testé le scanner laser mobile PX-80 contre un scanner laser fixe. L'objectif principal : Déterminer si les scanners laser mobiles sont assez précis pour les projets de construction du groupe.

Dans ce type d'étude, il serait habituel de relever le même site avec le scanner laser mobile PX-80 et le scanner laser fixe puis de comparer les deux nuages de points respectifs.

Cependant, Gary Ross, responsable de la transformation numérique de l'entreprise NMCN, soutient que la comparaison des données brutes ne pouvait pas leur dire si le scanner laser mobile était suffisamment précis pour répondre à leurs besoins dans le cadre de leurs projets réels. NMCN n'utilise jamais de nuages de points brutes comme livrable final d'un projet, ils l'utilisent pour modéliser une maquette numérique BIM.

Il souligne que si le but de votre étude est de tester la précision d'un scanner par rapport à votre activité et à vos besoins, alors il faut déterminer la précision que vous attendez pour votre maquette numérique et non celle du nuage de points à modéliser.

C'est pourquoi NMCN a relevé le site à la fois avec un scanner laser mobile PX-80 et un scanner laser fixe, s'en est suivit une étape de modélisation des nuages de points en 3D qui a servit à la comparaison des deux outils.

En comparant les résultats finaux, NMCN a constaté un écart négligeable entre les deux maquettes modélisées à partir des nuages de points issus des deux outils. L'écart de précision n'était que de +/- 0.06 % sur le site de 57 mètres. Cela signifie que NMCN peut bénéficier des avantages du relevé laser mobile sans pour autant perdre en précision par rapport au relevé laser fixe. Ils ont donc décider d'utiliser cette technologie pour leurs travaux :

• Topologie de terrains,
• Rénovation,
• Sauvegardes as-built,
• Suivi de chantier,
• Chiffrage projet,
• Suivi de dégradation,
• Gestion de trafic.

Que vous soyez un expert ou un débutant en relevé laser, le temps est venu pour vous d'opter pour une solution de relevé laser mobile 3D. Mais quels sont les avantages du relevé laser mobile par rapport au relevé laser fixe et plus particulièrement comment le scanner laser mobile PX-80 se démarque par rapport aux scanners laser fixes ?

Le PX-80 est environ 15 fois plus rapide que les scanners laser fixes.

Dans une étude comparative menée par Paracosm, le même site de 500 m² a été numérisé 6 fois avec le Faro Focus (scanner laser fixe) et le PX-80 (scanner laser mobile). Le relevé avec le PX-80 a été réalisé 9 fois plus rapidement qu'avec le Faro Focus et le temps de traitement et de post-traitement global était environ 16 fois plus rapide avec le PX-80 qu'avec le Faro Focus.

Vitesse vs précision?

Le secteur de la numérisation laser a fait de l'excellent travail en matière de précision. Toutefois, la précision au millimètre n'est pas toujours nécessaire et pour de nombreux projets, elle est excessive.

En utilisant un scanner mobile, vous bénéficiez d'un compromis entre une vitesse d'acquisition importante et une précision réduite mais adaptée à la plupart de vos projets. Ce compromis est inversé lorsque vous optez pour un scanner laser fixe, c'est à dire que la vitesse d'acquisition sera réduite mais vous gagnerez en précision sur votre projet.

Le scanner laser mobile PX-80 est un système Plug and Play facile a utilisé. Vous l'allumez, parcourez votre site, et c'est tout. Vous pouvez parcourir beaucoup de terrain en peu de temps. À l'heure actuelle, la précision relative du PX-80 est d'environ 2-3 cm , ce qui est largement suffisant pour la plupart de vos projets.

Scanner mobile = liberté

Relever avec un scanner laser fixe implique de déplacer un trépied imposant de nombreuses fois (à chaque nouvelle station). Quant à la méthodologie de relevé laser mobile, elle est continue et ne nécessite aucun trépied, elle est donc beaucoup plus rapide et elle vous permet de scanner en toute liberté.

Sécurité avec le capteur laser VLP-16

Le capteur LiDAR du scanner laser mobile PX-80, le Velodyne VLP-16 est un capteur laser de classe 1, ce qui signifie qu'il est inoffensif pour les yeux.

Pas de problèmes d'éclairage avec le PX-80

Relevez à l'intérieur, à l'extérieur ou dans des conditions de faible luminosité. Le PX-80 peut numériser tous les types d'environnements sous presque tous les éclairages.

Suivez tout votre parcours avec le PX-80

Retrace est un logiciel comprit dans le package du PX-80 qui vous permet de suivre le chemin que vous avez parcouru avec le PX-80. Il vous aide à y voir plus clair dans vos projets de numérisation 3D. Apprenez-en plus sur le scanner laser mobile PX-80 distribué par CYDIS grâce à notre formation en ligne de 5 jours.

MADISON, WI

ETATS UNIS

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AKITABOX est un prestataire de services BIM aux Etats-Unis. Leur utilisation récurrente du scanner laser mobile PX-80 leur permet de générer rapidement de nuages de points qui leur servent de base à la modélisation 2D et 3D. Cette donnée 3D est ensuite partagée dans leur logiciel de gestion technique des infrastructures pour automatiser leur maintenance, la planification des travaux de construction et d'inspection.

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LEUR ACTIVITÉ

AKITABOX a cherché pendant longtemps une solution de numérisation laser qui leur permettrait de capturer de grands espaces dans un laps de temps restreint. Selon Josh Lowe, directeur commercial de AKITABOX, "le PX-80 nous a ouvert de nouvelles portes sur de nouveaux marchés encore inconnu auparavant." AKITABOX utilise régulièrement le scanner laser mobile PX-80 pour leurs relevés intérieurs et extérieurs.

Soyons honnêtes, les scanners laser terrestres sont précis, mais demande beaucoup de travail. Les efforts et le temps nécessaires pour installer et repositionner le trépied tous les 2 ou 3 mètres font du relevé une corvée fastidieuse.

Typiquement, le fait de revenir sur site et de recommencer le travail si une erreur de relevé a été commise augmente les coûts de construction de 5%. C'est beaucoup d'argent et d'énergie dépensés pour réparer les erreurs. Et si votre équipe pouvait éviter de commettre ces erreurs grâce à un outil innovant? Avec le PX-80 , vous pouvez scanner tous les jours, toutes les semaines ou aussi souvent que vous le souhaitez pour surveiller la productivité du chantier. vérifier le travail réalisé; et vous assurer que ce qui a été construit correspond à l'intention de conception. Contrairement aux scanners fixes, le PX-80 ne se limite pas à une visibilité directe. Sa conception vous permet de relever des zones complexes: dessus, autour et en dessous de structures.

Dans une étude réalisée par Paracosm, le même site de 500 m² a été numérisé 6 fois avec un Faro Focus et un PX-80.

Dans cette comparaison, la durée totale de numérisation du PX-80 était 9 fois plus rapide que celle du Faro Focus. Le temps de post-traitement, enregistrement compris, étaient environ 15 fois plus rapides.

De nombreuses entreprises d'architecture et de construction utilisent le relevé laser au début d'un projet pour documenter les conditions existantes et commencer la conception de leurs travaux de rénovation. Mais que se passerait-il si les équipes de construction pouvaient collecter des données de qualité grâce à un scanner laser une fois par semaine, voire quotidiennement, pour suivre l'avancement des travaux et éviter les erreurs?

Si vous avez déjà eu l'occasion d'utiliser un scanner laser terrestre, vous savez deux choses: les informations que vous obtenez sont riches, mais la configuration et le fonctionnement sont difficiles. Et si vous pouviez obtenir les mêmes données sans tous ces tracas?

Scanner fréquemment et aligner les nuages de points sur une maquette numérique BIM permet aux ouvriers et aux chefs de chantier de s'assurer que ce qui est entrain d'être construit correspond à ce qui a été convenu. Les erreurs peuvent donc être détectées et évitées en temps réel pour éviter des retouches et des retards coûteux.

Même si les entreprises ont débuté leur adoption du BIM et ont mis en œuvre des processus de pré-construction complets, il semble que la mise en plan 2D sur papier dominent toujours le domaine de l'AEC (Architecture Engineering and Construction). Nous approuvons et encourageons le développement de logiciels de CAO tels que Autodesk Revit. Si ils constituent un pas dans la bonne direction, le processus de conversion des esquisses 2D en 3D cède le pas à la perte d’informations et aux erreurs.

Il est surprenant de voir que les architectes et les ingénieurs ont déployé tant d'efforts dans une conception BIM, mais lorsqu'il est temps de construire, les plans reviennent en 2D et deviennent sujets à des erreurs humaines. La conception BIM passe au second plan lors de la phase la plus critique de la réalisation d'un nouveau bâtiment, la construction elle-même. Comment pouvez-vous contrôler la qualité de votre travail?

Paracosm est en train de construire une solution qui amènera les équipes de construction à l'ère numérique et mettra en place les contrôles nécessaires pour responsabiliser les chefs de projets et toutes les personnes impliquées dans un projet de construction. Ainsi, les décideurs passeront d'une attitude réactive à une attitude proactive.

Le relevé quotidien couplé à notre solution permettra aux équipes de construction d'envoyer facilement des rapports d'avancement aux propriétaires de bâtiments et d'obtenir de meilleurs résultats à la fin d'un projet.

Lors de vos recherches sur les scanners laser mobiles, vous consultez probablement des fiches techniques et des informations sur les workflows logiciels. Mais cela ne vous permettra que de comprendre le marché - vous devrez également comparer les algorithmes de localisation et de cartographie simultanés (SLAM) qui alimentent ces appareils et leur permettent de créer un nuage de points pendant que vous marchez.

(Rien de tout cela n'a de sens pour vous? Consultez notre cours lidar portable pour une introduction rapide au monde de la numérisation mobile.)

Le problème est que les algorithmes SLAM peuvent être difficiles à comprendre si vous n'êtes pas ingénieur logiciel. Bonne nouvelle: il existe quelques critères que vous pouvez utiliser pour comparer les algorithmes SLAM. Ces critères vous aideront à comprendre ce qui différencie un algorithme SLAM d'un autre, vous donnant les informations dont vous avez besoin pour rétrécir votre champ de recherches.

Ce sont la vitesse de traitement, l'intégration des capteurs et la colorisation. Creusons pour y voir plus clair.

Vitesse de traitement

Un algorithme SLAM effectue un nombre important de calculs chaque seconde. Il suit votre mouvement à travers un espace à l'aide de données alimentées par un certain nombre de capteurs, puis il les fusionne pour aligner les millions de mesures capturées par le lidar. C'est un défi difficile, et chaque algorithme SLAM l'aborde d'une manière différente, ce qui signifie que chaque algorithme est traité à une vitesse différente.

Traitement en temps réel: Ces algorithmes SLAM traitent la donnée capturée lors de votre relevé pour vous fournir un nuage de points utilisable dès la fin de votre campagne. Cependant, cette approche sacrifie une certaine fiabilité, ce qui rend l'algorithme plus susceptible de faire des erreurs de suivi ou de traitement dans des environnements difficiles. Cette méthode est idéale lorsque vous avez besoin d'une révision immédiate de vos données.

Traitement post-capture: de nombreux algorithmes SLAM utilisent cette méthode, qui nécessite que vous commenciez à traiter la donnée relevée directement après avoir terminé la capture. Cela prend plus de temps que le traitement en temps réel (évidemment), mais il vous garantit une plus grande fiabilité dans vos résultats. Selon votre calendrier, ce temps de traitement supplémentaire peut ne pas s'avérer être un gros problème - vous pouvez réaliser ces traitements lors de vos temps de pause (repas, nuit). Si vous procédez ainsi, vous pourrez compter sur de la donnée fiable sans temps d'arrêt supplémentaires.

Certains algorithmes SLAM vous permettent de choisir de traiter vos données en temps réel ou après la capture, ce qui vous permet d'adapter votre approche aux besoins de votre mission.

Comment choisir? Le meilleur algorithme SLAM doit s'adapter à vos flux de travail et allier une bonne vitesse de traitement à une grande fiabilité des résultats.

Capteurs

Les implémentations SLAM peuvent varier d'un appareil à l'autre.

• Un IMU et un capteur lidar: Cette approche SLAM est très efficace dans les zones ouvertes qui contiennent une géométrie 3D distincte, comme des chaises, des tuyaux, des garde-corps, des arbres, etc. Cependant, les zones dominées par des formes planes comme des murs, des couloirs ou des entrepôts sont susceptibles de provoquer des erreurs et le SLAM générera de mauvaises données.
  
• Une ou plusieurs caméras: Cette implémentation SLAM, qui est la plus souvent utilisée en robotique, permet de mieux suivre l'opérateur lorsqu'il se déplace dans des environnements dominés par des formes planes. Il existe cependant des limites. Le SLAM basé sur une caméra nécessite de bonnes conditions d'éclairage, de sorte qu'il puisse identifier correctement l'environnement qu'il parcourt. Des problèmes peuvent survenir dans les zones de lumière à contraste élevé, à faible luminosité ou à l'extérieur. Il renvoie également des erreurs dans des environnements avec des formes répétitives. Bien qu'il puisse suivre les formes planes, il aura souvent des problèmes avec les pièces entourées de murs vierges.
  
• Capteur Lidar et caméra: Ce type de fonctionnement SLAM est adapté à une grande variété d'environnements intérieurs comme extérieurs, quelles que soient les caractéristiques géométriques dominantes ou les conditions d'éclairage. Bien qu'il ne soit pas à l'abri d'erreurs, il offre de meilleurs résultats que les deux méthodes décrites ci-dessus.

Comment choisir? Pour bien choisir, vous devez identifier correctement la typologie des environnements que vous avez l'habitude de relever et suivre nos indications ci-dessus.

Colorisation

De nombreux algorithmes SLAM permettent la colorisation de vos nuages de points pour qu'ils soient beaucoup plus faciles à comprendre qu'un nuage de points brut. Une fois colorisés, ils ressemblent à une photographie 3D en couleur, ce qui permet de discerner plus facilement les éléments tels que les colonnes, les barres d'armature, les portes, les arbres, les voitures, etc.

• Colorisation post-numérisation: De nombreux algorithmes SLAM coloriseront vos nuages de points une fois le relevé terminée. Cette méthode de colorisation nécessite :
  • l'intégration d'une caméra supplémentaire au scanner
  • des étapes de traitement additionnelles dans votre flux de travail pour obtenir les résultats souhaités.
    
• Colorisation automatique: Certains systèmes SLAM coloriseront automatiquement votre nuage de points lors du relevé. Cependant, tous les scanners mobiles n'abordent pas cette étape de la même manière.
  
  Certains scanners portables incluent un appareil photo et vous permettent de l'utiliser pour suivre votre mouvement et/ou pour coloriser votre nuage de points séparément ou simultanément.
  
  Certains scanners utilisent une technologie SLAM qui permet une colorisation automatique du nuage de points, mais ils incluent une caméra avec un champ de vision inférieur à un capteur lidar. Cela signifie que même si vous vous assurez de capturer tout l'environnement avec le lidar, il y aura des parties que vous manquerez avec l'appareil photo, ce qui entraînera un mélange de données colorisées et de données non colorées. D'autres scanners incluent également des caméras avec un champ de vision plus large pour garantir que tous les points du nuage de points soient colorisés.

Comment choisir? Tout d'abord, demandez-vous si vous avez besoin d'un nuage de points colorisé ou si vous préférez travailler avec un livrable brut non colorisé. Ensuite, posez-vous la question si vous souhaitez que cette colorisation soit automatique et quelle implémentation répond à vos projets.

Conclusion

Même sans trop en connaitre sur les algorithmes SLAM, ceux-ci sont tous différents et comparables selon différents critères que vous aurez définit. Chacun d'entre eux est plus ou moins adapté à une typologie d'environnements (extérieurs, intérieurs, confinés, vastes).

Après avoir lu cet article, vous devriez être capable de déterminer les facteurs les plus importants pour vous vous afin de choisir le scanner laser mobile SLAM le plus adapté à votre activité.

Tôt ou tard, vous serez confronté à la pluie, la neige, le vent ou à d'autres conditions météorologiques difficiles qui vous gêneront dans votre campagne de relevé 3D. Mais à quel point peut-il faire froid avant que votre scanner cesse de fonctionner ?

Pour répondre à cette question, nous avons parlé à WIESO , un prestataire de services de numérisation laser basé à Oslo qui fait face à des conditions météorologiques difficiles. Ils nous ont parlé d'un récent voyage dans l'extrême nord-est de la Norvège où ils ont utilisé le scanner laser mobile PX-80 dans un froid extrême.

Voici une vidéo rapide du projet réalisé avec le PX-80.

Projet

Numérisation 3D et capture de photos à 360 ° pour l'intérieur et l'extérieur de trois bâtiments de plus de 50 ans à Vadsø, en Norvège pour un total de 8500 mètres carrés. Une fois que la société aura terminé le traitement et la modélisation finale, le but est de permettre la visite virtuelle sur la plate-forme Cupix.

Conditions météorologiques

Comme l'explique le PDG de WIESO, Soroush Kamyab, «Nous n'étions encore jamais intervenus sur une mission située à l'extrême Nord-Est de la Norvège.»

• Les journées d'hiver étaient encore plus courtes qu'à Oslo, ne donnant à l'équipe que quelques heures de soleil pour travailler.
• Même lorsque le soleil était à l'extérieur, la température pouvait descendre jusqu'à -5 ° C.
• Étant donné que le projet était proche du Varangerfjord, le fjord le plus septentrional de Norvège, des vents forts étaient récurrents.

Notes de terrain

Kamyab explique que WIESO a été extrêmement chanceux avec le temps: les conditions étaient claires, le vent était faible et le relevé s'est déroulé sans accroc. «C'était comme si Vadsø s'était préparé à notre arrivée», explique Kamyab. «Nous avons réussi à collecter notre donnée 3D pendant les heures de soleil limitées.»

Performances du PX-80

Le froid n'a en aucun cas gêné le PX-80 lors de la numérisation. "Grâce à sa batterie supplémentaire", explique Kamyab, "le PX-80 est adapté à évoluer dans ce type de conditions où les températures sont extrêmement basses."

Il dit que les batteries remplaçables à chaud permettent au scanner de fonctionner même s'il fait froid. La vraie limite est de savoir si votre technicien peut s'habiller assez chaudement pour sortir et scanner en premier lieu.

Conclusion

De par son équipement et ses performances, WIESO conseille le scanner mobile PX-80 pour relever des bâtiments lorsqu'il fait très froid.

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