MODELISATION NUMERIQUE D’UNE EGLISE BRAYONNE NUAGE DE POINT, MODELE 3D TEXTURE.

1°) Quels résultats :

Exemples de relevé par drones et traitement photogrammétrique d’une église (Dans le pays de Bray). Après un traitement photogrammétrique, nous avons généré :

Un nuage de points dense de plusieurs centaines de 60 millions de points colorisés, pour prise de cotes précises, relevés de volume, de surface et inspection technique,
Un modèle 3D tuilé texturé pour prise de cote, surface, volume, visite virtuelle et inspection technique,
Des modèles numériques de surfaces et des ortho-photos plans des façades et toitures,
La topographie complète du bâtiment et de son terrain,
Les lignes de niveau de l’ensemble du terrain etc…

2°) Méthodologie :

Nuage de points clairsemé après alignement précis des camérasu sur le schéma)

P our réaliser cette campagne de vol, nous utilise un drone DJI Mavic 2 Pro. A partir d’un plan de vol défini, nous prenons de façon régulière des photos de l’ensemble du terrain et des façades suivant un cheminement très précis. Les photos sont prises de façon régulière avec un recouvrement longitudinal de 70 % et un recouvrement latéral de 60% .

La précision appelé G.S.D (Ground Sample Distance) dépend de la distance de prise de vue et de la taille du capteur photographique du drone. La précision globale du projet à 5 m des façades est de 1.8 mm/pixel et correspond à un carré de 1.8 mm x 1.8 mm dans la réalité.

Pour une fiabilité accrue des résultats, nous utilisons des points de contrôles au sol (G.C.P Ground Control Point) en plaçant des repères visuels au sol ou en se référant à des points remarquables existants. Nous relevons ces points de contrôles au nombre de 6 minimum pour nos projets, grâce à un GPS RTK capable de réaliser des relevés dans n’importe quel système de coordonnées avec une précision de 1 cm. Les points de contrôle au sol G.C.P sont pointés dans notre modèle afin de réaliser une géolocalisation précise de notre modèle et de garantir une mise à l’échelle. L’ensemble des photos du projets sont traités par photogrammétrie dans le logiciel Metashape PRO.

3°) Captation des photos et résumé des rendus photogrammétriques :

Relevés photos par drone : Après l’obtention des diverses autorisations administratives auprès de la préfecture et de la mairie, notre télépilote peut se rendre sur place pour procéder au relevé. Le relevé d’un bâtiment ou d’un ouvrage en 3 dimensions est une tâche longue et fastidieuse. En effet, chaque façade et toiture doivent être relevées de façon manuelle en évitant les nombreux obstacles et en suivant la géométrie du bâtiment. Plusieurs centaines ou milliers de photos sont nécessaires pour la modélisation d’un bâtiment. Le projet qui suit a nécessité 1000 photos. Par ailleurs, nous réalisons le relevé de nos six points de contrôles au sol grâce à notre canne topographique RTK.

Le résumé du traitement et la génération des résultats :

Le traitement des images a été réalisé dans le logiciel Metashape qui est un logiciel de photogrammétrie. Comme tout logiciel de photogrammétrie, il procède suivant les étapes suivantes :

Pré-traitement et sélection des images dans un logiciel de photos ou dans Metashape avec application de masques et traitement de la colorimétrie,
Alignement précis des caméras à partir de l’estimation de l’emplacement de celles-ci. Cette étape est essentielle et relativement difficile car c’est l’étape qui va déterminer la bonne géométrie du modèle. Beaucoup d’interventions manuelles sont à prévoir avec le placement de repères visuels pour le bon alignement des photos.

- Calcul des points de liaisons et d’un nuage de points clairsemés,

- Calcul d’un nuage de points denses,

- Réalisation d’un modèle de surface triangulé MESH,

- Réalisation d’un modèle 3D tuilé texturé,

- Génération pour les façades et toitures d’un modèle numérique de surface et ensuite d’ortho-photos plans. Il s’agit de plans à l’échelle géoréférencés des façades, toitures et plan de masse. Ces ortho-photos sont d’une très grande précisions (2 mm par pixel) et peuvent servir pour faire des mesures très précises, des inspections techniques ou comme fond de plan pour la création de plan (Dans le logiciel de votre choix).

4°) Utilisation des fichiers générés et des résultats :

a°) Le nuage de points denses :
Le nuage de points denses est constitué de plusieurs millions de points géoréférencés dans un système de coordonnés topographiques. Il permet la modélisation d’un ouvrage et la prise de cotes très précises. Le modèle présenté comporte plus de 60 millions de points : c’est à dire la possibilité de réaliser plus de 60 millions de mesures. Ces informations précieuses et efficaces permettent la modélisation d’un bâtiment, d’un ouvrage existant ou d’un terrain.

Le nuage de point peut être exploité directement dans l’interface de notre logiciel de photogrammétrie Metashape ou peut être exporté directement dans les logiciels 3D du marché comme SKECTCH UP, REVIT, ARCHICAD etc…

b°) Le modèle tuilé 3D Texturé :
Le modèle tuilé texturé est un modèle solide texturé de haute précision (jusqu’à 1 mm par pixel). Il permet de faire des visites virtuelles, des inspections techniques, d’effectuer des prises de cote, de surface ou de volumes. Les modèles Mesh 3D texturé sont exportables dans de nombreux logiciels 3D du marché.

c°) Les modèles numériques de surface et ortho-photos :

4°) Conclusions :

La modélisation par drones et par photogrammétrie de bâtiments, d’ouvrages extérieurs et de terrains permet de produire, grâce à une technique de relevés très précise :

Nuage de points colorisés avec une très grande précision pour des prises de cote (Précision centimétrique avec plusieurs millions de prise de cotes possible), export vers logiciel 3D pour dessin ou visualisation ;
Modèle 3D texturé solide pour inspection technique, visite virtuelle, prise de cotes, mesure de volume et de surface. L’export vers d’autre logiciel de traitement 3D est possible,
Des ortho-photos ou orthomosaïque : c’est-à-dire des plans photo de très haute définition (1 mm = 1 pixel) pour réaliser des inspections techniques, des mesures, des calculs de surface ou comme fond de plan 2D ; Il est aussi possible de réaliser des plans de masse et de générer les courbes de niveau.
A partir de ces fichiers, nous pouvons réaliser la maquette 3D numérique et les plans 2D très précis de vos ouvrages.