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Modélisation numérique 3D par drone photogrammétrie de bâtiments et terrains

Le 24 septembre 2020
Modélisation numérique 3D par drone photogrammétrie de bâtiments et terrainsModélisation numérique 3D par drone photogrammétrie de bâtiments et terrainsModélisation numérique 3D par drone photogrammétrie de bâtiments et terrainsModélisation numérique 3D par drone photogrammétrie de bâtiments et terrainsModélisation numérique 3D par drone photogrammétrie de bâtiments et terrainsModélisation numérique 3D par drone photogrammétrie de bâtiments et terrains
Le cabinet C.T.A (Caroline THIBAULT ARCHITECTE) situé en Normandie près de Rouen utilise la technologie de relevé par drone et Photogrammétrie afin d'obtenir des relevés précis et topographiques de bâtiments, de terrains et d'ouvrages extérieurs.

Le cabinet C.T.A (Caroline Thibault Architecte) situé près de Forges Les Eaux en Seine-Maritime utilise la technologie numérique drone photogrammétrie topographie pour le relevé de terrain, de bâtiment et obtient des relevés d'une extrême précision.

Exemples de relevé par drones et traitement photogrammétrique d’un ensemble de plusieurs bâtiments (Couvent des capucins). Après un traitement photogrammétrique, nous générons :

-          Un nuage de points dense de plusieurs centaines de millions de points, 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…

Ces relevés peuvent être utilisé pour prendre des cotes, des mesures de surface ou de volumes mais sont aussi utilisables dans les logiciels en deux dimensions Autocad, ou logiciels trois dimensions comme REVIT ou ARCHICAD.

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 1200 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).

Utilisation des fichiers générés et des résultats :

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 700 millions de points : c’est à dire la possibilité de réaliser plus de 700 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…

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.

Dessins en deux dimensions et maquette 3D : 

Nous pouvons aussi réaliser, à partir des relevés numériques, les plans 2D des façades au format dwg ou la modélisation 3D au format REVIT, SKETCH UP ou ARCHICAD.

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.

NOTA : Par rapport à la numérisation par scanner: La technique de relevé par photogrammétrie drone est une technique très efficace de numérisation des bâtiments, aussi précise que la numérisation par scanner laser, mais moins couteuse et plus rapide.

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