Modélisation 3D de bâtiments par photogrammétrie, par drone et scan terrestre

La modélisation 3D est une technique qui consiste à reconstituer en 3 dimensions les d’objets.

Pour produire ces modélisations 3D, nous combinons différentes techniques et outils. Notre expertise : mettre à votre disposition la technique et l »outil qui permettront de répondre à votre besoin.

Le drone est un outil particulièrement apprécié pour les modélisations 3D car il permet facilement d’aller capturer la donnée essentielle pour une parfaite reconstruction.

Qu’est ce que la modélisation 3D ?

La modélisation 3D de bâtiment est une technique de reconstruction en trois dimensions qui se base sur une copie conforme de l’actuel et non sur une création. Cette subtilité est très importante afin de définir correctement votre projet. On parle également de jumeau numérique.

Modélisation du château de Châteaudun par drone et par photogrammétrie

En effet, lorsque l’on décide de créer un verre en 3D, il est très facile de le modifier car ce verre a été modélisé par un infographiste qui sait comment corriger facilement la forme.

Dans le cas d’une copie numérique, le modélisateur n’est plus un infographiste mais un algorithme mathématique de reconstruction. Cet algorithme se base sur des photos prises par drone ou des scans terrestres.

Les photos doivent être prises selon une méthodologie précise. Il n’y a pas de place à l’improvisation. Si les photos sont mauvaises, l’algorithme ne pourra pas produire une donnée de qualité, pourtant le résultat sera attrayant visuellement.

Créer une modélisation en 3D à l’aide de photographies demande d’être photographe. Également, la rigueur et la minutie sont des qualités de savoir-être importantes pour produire un résultat de qualité.

Cette technique est utilisable sur tout objet (même réfléchissant via l’utilisation de dérivés) ou tous les bâtiments. En effet, la technique de reconstruction par photogrammétrie ne fonctionne pas sur les matières réfléchissantes : eau, vitres. L’utilisation de filtres polarisants peut cependant permettre d’obtenir des résultats très satisfaisants.

En modélisation 3D de bâtiment, tous les éléments visibles vont être copiés jusqu’à un certain niveau de détail. Ce niveau de détail sera défini en fonction des besoins du client. En modélisation 3D, on définit ce niveau de détail soit :

par l’utilisation d’une norme : LOD 2 ou 200, LOD 3 ou 300 …
par la résolution : le GSD ou Ground Sampling Distance.

Souvent utilisée, la résolution correspond à l’équivalence entre la taille d’un pixel sur une image et sa grandeur réelle en centimètres dans la réalité. 1cm / pixel signifie qu’un pixel de l’image correspond en réalité à 1 carré de 1 cm de côté. Attention, travailler à 1 cm / pixel ne permettra pas de copier correctement des détails centimétriques sur la modélisation 3D.

Chez Drone Expertise Centre, pour réaliser os modélisations 3D de bâtiments nous travaillons avec des capteurs photographiques professionnels (au sol et embarqué sur nos drones) qui nous permettent d’obtenir des résolutions de travail millimétriques pour garantir une modélisation 3D parfaite.

Modéliser en 3D plusieurs centaines d’hectares grâce à nos drones

Cependant, les besoins et le niveau de détail de la modélisation 3D seront très différents pour un petit objet et un site de plusieurs centaines d’hectares. Drone Expertise Centre a réalisé plusieurs fois cet exercice.

Le drone est alors un outil particulièrement apprécié. Il permet d’acquérir de nombreuses données en un temps record pour des coûts limités.

Exemple de modélisation avec un nIveau de détail 2 réalisées uniquement par drone sur 75 hectares

Modélisation 3D de type LOD2 sur 25 hectares - Drone Expertise Centre

Modélisation 3D de bâtiments, attention au piège entre résolution et précision

Attention, en modélisation 3D comme en photogrammétrie, il ne faut pas confondre résolution et précision.

La précision correspond à l’exactitude d’une mesure ou d’une position
La résolution correspond à une échelle de travail

Nous travaillons généralement à une résolution millimétrique pour une précision centimétrique de nos données. Une précision inférieure est difficile à réaliser et souvent peu utile.

Nos modélisations 3D sont réalisées de manière à respecter la classe de précision de votre besoin. Les classes de précisions ont été définies par arrêté réglementaire.

Nous utilisons les meilleurs capteurs photographiques (drone, sol) pour créer vos modélisations 3D

Notre savoir-faire en modélisation 3D s’appuie sur les capteurs photographiques ou scans terrestres les plus performants du marché et bien sûr les drones les plus performants et endurants.

Drone Expertise Centre dispose d’un véritable arsenal photographique. Nous mettons à disposition de nos clients des appareils photos reflex ou hybrides professionnels. Nous utilisons exclusivement des capteurs avec un capteur plein format.

Un capteur plein format est le capteur le plus grand pour un appareil photo. C’est sur ces capteurs que la qualité finale de la photographie sera la meilleure. Une photo composé de de 20 millions de pixel sur un capteur de taille 36mm*24mm (plein format) et sur un capteur de 6,16mm * 4,24mm (phantom 4) sera forcément différente. Quand on compare deux appareils photos, on compare la taille de capteurs et en aucun cas uniquement le nombre de megapixel.

L’utilisation d’appareil photo professionnels plein format augmente la sécurité des vols

Ces appareils photos nous permettent de de travailler à une distance confortable de tout bâtiment : 10m tout en travaillant à une résolution millimétrique.

Travailler à 10m d’un bâtiment permet de minimiser les risques de collision d’autant plus que l’aérologie autour des bâtiments est toujours particulière et demande beaucoup de savoir-faire et vigilance.

Egalement, selon les besoins du client, nous pouvons modifier les objectifs montés par défaut sur ces appareils (35mm) ce qui nous permet d’avoir une plus grande résolution de travail tout en restant à 10m.

Nous combinons captation photographique (drone, sol) et scan terrestre pour créer les modélisations 3D de bâtiments

Modélisation 3D d'un bâtiment et export d'une orthofaçade - Drone Expertise Centre

Nous sommes en mesure de coupler captation photographique et scan laser terrestre immobile. Les scans lasers permettent l’acquisition de nombreux détails depuis un point fixe ou selon un cheminement.

Ils sont plus efficaces que les appareils photos pour modéliser des balustrades ou des objets métalliques fins.

Il est également possible de coupler une modélisation 3D de bâtiments intérieure et extérieure pour avoir une modélisation complète.

Les avantages d’une modélisation 3D

La modélisation 3D permet d’obtenir une copie numérique d’un bâtiment. Ce fichier est utilisable au bureau par différents logiciels et peut être archivé. Bien sûr, Nous veillons à ce que nos fichiers transmis respectent vos flux de travail et s’intègrent parfaitement dans vos logiciels.

Retenons les avantages concrets suivants :

La modélisation 3D par drone du château de Châteaudun a permis à notre client de modéliser / prévoir et organiser la mise en place des échafaudages pour son chantier (18 poses et dépose de l’échafaudage), poste important financièrement et logistiquement contraignant et ce en amont du chantier.
De nombreux livrables sont déclinés d’une modélisation 3D de qualité : exemple le plus courant, l’orthofaçade.
La modélisation 3D peut-être utilisée comme outil de communication : visite virtuelle, impression 3D à l’échelle pour personnes malvoyantes. La modélisation 3D est particulièrement utile pour réaliser des études historiques. Elle permet d’établir une copie d’un objet sans l’abimer.