Réalisation d’une numérisation en 3D dimensions pour l’O.P.A.C de l’Oise

Le cabinet C.T.A (Caroline Thibault Architecte) situé en Normandie près de Rouen utilise la technique de la photogrammétrie par drone pour numériser en 3 dimensions des bâtiments, des terrains ou des ouvrages d'art. Cette technique innovante permet de faire des relevés très précis de terrains, de bâtiments et de générer des modèles numériques en 3 dimensions pour faire des visites d'inspection, des prises de cotes, des mesures de volume etc...

Réalisation d’une numérisation en 3D dimensions d’un immeuble à Beauvais pour l’O.P.A.C de l’Oise ;

Nous avons réalisé un relevé numérique par drones d’un immeuble dans le quartier Saint-Lucien à Beauvais. Notre intervention s’est réalisée en plusieurs étapes.

1°) Préparation de la mission drone avec la déclaration à la préfecture et auprès de l’aéroport de Tillé Beauvais. En effet, cet immeuble se situe près de l’aéroport de Beauvais et out vol par drone doit être signalé.

2°) Sur le site après la mise en place d’un balisage et d’une zone d’exclusion, notre télépilote drone (Agréé par la D.G.A.C) effectué plusieurs plans de vol :

a) Plan de vol sur un espace horizontal à 40 m de haute afin de capter l’ensemble des toitures, et la topographie du terrain. Ces photos après traitement vont générer un plan de masse du terrain avec la topographie et les lignes de niveau, mais aussi le plan des toitures.

b) Plan de vol rapproché des façades afin de réaliser un modèle en 3 dimensions du bâtiment. Ces photos après traitement génèrent un modèle 3D du bâtiment avec une grande précision et des plans photos de toutes les façades.

c) Sur place des repères sous forme de cibles sont placées sur toutes les façades afin de faciliter lors du traitement le repérage des photos.

d) Grâce à une canne de géomètre GPS RTK, nous relevons sur place des points topographiques appelés G.C.P (Ground Control Point). Ces points relevés avec une précision centimétrique permettront de mettre très précisément notre modèle à l’échelle et de positionner celui-ci dans l’espace topographique.

3°) De retour à notre bureau, nous allons traiter l’ensemble des photos en plusieurs étapes :

a) Sélection des photos, mise en place de masques pour cacher parties qui ne doivent pas être numérisées.

b) Alignement des photos : à partir des photos, des positions GPS estimés, des positions des caméras estimés et des cibles, le logiciel de traitement photogrammétrique grâce à un algorithme va positionner les caméras dans l’espace et déterminer leur emplacement et leur position. Cette étape très délicate consomme beaucoup de ressources et nécessite un calculateur très puissant. Il faut souvent aider la machine dans ce processus en plaçant plusieurs repères numérotés sur plusieurs photos afin de faciliter l’alignement des photos. Cette étape pour des modèles de bâtiment est fastidieuse. Une fois, l’alignement réussi avec le maximum de photos, l’étape de la génération du nuage de points peut démarrer.

c) Génération du nuage de points. Il s’agit à partir de la position des caméras, connaissant la distance focale et suivant une taille de capteur connu du récepteur, de calculer précisément grâce à la trigonométrie les coordonnées topographiques de plusieurs millions de points représentant notre bâtiment ou le terrain. Plusieurs heures de traitement sont nécessaires pour générer un nuage de points colorisé de 500 millions de points (Certain modèle dépasse le milliard de point). Chaque point est calculé et positionné dans l’espace topographique de votre choix. Ains sur notre modèle, le nuage de point de 500 millions de point permettra d’effectuer 500 millions de mesures. De plus, le logiciel est capable de trier le nuage de points par catégorie. Ainsi, il est possible de faire le tri et ainsi de distinguer entre les points représentant le terrain, la végétation, les arbres, les routes, les ponts etc…

d) Génération d’un modèle maillé ou modèle 3D numérique tuilé texturé : A partir de ce modèle, il est possible de faire des inspections très détaillées (1 pixel = 1 mm) des façades et des toitures, d’effectuer des mesures, des calculs de surfaces et de de volumes. Ce modèle est exportable dans beaucoup de logiciel 3D numérique.

e) Génération d’ortho-photo plans : à partir du nuage de points, nous pouvons réaliser des assemblages des photos rectifiés afin d’obtenir des plans photo-réalistes de l’ensemble des façades. Ces plans permettent d’effectuer des mesures très précises, des calculs de surfaces et sont exportables vers les logiciels 2D comme fond de plan ou calques.

f) Topographie du bâtiment et du terrain : à partir du nuage de points, il est possible de générer des modèles numériques de terrain, les profils de terrain et les courbes de niveau de l’existant.