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Livre

Numérisation 3D du patrimoine bâti : acquisition des données, nuages de points et livrables

Résumé

Un guide pratique qui détaille les concepts théoriques et le fonctionnement des instruments de mesure permettant de capturer la réalité en 3D dans le cadre de la réalisation d'une modélisation du patrimoine bâti. Le nuage de points, la photogrammétrie, la lasergrammétrie, la création des livrables 2D et 3D et l'établissement d'un cahier des charges sont abordés. ©Electre 2023


  • Autre(s) auteur(s)
  • Contributeur(s)
  • Éditeur(s)
  • Date
    • DL 2023
  • Notes
    • Bibliogr. Sitogr. Index
  • Langues
    • Français
  • Description matérielle
    • 1 volume (199 pages) : illustrations, plans ; 23 cm
  • Sujet(s)
  • ISBN
    • 978-2-281-14635-6
  • Indice
    • 72.26 Architecture et informatique
  • Quatrième de couverture
    • Numérisation 3D du patrimoine bâti

      Acquisition des données, nuages de points et livrables

      L'avènement du processus BIM (Building Information Modeling) dans le monde du bâtiment et des travaux publics révolutionne les pratiques et les usages professionnels. Le plus souvent, il fédère les intervenants autour d'une maquette numérique « telle que conçue » et donc modélisée nativement.

      Dans le cadre d'un patrimoine bâti, c'est une maquette « telle que construite » qui sera utilisée. La création de ce modèle nécessite une numérisation 3D du bâtiment en amont car bien souvent la documentation n'est pas à jour ou inexistante.

      Pour cette mission, il est nécessaire de réaliser un levé, de traiter les données, de contrôler les résultats, puis de délivrer les éléments nécessaires à la construction de la maquette numérique. L'acquisition de ces données est rendue possible grâce aux technologies de lasergrammétrie et de photogrammétrie qui permettent d'obtenir un nuage de points représentant la géométrie de la scène.

      Conçu comme un guide pratique, cet ouvrage détaille les concepts théoriques et le fonctionnement des instruments de mesure permettant de capturer la réalité en 3D, les réglages et les contrôles permettant d'obtenir un nuage de points de qualité, puis l'ensemble des étapes de création des livrables 2D et 3D qui en découlent (consolidation, nettoyage, segmentation, classification, boîtes d'extraction...). Même si les instruments et les logiciels de traitement ne cessent d'évoluer et facilitent certaines étapes, le contrôle et la qualification de la précision restent indispensables. Seules de bonnes connaissances théoriques, une connaissance appropriée de l'environnement ainsi qu'une maîtrise fine des réglages permettront d'obtenir un rendu de qualité adapté au cahier des charges.

      Ce livre s'adresse à tous les intervenants de la construction soucieux de comprendre les missions proposées par les professionnels de la rétroconception(reverse engineering), mais aussi à tous les maîtres d'ouvrage et maîtres d'oeuvre qui doivent deviser, appréhender et analyser les méthodes d'acquisition et de traitement de leurs partenaires. Il intéressera également les étudiants et non-spécialistes qui souhaitent découvrir ces technologies de mesure 3D, en comprendre les principes, les avantages mais aussi les limites d'utilisation.


  • Tables des matières
      • Numérisation du patrimoine bâti 3D

      • Acquisition des données, nuages de points et livrables

      • Christophe Bagieu

      • Hélène Macher

      • Bertrand Clergeot

      • Editions Le Moniteur

      • Préface V
      • Avant-propos XIII
      • Chapitre 1 . Le nuage de points1
      • 1. Une capture de la réalité en 3D 2
      • 2. Les techniques d'acquisition 5
      • La photogrammétrie5
      • La lasergrammétrie7
      • Des techniques complémentaires9
      • 3. Les spécificités d'un nuage de points 10
      • La densité10
      • L'incertitude des mesures12
      • Les occlusions12
      • L'absence d'informations sémantiques13
      • ... mais des données complémentaires14
      • Les formats de fichiers18
      • 4. Le géoréférencement 19
      • Les géoréférencements direct et indirect20
      • La détermination des coordonnées de points caractéristiques21
      • Les systèmes de coordonnées24
      • 5. Les points spécifiques pour le traitement des données 26
      • Les points homologues pour l'assemblage27
      • Les points d'appui pour le géoréférencement27
      • Les points de contrôle pour la validation du résultat29
      • 6. Les étapes clés d'une campagne de numérisation 3D 29
      • La reconnaissance du terrain29
      • Le choix du système d'acquisition29
      • Le paramétrage de l'appareil et la configuration du levé29
      • Le contrôle du nuage de points29
      • 7. La modélisation à partir de nuages de points 30
      • Les types de modèles30
      • Les préalables à la modélisation30
      • La modélisation par maillage et par primitives géométriques31
      • La modélisation d'objets paramétriques33
      • 8. En résumé 34
      • Chapitre 2 . La photogrammétrie35
      • 1. Un cas d'usage ; la digue de l'Artha à Saint-Jean-de-Luz 36
      • 2. Motions essentielles 42
      • La stéréoscopie42
      • L'image numérique43
      • L'appareil photographique numérique (APN)49
      • Les paramètres géométriques internes de l'APN50
      • La calibration de l'APN53
      • Les réglages de l'APN : les aspects radiométriques55
      • La précision du levé et la taille du pixel objet58
      • 3. L'acquisition des données et le protocole de contrôle 59
      • Préparer le relevé59
      • Établir le protocole de contrôle59
      • Paramétrer le recouvrement des images62
      • 4. Des images au nuage de points 64
      • Le process65
      • Les contrôles et les vérifications68
      • 5. Typologie et exemples 69
      • Photogrammétrie aérienne par drone (UAV)69
      • Photogrammétrie terrestre78
      • Chapitre 3 . La lasergrammétrie85
      • 1. Un cas d'usage : la tour Heinrich des Ponts Couverts de Strasbourg 86
      • 2. Motions essentielles 91
      • La mesure par balayage laser91
      • Les principales caractéristiques93
      • 3. L'acquisition, le traitement des données et le protocole de contrôle 99
      • Le repérage99
      • Le paramétrage de l'appareil et la configuration du levé99
      • La consolidation100
      • Le géoréférencement des nuages de points103
      • Les contrôles104
      • 4. Typologie et exemples 105
      • Lasergrammétrie terrestre statique106
      • Lasergrammétrie terrestre dynamique114
      • Lasergrammétrie aérienne119
      • Chapitre 4 . Du nuage de points aux livrables en 2D et 3D127
      • 1. Le contrôle du nuage de points 128
      • 2. Nettoyage et rééchantillonnage 129
      • Suppression des points parasites129
      • Réduction du nombre de points131
      • 3. Segmentation et classification 132
      • Définitions132
      • Étude de cas133
      • Algorithmes de segmentation et de classification134
      • 4. Extraction de vues en plan et de coupes, création d'orthoimages 137
      • L'extraction de vues en plan et de coupes138
      • Les orthoimages141
      • 5. Création de modèles surfaciques 142
      • La modélisation par maillage142
      • La modélisation par primitives géométriques150
      • La modélisation hybride151
      • 6. Création de maquettes numériques 3D 152
      • À l'échelle du bâtiment152
      • À l'échelle de la ville153
      • Modélisation manuelle155
      • Modélisation semi-automatique156
      • 7. Outils de visualisation 158
      • Visionneuses 3D159
      • Exploitation de moteurs de rendu 3D159
      • Exploitation de moteurs de jeux vidéo160
      • Immersion en réalité virtuelle162
      • Utilisation de la réalité augmentée163
      • 8. Stockage et exploitation des nuages de points 165
      • 9. La synthèse 166
      • Chapitre 5 . Définir le besoin et établir le cahier des charges169
      • 1. Définir l'usage du client et les besoins du projet 170
      • L'usage du client170
      • Les besoins du projet171
      • 2. Déterminer le niveau de détail et le niveau de précision 172
      • 3. Maîtriser la réglementation française sur les « drones » 174
      • 4. Comprendre les spécificités Juridiques de la mission 181
      • Les intervenants181
      • La propriété des données181
      • La fiabilité de la modélisation 3D182
      • 5. Établir le cahier des charges 183
      • Les systèmes d'acquisitions 187
      • Les traitements des nuages de points 187
      • Perspectives 187
      • Références 191
      • Index 195

  • Origine de la notice:
    • Abes ;
    • Electre
  • Disponible - 72.26 BAG

    Niveau 3 - Arts