Modélisation 3D des infrastructures par Photogrammétrie drone

L’utilisation du Drone et de la Photogrammétrie permet de modéliser en 3D des ouvrages de toute taille. On peut ainsi visualiser en trois dimensions et en Ultra Haute Définition des bâtiments et ouvrages d’art pour une inspection technique ou pour la sauvegarde du patrimoine architectural. Les données recueillies vont être traitées avec des logiciels de modélisation numérique performants.

La captation avec drone

La technique consiste à prendre plusieurs clichés sous des angles différents, au plus près et tout autour de l’ouvrage à modéliser. La plupart du temps, la photogrammétrie en drone apporte de nombreux avantages par rapport au scan laser réalisé depuis le sol :

Un grand nombre de photos en Ultra haute définition
Scan complet de l’édifice avec la toiture et les parties en hauteur
Accessibilité dans un environnement difficile d’accès ou dangereux
Captation au plus près pour une meilleure résolution
Possibilité d’approche et angle de la caméra pour capter les détails verticaux ou cachés
Modèle fidèle à la réalité avec la texture reconstruite à partir des clichés

Le Matrice 210 et sa caméra X5S permettent de réaliser des clichés de grande qualité en Ultra HD (5280×3956 p). En s’approchant au plus près, on peut atteindre une résolution de 1 mm/pixel.

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Nuage de points

la Modélisation numérique consiste à assembler les clichés, en les alignant grâce à leurs coordonnées GPS et à la reconnaissance des pixels entre les différentes images. Il faut ainsi un grand nombre de photos avec des taux de recouvrement important. On peut alors construire un Nuage de points dense. Chaque point aura une coordonnée spatiale bien définie, qui permettra de mesurer des positions et des distances sur le modèle numérique. Il est possible d’obtenir une précision centimétrique avec des repères sur le terrain et relevés GPS de calage.

Le Nuage de points est la première étape de la Modélisation numérique. Le post-traitement des données va suivre plusieurs étapes successives selon le besoin de visualisation, de calcul et mesures et d’exploitation des données en CAO.

Modèle 3D texturé

A partir du Nuage de points, les logiciels de modélisation vont permettre de construire un Maillage 3D. On obtient alors un objet solide en trois dimensions, que l’on pourra visualiser grâce à une animation vidéo. Pour un rendu visuel optimal, les clichés pris en ultra haute définition serviront à élaborer une texture fidèle à la réalité. Pour ces raisons, la photogrammétrie est particulièrement bien adaptée à la sauvegarde du patrimoine architectural, puisque l’on pourra distinguer en couleur et en relief tous les détails des structures et les traces du temps. On peut aussi imprimer en 3D le Modèle numérique pour avoir une maquette à l’échelle souhaitée.

On peut aussi faire une projection du Modèle 3D sur un plan pour obtenir une Orthophoto. La vue orthorectifiée donne la possibilité de visualiser les faces de l’ouvrage comme sur un plan. Les images capturées en ultra haute définition apportent la possibilité de zoomer pour visualiser de très petits détails.

Inspection technique

Building Information Modeling (BIM)

Le BIM (Building Information Modeling) est la modélisation numérique des données d’un bâtiment ou d’un ouvrage de génie civil. La modélisation 3D d’ouvrages existants permet de construire une maquette en CAO. Grâce à la Photogrammétrie et des relevés GPS de précision, on a ainsi la possibilité de mesurer des éléments de la construction et surveiller leur évolution dans le temps.

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