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Génération de maquettes BIM de bâtiments avec des tablettes de nouvelles générations

Les maquettes numériques de bâtiments représentent des enjeux de plus en plus importants, pour exemple pour l’élévation, le réaménagement, le pilotage ou le suivi du cycle de vie de bâtiments.

Aujourd’hui, les nouvelles constructions exploitent automatiquement ce type de modèle qui est devenu un standard permettant aux différents métiers du bâtiment de collaborer sur un même projet. Toutefois, les bâtiments existants et anciens ne disposent pas de ce type de maquettes numériques. Il est donc nécessaire de numériser et générer les maquettes de ces bâtiments afin d’optimiser leurs exploitations et leurs utilisations.

Dans le cadre de la collaboration du LIMSI avec la société Rénovation-Plaisir-Energie (RPE) spécialisée dans la rénovation de bâtiments, nous avons mis en place une application pour tablettes de nouvelles générations permettant la génération de maquettes numériques de l’intérieurs de bâtiments (BIM). L’application se base sur les tablettes dotées de capteurs de profondeurs de type Google Tango, Intel PrimeSense ou encore Lenovo Phab 2 Pro. Le capteur de profondeur permet, lors du balayage de la scène avec la tablette, la génération d’un nuage de points correspondant à la géométrique de la scène (murs, meubles, etc.). Nos travaux ont consisté à exploiter ce nuage de point pour générer dans un premier temps un modèle géométrique de type Mesh. Ces travaux ont nécessité la développement d’algorithmes optimisés pour les architectures mobiles afin de permettre une exécution et un scan temps réel de la scène. Sur la base du Mesh généré, nous avons développé par la suite un module de segmentation et de reconnaissance des éléments constituants la scène. Ce module décompose la Mesh en régions homogènes puis identifie le type de composants. Nos algorithmes permettent ainsi la reconnaissance des murs, du sol, du plafond, des portes et des fenêtres. Une fois l’ensemble des éléments détectés, une ultime étape permet la génération d’une maquette numérique « BIM » dans un format IFC qui peut ensuite être exploité sur les logicielles d’architecture classiques.

Cette application mobile, appelée Capture PLAN 3D, est disponible sur Google Play Store. Elle est par ailleurs en cours de test par des artisans du bâtiment.

Plan3D Appli legende

Nous avons par ailleurs développé une application mobile, appelée PLAN 3D ENERGY, permettant l’édition de maquettes numériques de bâtiments avec la possibilité de calculer le bilan énergétique correspondant. Ce calcul se base sur le modèle 3CL qui est la norme en vigueur pour l’évaluation énergétique (RT2012). Cette algorithme se base notamment sur les surfaces déprédatives (murs, sols, ouvrants, etc.) qui sont détectés et calculés par 3D Plan Capture. Ainsi, cette suite logicielle permet de simplifier considérablement le travail des professionnels du bâtiment en automatisant une partie importante du processus d’acquisition des donnes et générations de maquettes BIM.

Plan 3D tablette

Applications sur le Google Play Store

Capture Plan 3D :
https://play.google.com/store/apps/details?id=limsi.fr.registration

Plan 3D Energy :
https://play.google.com/store/apps/details?id=fr.limsi.rorqual.free

Publications :

· Adrien Arnaud, Julien Christophe, Michèle Gouiffès, Mehdi Ammi: 3D reconstruction of indoor building environments with new generation of tablets. VRST 2016: 187-190

· Adrien Arnaud, Jean-Baptiste Corrégé, Céline Clavel, Michèle Gouiffès, Mehdi Ammi: Exploration of virtual environments on tablet: comparison between tactile and tangible interaction techniques. ICMI 2016: 357-361

· Adrien Arnaud, Jean-Baptiste Corrégé, Céline Clavel, Michèle Gouiffès, Mehdi Ammi: Exploration of a virtual environment: a comparison between tactile and tangible modalities. IHM 2015: 39:1-39:6


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