Scanner 3D mobile


Nous avons testé et avons été conquis par une nouvelle technologie de scanner 3D mobiles, avec notre partenaire Géoperspective (Paris), depuis 2016.

Cette technologie est un saut technologique par rapport aux scanner 3D sur pied, et permet de gagner jusqu’à un facteur 10 en temps de prise de mesures sur le terrain, ce qui ouvre des applications jusqu’ici négligées car trop chères ou infaisables.

Les galeries sont scannées avec un scanner mobile (tenu par un opérateur, ou fixé sur un véhicule), à une vitesse de déplacement variant de 4km/h à 20km/h en fonction de la précision souhaitée. En post-traitement, les données sont consolidées et le nuage de point traité est géoréférencé, prêt à traiter selon votre application.

Par ailleurs, une étape compliquée que rencontrent tous les prestataires de scan 3D est la reconstruction d’un modèle maillé à partir du nuage de points.
Nous maitrisons cette étape, et avons un process qui rend cette étape rapide. Nous pouvons donc proposer l’ensemble de la chaîne, de l’acquisition jusqu’au modèle final.

Process

-  étape 1 : Acquisition terrain
jusqu’à 10km par jour en souterrain
- étape 2 : Génération du nuage de points (point cloud)
à l’issue de cette étape, possibilité d’extraire plans, coupe, sections, mesures
- étape 3 : Géoréférencement
- étape 4 : Génération du modèle numérique maillé
pour calculs, simulation numérique...

Caractéristiques

Scanner mobile donc
- pas de temps perdu pour installer le scanner sur trépied
- pas de nécessité de poser des points de contrôle -sphères ou cibles-
- pas d’angles morts dans le nuage de points final
- possibilité d’intervention rapide dans des zones difficiles d’accès (confinés, verticaux, étroits)

Précision centimétrique
(possibilité de captures mixtes si vous avez un besoin millimétrique)

Format de Sortie : Le format de sortie de base est un nuage de points au format standard (las ou .ply.
Il peut être directement importé dans un logiciel SIG (ArcGIS, QGis), pour concevoir une maquette BIM, ou après traitement, le .dxf est importable dans Autocad et associés (Covadis...), Surpac...

Exemples

Ci-dessous, relevé rapide d’une carrière souterraine en exploitation. Le nuage de point ci-dessous contient 33 millions de points, et la précision est centimétrique.

Numérisation 3D d’une carrière souterraine
Les galeries font 7m de hauteur. Notre nouvelle technologie est rapide à mettre en oeuvre et représente un saut technologique par rapport aux scanner 3D "traditionnels".

A partir de ce nuage de point au format standard .las, tous les post traitements sont possibles en fonction de votre besoin, ou export dans votre logiciel de CAO, SIG (.dxf ou autre)

Extraction du plan de la carrière

Topo 3D de carrière souterraine
Vue en plan d’une extraction de la topo 3D (rouge), superposé au plan du géomètre-expert de la carrière (noir)

Possibilité de vectoriser le plan (pour export dxf par exemple), ou mesurer directement : taille des pilliers, largeur de galeries, hauteur, etc

Génération de coupes et sections

Coupe longitudinale d’une galerie
ici, on voit que la galerie recoupe une fracture. Il est possible de mesurer la profondeur du début d’effondrement

On peut générer des coupes, sections de galeries ou de piliers, mesurer des hauteurs de plafond, faire un suivi des profils, mesurer les pentes des sols pour les écoulements, etc.

Visualisation de détails

visualisation de la fracturation de la roche
Nous voyons clairement sur cette vue en négatif la fracture dans la carrière (à droite), ainsi qu’un modèle numérique des parois qui permet de la détection et du calcul
Scan 3D haute résolution
Lors de la vue de l’intérieur de la galerie scannée, tous les détails sont visibles (3 millions de points sur ce nuage). On distingue le rubalise présent en travers. Il est possible de le retirer par post-traitement du nuage de point
Vue intérieure (toit "retiré")

Maillage et modèle numérique

Maillage triangulaire surfacique de la carrière
Selon le besoin, la taille de la maille peut être adaptée.

Il est aussi possible (avec un ordinateur correct), de générer un maillage fermé de la surface des galeries scannées, pour intégrer dans un modèle plus grand. Ou bien de générer un maillage volumique tétraédrique pour des simulations numériques, par exemple de calcul de courant d’air à l’échelle de la carrière, de résistance des piliers, de volume extrait, de simulation de propagation d’incendies.
La liste est sans fin...

Contrôle de la largeur de la galerie exploitée
Nous calculons, en tout point de la paroi, la largeur effective de la galerie sur l’ensemble de la paroi

contactez-nous pour étudier ensemble comment nous allons résoudre votre problème !

Fichiers à télécharger pour tests

Maillage de la carrière
extrait du maillage d’une carrière souterrain (modèle 3D) (5mo)
Nuage de point à télécharger
Le nuage fourni (.ply, 4mo) ne reprend qu’une partie de galerie. Il y a 200.000 points, soit 10 fois moins que le nuage original qui pèse 45mo.
Nuage de point à télécharger
Le même nuage de point au format .xyz : fichier texte ne contenant que les coordonnées des points + les normales (en option)

Autres exemples

Modèle 3D d’un extrait d’un bout des carrières sous Paris

Carrière médiévale des Capucins sous Cochin (Paris) (lien)

Modélisation 3D d’une galerie de mine
Scan 3D puis maillage fermé de la galerie, pour import sur logiciel CAO (type Surpac, Autocad)

Carrière souterraine abandonnée de grand volume
(toit à 15-20m de hauteur)

Topographie 3D d’une ancienne carrière souterraine
3 exploitations distinctes visibles sur cette vue. 3 bancs de calcaires ont été exploités sur 10-15m d’épaisseur. Galeries de jonction (rails)
Vue carrière 3D en coupe
Le bonhomme (au bout de la flèche) donne l’échelle. Pour des carrières si vastes, où le sol est recouvert de déblais d’exploitation, certaines informations (fracturation, pendages) se voient au plafond, qui est haut et invisible. Notre modèle permet de prendre ces mesures.