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Mesures : outil d’enregistrement d’empreintes numériques réelles

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Mesures : outil d’enregistrement d’empreintes numériques réelles

Ce scanner laser 3D conçu pour relever les grandes structures mécaniques (fuselages d’avions, carrosseries de voitures…) trouve désormais d’autres applications dans le secteur du bâtiment et de l’architecture intérieure.

Commercialisé par Faro, ­leader américain de la mesure tridimensionnelle, le laser scanner LS est d’une impressionnante efficacité. Installé sur un trépied, au centre d’une vaste pièce, il effectue automatiquement, en tournant sur lui-même, un relevé géométrique très précis avec le mobilier qui s’y trouve, en deux à trois minutes. Le tout est réalisé avec une erreur inférieure à trois millimètres sur dix mètres.

L’image monochrome en trois dimensions du volume observé est récupérée sur l’écran de l’ordinateur de traitement associé. Ainsi, l’opérateur connaît immédiatement, avec précision, la distance (ou la position angulaire) entre chaque mur, plancher et plafond, chaises et bureau, fenêtres et armoires, radiateurs et portes dans toutes les directions de l’espace mesuré.

Il lui suffit de pointer à l’écran les cotes à évaluer, et le système fournit instantanément la mesure souhaitée. La scène intérieure en extérieur.

Il faut dire que la capacité à scanner de l’appareil affiche 120 000 points par seconde sur 360° horizontalement et 320° verticalement.

Un métré en 3D

Le principe de l’appareil est simple. Il émet un faisceau infrarouge vers son miroir rotatif qui va diffuser le rayon laser sur le pourtour des surfaces et volumes à relever. Au contact des objets rencontrés, le faisceau est réfléchi sur le scanner. Le déplacement progressif du rayon infrarouge ou « phase shift » est mesuré et donne directement en temps réel la distance entre émission laser et ­objet perçu par le faisceau. L’utilisation d’encodeurs numériques de grande précision permet d’enregistrer instantanément la rotation du miroir et celle (horizontale) du laser scanner. Ces signaux traités par informatique forment un spectre précis des coordonnées X,Y,Z de l’écho de chaque point dans le repère choisi.

L’avantage principal de la technologie « phase shift » est sa vitesse de capture des points de l’espace car le procédé est 100 fois plus rapide que toute autre technique optique classique. Ce scanner est également capable de reconnaître la luminosité des surfaces reflétées.

Il reproduit une image grisée semblable à une photographie 3D noir et blanc. Une option couleur permet d’obtenir un scan colorisé favorisant, outre le réalisme des images dans des environnements complexes, l’identification plus aisée d’objets (escaliers, baies, canalisations…). Ce nouvel appareil de mesure volumique est indissociable du logiciel Faro Scene qui autorise le paramétrage des fonctions du relevé géométrique. Ainsi, lorsque l’acquisition en 3D est terminée, l’opérateur navigue en vues 2D ou 3D et peut effectuer toutes ses ­mesures.

Des données VRML sont éventuellement importées dans les nuages de points afin d’évaluer les risques de collision potentiels (ouvrants ou autres parties mobiles). Le logiciel de contrôle permet d’effectuer de la topographie et des exportations de fichiers vers les formats CAO IGES ou DXF. Naturellement, plusieurs balayages peuvent être enregistrés en déplaçant l’appareil afin d’obtenir des vues multiples d’un environnement observé.

Jusqu’ici, le scanner était employé pour les planifications d’usines, l’analyse du cycle de vie d’installations industrielles, le contrôle ­qualité, la surveillance d’ouvrages d’art, les expertises et le process des données 3D des grands volumes. Cette technologie simplifie la technique de modélisation avec beaucoup de précision.

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