Un relevé laser terrestre statique fiable exige deux choses. Premièrement, planifiez le recalage avant de vous installer. Deuxièmement, vérifiez le résultat recalé par rapport à un élément indépendant avant de le livrer. Le positionnement des stations, la disposition des cibles et le recouvrement des scans déterminent si les scans se calent correctement. Indication éditoriale : un résultat de recalage montre principalement que les scans concordent entre eux ; établir s’ils concordent avec l’objet réel nécessite une vérification distincte. Pour le prouver, il faut une vérification distincte, telle qu’une longueur connue ou une référence mesurée indépendamment.
Les conseils pratiques ci-dessous proviennent principalement de la base de connaissances de FARO pour ses scanners Focus. Tous les nombres, réglages et limites sont des recommandations FARO Focus, et non des normes universelles. D’autres scanners et cahiers des charges de projet peuvent fixer des exigences différentes. 3D Mag n’a réalisé aucune des procédures décrites ici.
Planifiez les stations statiques avant votre arrivée
Le guide des bonnes pratiques Focus de FARO indique qu’un croquis rapide du site à numériser peut aider à gagner du temps et à déterminer les emplacements de numérisation optimaux.
Pour choisir les positions des stations, les mêmes recommandations FARO indiquent de placer le scanner dans des positions où chaque scan recouvrira un autre scan, et de numériser les zones de transition telles que les embrasures de portes afin de faciliter le recalage. FARO ne donne aucun pourcentage de recouvrement ; si le cahier des charges de votre projet en fixe un, respectez-le.
Cibles et recouvrement permettant un recalage exploitable
Selon les recommandations Focus de FARO, au moins trois cibles sont nécessaires au recalage, ou deux si des données de capteur telles que celles de l’inclinomètre sont utilisées. Il s’agit d’un minimum propre au Focus ; consultez la documentation de votre propre scanner.
La disposition compte autant que le nombre. FARO conseille que chaque cible soit visible depuis plus d’une position de scanner et que les cibles ne soient pas déplacées durant le processus de numérisation.
FARO recommande également de disposer les cibles selon des configurations uniques en trois dimensions en faisant varier leur hauteur et leur espacement.
Résolution, distance et occultation
FARO définit la résolution de scan comme le nombre de points de données collectés et la distance qui les sépare, et conseille de la choisir selon le niveau de détail requis, la distance jusqu’à l’objet concerné et la distance jusqu’aux cibles. La résolution n’est pas l’exactitude : un nuage de points dense peut tout de même être erroné, l’exactitude est donc vérifiée séparément (voir ci-dessous).
Les recommandations de FARO précisent que les obstacles tels que les arbres ou les colonnes nécessitent souvent d’ajuster les positions de numérisation, et qu’avec plusieurs scans les zones numérisées doivent se recouvrir au-delà de l’obstacle.
Verre, miroirs, eau et autres surfaces problématiques
Le tableau résume les limites documentées dans les recommandations Focus de FARO. La dernière colonne fournit des conseils éditoriaux de planification.
| Surface | Ce qu’indiquent les recommandations Focus de FARO | Réponse de planification (conseils) |
|---|---|---|
| Verre | La mesure à travers des surfaces en verre ne produira pas de résultats reproductibles ou exacts. | Installez-vous du même côté du verre que le sujet. |
| Miroirs et surfaces très réfléchissantes | Ils peuvent compliquer la numérisation ; les recouvrir de papier brun ou de ruban adhésif peut minimiser leur impact. | Ne les recouvrez que si le propriétaire du site l’autorise ; sinon, consignez les zones concernées. |
| Eau | L’eau réfracte trop la lumière pour renvoyer un résultat de scan fiable et doit être évitée. | Consignez les surfaces d’eau et ne considérez pas leurs points comme des mesures. |
FARO attribue le problème du verre aux réflexions arrière et à la réfraction. Enregistrer les surfaces problématiques dans le journal de terrain indique à la personne qui vérifie les données où des lacunes ou du bruit sont attendus.
Vérifier le nuage recalé : trois contrôles différents
Un bon rapport de recalage ne constitue pas une preuve d’exactitude. La documentation FARO décrit trois contrôles distincts répondant à des questions différentes ; présentez chacun séparément.
Contrôle de longueur connue. FARO suggère de placer dans la première zone de scan un objet de longueur connue, tel qu’une barre d’échelle FARO ou une règle métrique/anglaise, afin de vérifier l’exactitude des scans après l’achèvement du recalage.
Comparaison avec un système de référence indépendant. Dans son article sur les contrôles d’exactitude du Focus, FARO décrit la mise en place d’un réseau de sphères-cibles et la mesure des points centraux des sphères avec un laser tracker FARO, ce qui leur confère des positions exactes et connues les unes par rapport aux autres. Les scans Focus sont ensuite comparés à ce système de référence connu. Ces positions sont relatives ; l’article ne décrit pas de système de coordonnées géoréférencé.
Pour ces contrôles complets, le même article de FARO conseille de placer des sphères-cibles ou des cibles damier tout autour du scanner, notamment aux points de portée de scan horizontale et verticale maximale, et à différentes hauteurs, hautes comme basses.
Contrôle de cohérence selon deux orientations. Cette méthode ne nécessite aucune référence externe. Dans la procédure de FARO, vous numérisez un réseau de cibles, déplacez le scanner d’au moins 2 m et le faites pivoter, numérisez à nouveau, puis recalez les deux ensembles avec un recalage basé sur les cibles. FARO indique que la distance entre points ne doit pas dépasser 2 mm pour Focus S70/S150/S350/Max/Premium/Core, 4 mm pour Focus 3D/X/XHDR et 6 mm pour Focus M70. Dans ce guide, nous considérons ces valeurs comme des limites de contrôle spécifiques aux modèles pour cette procédure, plutôt que comme une spécification générale d’exactitude, et l’article n’indique ni niveau de confiance ni conditions environnementales pour celles-ci.
Contrôle, géoréférencement et livrables
Déterminez à quoi sert le livrable avant de décider comment l’acquérir. Dans le domaine du patrimoine, Historic England décrit la numérisation laser et la photogrammétrie comme fournissant des données de base visuelles et métriquement exactes pour des applications patrimoniales, notamment la planification de la conservation et les relevés d’état. Sa page, mise à jour le 5 janvier 2022, fournit un contexte méthodologique et ne fixe pas de tolérances d’appareil.
Les sources utilisées ici documentent une comparaison avec un système de référence relatif, et non une procédure de géoréférencement, un système de référence de coordonnées ou des tolérances de contrôle topographique. Tirez ces éléments du client ou du cahier des charges du projet, et consignez comment le contrôle a été établi et vérifié.
Un flux de travail pratique de validation (conseils, et non test rapporté)
Il s’agit d’un flux de travail suggéré à adapter à votre projet. 3D Mag n’a réalisé aucun test ni aucune mesure.
- Définissez d’abord l’exigence : objectif, tolérance requise et système de coordonnées, tirés du cahier des charges du projet.
- Esquissez le site et planifiez les stations afin que chaque scan en recouvre un autre, y compris les embrasures de portes et les zones au-delà des obstacles.
- Placez les cibles selon une configuration 3D fixe, chacune visible depuis plusieurs stations, en respectant le minimum du fabricant de votre scanner.
- Réglez la résolution selon le détail et la distance, et enregistrez les paramètres utilisés.
- Consignez le verre, les miroirs et l’eau, et planifiez les stations ou revêtements autorisés en conséquence.
- Après le recalage, effectuez et rapportez séparément les contrôles : longueur connue, comparaison avec une référence indépendante ou un contrôle lorsque requis, et tout contrôle de cohérence du fabricant avec sa limite de modèle exacte et ses conditions.
- Consignez comment le contrôle et le géoréférencement ont été établis et vérifiés.
Questions des lecteurs
De combien de cibles ai-je besoin ? Les recommandations Focus de FARO indiquent au moins trois cibles, ou deux avec des données de capteur telles que celles de l’inclinomètre, chacune visible depuis plus d’une station. D’autres scanners peuvent différer.
La résolution de scan est-elle la même chose que l’exactitude ? Non. La résolution décrit le nombre et l’espacement des points ; l’exactitude doit être vérifiée par rapport à une longueur connue ou à une référence indépendante.
Puis-je numériser à travers des fenêtres ? Les recommandations Focus de FARO indiquent qu’une mesure à travers du verre ne produira pas de résultats reproductibles ou exacts. Installez-vous du côté proche.
Un recalage propre prouve-t-il que le relevé est exact ? Pas à lui seul. La tolérance requise provient du cahier des charges du projet, et les contrôles ci-dessus répondent à des questions différentes.
Comment géoréférencer un relevé TLS ? Les sources utilisées ici ne le couvrent pas. Suivez la spécification de contrôle topographique du projet.
Sources
Ce guide explicatif repose sur les sources publiées citées ; 3D Mag n’a effectué aucun test pratique. Parrainage de l’éditeur.
