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Sean Higgins mar., oct. 6, '20 7 min read

Le NavVis VLX : conçu pour un usage quotidien

L’équipe de conception et ingénierie nous parle de la création du NavVis VLX, conçu pour être plus performant dans les tâches de topographie quotidiennes.

À leur apparition sur le marché vers 2015, les dispositifs portables de numérisation mobile d'intérieur promettaient une rapidité et une flexibilité sans précédent pour les flux travail de la documentation des bâtiments.

Mais les premiers dispositifs furent confrontés à plusieurs problèmes techniques qui limitaient leur intérêt pour un usage quotidien, et la qualité des données produites n’était pas satisfaisante. Cela a donné une réputation mitigée à cette technologie parmi les professionnels de la numérisation laser.

Dès 2017, NavVis a commencé à concevoir un nouveau type de dispositif de numérisation mobile portable. Nous sommes partis de zéro pour mettre au point un outil permettant de capturer des données de la plus haute qualité, dans la plus grande variété d’utilisations, avec un minimum d'efforts de la part de l'opérateur. Le résultat est le NavVis VLX.

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Nous avons rencontré des membres de l'équipe de conception et d'ingénierie de NavVis pour en savoir plus sur la création de cet outil et sur la manière dont il a été conçu pour être plus performant dans les tâches de topographie quotidiennes.

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Une forme adaptée

Comme l'expliquent les designers Sarah Godoj et Nils Christensen, l'équipe a envisagé une multitude de formats. Ils ont constaté que les systèmes de numérisation mobile d'intérieur portables disponibles sur le marché se présentaient sous deux formes : un sac à dos ou un dispositif tenu à la main. Chaque design avait ses avantages et ses inconvénients.

Un scanner à main est plus flexible et plus compact, mais il contient moins de capteurs. Cela se traduit généralement par des données de moindre qualité. Un scanner à dos a plus de capteurs et produit souvent des données de meilleure qualité. Mais ces dispositifs ont tendance à être grands et lourds, et difficiles (voire impossibles) à utiliser dans des endroits restreints.

« Je dirais que c'est le premier en son genre au monde. »

Les deux options présentaient des inconvénients inacceptables pour une utilisation quotidienne. L'équipe a donc mis au point une nouvelle conception qui offre le meilleur des deux mondes.

Le NavVis VLX est un dispositif compact et portable qui comprend tous les capteurs nécessaires pour une haute qualité des données, notamment deux capteurs LiDAR Velodyne VLP-16, quatre caméras RVB de 20 MP et une centrale inertielle de qualité professionnelle. L'appareil est léger (il ne pèse que 9,3 kg), confortable et assez flexible pour un véritable travail de terrain.

« Je dirais que c'est le premier en son genre au monde », dit Christensen.

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Une bonne ergonomie

L'équipe de conception et ingénierie savait que le NavVis VLX devait comporter un certain nombre de capteurs. Mais ils ne voulaient pas que la qualité des données se fasse au détriment du confort ergonomique sur le terrain.

« Étant donné que vous portez l'appareil », explique Godoj, « nous devions nous assurer qu'il était adapté au corps humain. Nous avons donc testé plusieurs versions en les imprimant en 3D. Nous avons essayé différentes idées pour obtenir un bon compromis entre taille, poids et ajustement. »

Le premier choix qui reflète leur travail minutieux : l'absence de bretelles. Le NavVis VLX repose sur vos épaules à l’aide de crochets rembourrés innovants qui offrent un confort supérieur pour des morphologies variées.

« Vous pouvez faire de la randonnée avec l'appareil si vous le souhaitez - il devrait être aussi confortable que votre sac à dos »

Un autre accent ergonomique : la ceinture qui se serre autour des hanches pour répartir le poids de manière plus équilibrée. Cette fonction a été ajoutée après des tests approfondis auprès des utilisateurs, au cours desquels l'équipe de conception et d'ingénierie a fixé une série de poids (par exemple, des bouteilles remplies d'eau) à l'appareil pour simuler la charge des capteurs.

« Certaines personnes l’ont trouvé très inconfortable », dit Christensen. « Nous avons donc décidé d’y remédier et avons ajouté la ceinture aux hanches. Désormais, vous pouvez faire de la randonnée avec l'appareil si vous le souhaitez - il devrait être aussi confortable que votre sac à dos. »

La manœuvrabilité rendue simple

Les designers ont construit le NavVis VLX pour offrir une grande souplesse lors de captures sur le terrain.

Pour y parvenir, ils ont mis au point un système astucieux qui utilise des charnières. Comme l'explique Godoj, vous pouvez maintenir l’appareil en équilibre devant vous tout en supportant son poids avec la ceinture. Vous pouvez déplacer l'appareil librement dans l'espace selon vos besoins, par exemple pour capturer un endroit restreint, comme vous le feriez avec un scanner à main.

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Les panoramas en toute simplicité

L'un des critères les plus importants lors de la création du NavVis VLX était de faciliter la capture d'images panoramiques à 360°. Ce point était crucial. En effet, un nombre important (et croissant) de professionnels de la numérisation laser utilisent des panoramas pour générer le monde virtuel dans lequel se déroulent les visites immersives dans le cadre de projets de documentation de bâtiments.

Comme l'explique Godoj, l'équipe avait cet objectif en tête dès le début du développement. « Nous nous sommes demandés : quels capteurs voulons-nous utiliser, et comment faut-il les placer pour obtenir les meilleures performances ? »

« Quels capteurs voulons-nous utiliser, et comment faut-il les placer pour obtenir les meilleures performances ? »

Comme le savait l'équipe, un problème récurrent est le fait que les caméras RVB sont souvent placées de manière à ce que l’opérateur des dispositifs de numérisation mobile se retrouve toujours dans leur champ de vision. Des données importantes sont donc masquées lorsqu’il tente de capturer un panorama.

Le NavVis VLX résout ce problème en plaçant les quatre caméras de 20 MP au-dessus de la tête de l'opérateur, tournées vers l'extérieur. Le dispositif a donc une vue complète à 360° lors de ses panoramas, tout en excluant l’opérateur de la capture. Il suffit d'appuyer sur un bouton pour capturer une image complète et non obstruée.

Une capture complète, sans efforts

L'emplacement astucieux des capteurs du NavVis VLX permet d'atteindre un autre objectif très important : Il permet aux opérateurs d'obtenir une capture complète du nuage de points sans qu'ils aient à prêter une attention particulière à la façon dont ils tiennent l’appareil.

Certains systèmes placent leurs capteurs de telle sorte qu'il faut tenir l'appareil à des angles pénibles, effectuer des balayages ou même revenir sur ses pas pour assurer une capture complète.

Selon Christensen, le NavVis VLX résout ce problème en plaçant un de ses capteurs LiDAR Velodyne VLP-16 au-dessus de votre tête, et l’autre verticalement à l’avant du dispositif. Cela signifie une capture sans effort à l'avant et à l'arrière de l'appareil pendant que vous numérisez.

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Un meilleur contrôle sur le terrain

L'emplacement des capteurs sur le NavVis VLX présente un autre avantage : le contrôle et la confiance dans la navigation.

« Nous avons décidé de ne pas mettre de capteurs à l'arrière », explique Christensen, « de sorte que vous puissiez tout voir lorsque vous capturez dans des environnements étroits. »

« L’important est que puissiez tout voir lorsque vous capturez dans des environnements étroits. »

Avec les capteurs au-dessus de votre tête, le NavVis VLX vous donne une vue claire de vos scanners LiDAR et de vos caméras lorsque vous vous déplacez dans des endroits restreints. Cela signifie, par exemple, que si vous vous déplacez dans une pièce dédiée à la MEP (mécanique, éléctrique et plomberie) bondée, vous pourrez garder un œil sur le dégagement de l'appareil et vous déplacer en conséquence pour protéger votre investissement.

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Plus que la somme de ses parties

Compte tenu de l'attention portée aux détails, vous ne serez pas surpris d'apprendre que l'équipe de conception et d’ingénierie a fait beaucoup d'autres choix judicieux au cours du développement (beaucoup plus que nous n'avons la place de décrire ici).

Quelques exemples en plus de ce que nous avons mentionné ci-dessus : Godoj et Christensen ont itéré l'emplacement des poignées et de l'écran pour la sécurité, le confort et la facilité de contrôle de l'appareil. Ils ont utilisé des batteries remplaçables à chaud pour maximiser le temps de capture. L'appareil est compact et pliable, et peut être rangé dans un bagage standard.

Chaque détail du NavVis VLX a été pensé pour vous aider à faire votre travail. Il a été conçu de manière à ce que vous puissiez l’utiliser quotidiennement sans être gêné par des particularités, des bizarreries ou des insuffisances fonctionnelles. Vous pouvez ainsi capturer les données sur lesquelles votre entreprise s'appuie.

Sean Higgins est un écrivain indépendant spécialisé dans la technologie, ancien rédacteur en chef d'une publication spécialisée et passionné de plein air. Il estime que la rédaction d'articles clairs et sans buzzword sur les technologies 3D est un service public.

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Sean Higgins

Sean Higgins is an independent technology writer, former trade publication editor, and outdoors enthusiast. He believes that clear, buzzword-free writing about 3D technologies is a public service.