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Sean Higgins sam., oct. 24, '20 8 min read

Le NavVis VLX produit des données d’une fiabilité inédite

En quoi le NavVis VLX est-il différent des solutions concurrentes ? Stefan Romberg, Responsable de la Numérisation et de la Perception, nous en dit plus.

Les dispositifs de numérisation mobile portables offrent de nombreux avantages qui séduiront les professionnels de la documentation du monde bâti en facilitant le flux de leur travail. Mais lorsque les premières générations ont produit des données de mauvaise qualité, de nombreux professionnels ont jugé que la technologie était encore trop prémature pour un travail topographique quotidien.

Chez NavVis, nous avons l'intention de changer leur avis avec le NavVis VLX. Ce dispositif de numérisation mobile portable promet flexibilité et rapidité tout en répondant aux mêmes normes de qualité que le NavVis M6, notre système sur roues bien connu.

À part sa forme unique, qu'

est-ce qui différencie le NavVis VLX des solutions concurrentes ? Comment peut-on affirmer que nos données répondent aux exigences de précision et de qualité des professionnels de la numérisation laser ? Nous avons rencontré Stefan Romberg, Responsable de la Numérisation et de la Perception chez NavVis, pour en savoir plus.

Une attention particulière à la précision

Selon Romberg, le plus important est le fait que « la conception du NavVis VLX privilégie la précision avant tout. » Bien que l'appareil soit flexible, compact, confortable, rapide et facile à utiliser, Romberg souligne que NavVis a pris soin de s'assurer qu'aucun de ces avantages n'entrave la production d'un nuage de points précis.

« Cette mission de produire des nuages de points de haute précision a été prise en charge par toutes nos équipes au cours du processus de développement », explique-t-il. « Vous en verrez les résultats dans la conception du hardware, le flux de travail et même les logiciels. »

« La conception du NavVis VLX privilégie la précision avant tout. »

 

La conception du hardware

Commençons par l'appareil lui-même, comprenant de nombreux détails matériels qui forment, ensemble, un scanner plus précis.

Pour illustrer son propos, Romberg propose un exemple parmi d'autres. « Le NavVis VLX peut être plié : il devient compact et transportable à l’aide d’une articulation », dit-il. « Lors de la création de cette articulation, l'équipe de conception et d'ingénierie s'est concentrée sur la simplicité et la concordance de l’ensemble, sans pour autant compromettre sa solidité. »

En procédant ainsi, explique-t-il, l'équipe s'est assurée que le dispositif reste stable et ne fléchit pas lorsqu'il est utilisé. Cela contribue à la stabilité des capteurs, ce qui réduit les erreurs et aide à produire des nuages de points de meilleure qualité.

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Le point de contrôle

Le NavVis VLX offre une fonction jamais vue auparavant dans un dispositif de numérisation mobile sans roues : Il peut capturer des points de contrôle pendant le scan pour améliorer votre précision. Cette fonction n'est généralement pas nécessaire pour des scans à petite échelle, mais elle s'est avérée très utile lors de captures d’actifs complexes ou de grande taille où la précision globale représente un vrai défi.

Selon Romberg, cela améliore la précision de vos données de deux façons. Premièrement, le dispositif vérifie la qualité des données alors que vous êtes sur le terrain. Lorsque vous capturez une cible avec l'appareil, l'écran de la tablette affiche la différence entre les coordonnées de votre scanner et celles du point de contrôle. Vous pouvez voir s’il y a eu une erreur pendant la capture et corriger immédiatement si nécessaire.

Deuxièmement, le point de contrôle améliore la précision en réduisant l'accumulation d'erreurs dans les cas qui mettent la technologie SLAM des dispositifs mobiles à l'épreuve. Disons que vous scannez un long couloir et que vous voulez le faire avec une dérive minimale. Placez des cibles préenregistrées à chaque bout de l'élément et scannez-les lors de votre passage. Pendant le traitement, le logiciel de NavVis les utilisera comme référence et corrigera les erreurs du nuage de points pour améliorer votre précision absolue.

NOTA BENE : Si vous avez besoin d'une brève introduction à la technologie SLAM (également connue sous le nom de localisation et numérisation simultanées) consultez notre explication ici. Vous y trouverez une explication générale du fonctionnement de cette technologie, de la manière dont les différents environnements peuvent affecter la précision de la numérisation mobile et de ce que vous pouvez faire pour obtenir les meilleurs résultats.

 

Le calcul SLAM

Même le traitement des données effectué par le NavVis VLX est conçu pour maximiser sa précision.

Commençons par un peu de contexte. Un dispositif de numérisation mobile SLAM utilise plusieurs méthodes pour traiter le nuage de points. Premièrement, le nuage de points peut être finalisé sur le dispositif lui-même pendant la capture. L’avantage : Les données sont prêtes à la fin de la capture. L'inconvénient : Le traitement est rapide, mais pas assez précis.

« En effectuant le calcul avec les paramètres de qualité les plus élevés, le NavVis VLX génère un nuage de points suffisamment précis pour satisfaire n'importe quel client. »

Un dispositif SLAM peut également finaliser les données après la capture, soit sur le dispositif lui-même, soit sur un ordinateur plus puissant au bureau. L’avantage : La machine dispose de plus de temps (et souvent de plus de puissance) pour travailler, ce qui lui permet de produire un nuage de points plus précis. L'inconvénient : C'est plus lent.

« Le NavVis VLX offre le meilleur des deux mondes », déclare Romberg. Pendant que vous scannez, l’appareil traite vos données directement pour vous donner un retour intuitif sur votre progrès. Vous pouvez donc vous assurer que vos données sont à la fois denses et exhaustives pendant que vous scannez.

Une fois de retour au bureau, il utilise un ordinateur plus puissant pour le traitement final. « En effectuant le calcul avec les paramètres de qualité les plus élevés », dit-il, « le NavVis VLX génère un nuage de points suffisamment précis pour satisfaire n'importe quel client. »

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Une technologie SLAM développée

L'accent est mis sur la précision, qu’on parle du hardware, du logiciel ou de la conception technique. Mais ce n’est pas que ça qui fait que les données sont d’une grande qualité. C'est aussi la grande expérience de l'entreprise en matière de SLAM.

Depuis la création de NavVis en 2013, explique Romberg, nous avons perfectionné notre application SLAM propriétaire. Nous avons testé la technologie dans des environnements contrôlés et avons pris en compte les retours des clients. Nous avons appris les faiblesses de notre SLAM et avons conçu chaque génération de façon à ce qu’elle soit plus précise que la précédente.

« Vous pouvez être certain que le nuage de points est un reflet exact du monde réel. »

Ce travail a porté ses fruits en 2018 avec le lancement du NavVis M6, un appareil équipé de quatre scanners laser et du premier SLAM 3D à six degrés de liberté (6DoF) de l’entreprise. Il a permis de résoudre bon nombre des problèmes auxquels se heurtait la numérisation mobile basée sur le SLAM depuis la naissance de cette technologie, et d'atteindre enfin la précision requise par les professionnels. (Même lorsque des objets sont en mouvement tout autour de l'appareil, par exemple des piétons).

Au début du développement du NavVis VLX, nous avons poussé la technologie SLAM 3D encore plus loin. Nous l’avons modifiée : deux capteurs laser multicouches allient une petite taille à une quantité consequente de données scannées et un traitement très robuste. Nous l’avons adaptée pour prendre en compte tous les mouvements possibles, dans toutes les directions. (« En théorie, vous pourriez même le tenir la tête à l'envers », plaisante Romberg, « mais nous vous le déconseillons. »)

Plus simplement : Le NavVis VLX est équipé d’un SLAM très robuste, ce qui permet d'obtenir des nuages de points plus précis. Ceci a été prouvé par des évaluations effectuées par de nombreux utilisateurs professionnels, avec une grande variété d’applications.

 

Un traitement sophistiqué des nuages de points

La précision est un élément crucial de la qualité des données, mais ce n'est pas le seul. C’est pourquoi le NavVis VLX utlise des technologies de post-traitement sophistiquées qui produisent des nuages de points de haute qualité, à tous égards.

Pour expliquer à un haut niveau, Romberg dit que les solutions de NavVis font passer les données par un processus qu'ils appellent la fusion de nuages de points. Ce processus utilise une série de filtres pour traiter et corriger le nuage de points, en considérant chaque point différemment selon des propriétés telles que l'angle, la force du signal, etc. Les données finales contiennent des surfaces plus détaillées, des textures et des couleurs plus réalistes, et aucun « fantôme » d'objets dynamiques. Sa précision dépasse même celle spécifiée pour les capteurs laser.

« À la fin de cette étape de fusion, les fausses mesures et les points errants ont été supprimés, et des filtres intelligents ont réduit le bruit tout en conservant les détails. Par conséquent, vous pouvez être certain que le nuage de points est un reflet exact du monde réel. »

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Au cœur de la mission : la qualité des données

Ce n’est pas une seule technologie ou un seul détail détail qui font que les ensembles de données produits par le NavVis VLX sont d’une qualité convenable pour une utilisation quotidienne. Cette qualité des données est le résultat d'années d'apprentissage sur les différents facteurs qui influencent la qualité des données : la conception du hardware, la mise en œuvre du SLAM, les logiciels et le post-traitement.

Romberg affirme que tout ce que l’entreprise a appris sur le terrain et lors de recherches au cours des sept dernières années a servi à la fabrication du NavVis VLX, et c'est ce qui donne aux données la qualité nécessaire pour répondre aux exigences des professionnels de la numérisation laser.

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.