Capturer le château avecle NavVis VLX

Étude de cas

Mai 2022

La société de topographie Terra Measurement innove en utilisant le système de numérisation mobile NavVis VLX pour réaliser un levé topographique de haute qualité.

Principaux points à retenir

Terra Measurement a utilisé un nuage de points capturé par le NavVis VLX dans son flux de travail virtuel
Un test rigoureux a montré que les données sont comparables aux nuages de points produits par un TLS
Le système de numérisation mobile a permis de réduire le temps passé sur le terrain de 40 jours à seulement deux jours
Le NavVis VLX a permis de réaliser la capture avant la réouverture du château et du zoo au public
Terra Measurement utilise désormais régulièrement le NavVis VLX pour ses projets

Dudley Castle

Mobiliser l'équipe

Terra Measurement n'est pas une société ordinaire. Ils se sont donné pour mission non seulement de fournir des résultats de haut niveau, mais aussi d'utiliser les derniers matériels et logiciels disponibles pour améliorer constamment la qualité et la vitesse de leurs services.

L'entreprise a remporté un appel d'offres pour un projet au château de Dudley, une fortification située au sommet d'une colline entourée d'un vaste et dense zoo public dans les Midlands de l'Ouest, en Angleterre. Le travail : la capture de la documentation numérique d'un monument sur le site.

Les données sont capturées au plus haut niveau, dépassant même les normes les plus exigeantes définies par l'Historic England. L'entreprise fournira des plans d'étage, des élévations d'images orthométriques et un relevé topographique complet.

Conformément à la mission de l'entreprise, explique le directeur général Andy Beardsley, l'équipe a fait quelque chose d’inédit : elle a réalisé le levé topographique à partir de données générées par un système de numérisation mobile.

Le temps est compté sur le site

L'équipe n'avait pas prévu d'utiliser un système de numérisation mobile pour la capture, et avait initialement proposé de réaliser le projet avec un flux de travail plus traditionnel. Comme l'explique Beardsley, le plan consistait à capturer la zone (un escarpement calcaire en forme de larme d’une longueur de 300 mètres et d’une largeur de 220 mètres) avec des stations totales et des unités GNSS.

Ils avaient 40 jours pour terminer leur capture, un délai confortable. L'équipe finaliserait le levé topographique et le modèle en 3D de retour au bureau.

Mais l'instruction pour le projet est arrivée six semaines plus tard que prévu. « Cela allait toujours être une capture difficile », dit Beardsley, « mais là, le défi était encore plus grand ». L'équipe de Terra n'avait que deux à trois semaines sur place « avant que la végétation ne revienne et monopolise le terrain », ce qui rendait pratiquement impossible la capture des données nécessaires.

Et même si l'équipe voulait effectuer la capture une fois la végétation revenue, il y avait le problème de la foule. Le public allait revenir au zoo une fois le site réouvert suite à la fermeture causée par la pandémie, et leur présence aurait ralenti le travail de la station totale.

Le temps étant compté et l'objectif étant d'obtenir une capture de très haute qualité, Beardsley explique que l'équipe a décidé de tenter sa chance avec le NavVis VLX.

Virtuellement présents

Étant donné la passion de l'entreprise envers les nouvelles technologies et méthodes, vous ne serez pas surpris d'apprendre que Terra Measurement avait déjà mis en place un flux de travail de capture virtuelle. Et ils ont prévu de l'utiliser sur ce projet.

« Nous accédons aux données dans les applications LSS et LSS-3D-Vision », explique Beardsley. « Comme le nuage de points est un jumeau numérique du monde, nous nous promenons ensuite sur le site avec une « perche de capture virtuelle ». Nous numérisons les détails et les niveaux tous les cinq à dix mètres, tout comme nous recueillons les données dans la réalité, et nous utilisons ces informations pour générer la documentation topographique. »

Le piège ? Cette méthodologie utilisait traditionnellement des nuages de points provenant de scanners laser terrestres, et non de systèmes de numérisation mobiles. En effet, les nuages de points produits par un TLS représentent depuis longtemps la norme du secteur en matière de précision et de fidélité ; les deux qualités les plus importantes d'un ensemble de données lorsque vous effectuez un relevé virtuel au bureau.

Pour utiliser un dispositif tel que le NavVis VLX dans ce flux de travail, Terra Measurement savait qu'il lui faudrait produire des nuages de points extrêmement précis et hautement fidèles. Ils ont donc décidé de soumettre le dispositif mobile à un test de résistance rapide avant de lui faire confiance pour leur capture de Dudley Castle.

Test, test

L'équipe a utilisé le NavVis VLX sur un autre site avoisinant sur lequel elle travaillait, Cromford Mills. Parfois appelé le « joyau de la couronne » du patrimoine mondial Derwent Valley Mills, le site du moulin est l'endroit où Sir Richard Arkwright a lancé la révolution industrielle au 18^e siècle.

Terra a capturé la grande cour intérieure, la route secondaire et le parking du site avec le système de numérisation mobile. « Nous avons fait exprès de ne pas trop contrôler la capture », dit Beardsley. « Nous voulions voir ce dont le dispositif était capable. Mais nous voulions aussi donner une chance au NavVis VLX, nous avions donc quatre points de contrôle. Un réseau simple , mais loin d'être idéal. »

Après la capture, Terra a comparé le nuage de points de NavVis à un ensemble de données générées par un scanner terrestre sur son réglage de précision le plus élevé : +/- 1mm.

« Ce qui m'a impressionné, avant même de comparer les données, c'est de regarder le nuage de points produit par le NavVis VLX », explique Beardsley. « C'était beaucoup plus propre et plus fidèle que ce que nous attendions d'un système de numérisation mobile. Je me suis dit que, même si ce n'était que son apparence, la précision devait être au rendez-vous, que cet appareil allait répondre à nos besoins. Nous travaillons dans ce secteur depuis de nombreuses années, et nous avons été impressionnés. »

La précision a également impressionné. Après avoir découpé les nuages de points d’un TLS et du NavVis VLX et effectué des comparaisons détaillées, l'équipe a constaté qu'à une distance de 20 m, les données étaient d’une précision à 10 mm près - même avec un contrôle minimal.

« Ce qui m'a impressionné, avant même de comparer les données, c'est de regarder le nuage de points produit par le NavVis VLX C'était beaucoup plus propre et plus fidèle que ce que nous attendions d'un système de numérisation mobile. »

Andy Beardsley

Directeur Général, Terra Measurement

Garder le contrôle

Terra Measurement a planifié la capture du château de Dudley avec beaucoup de soin afin de garantir les meilleures données possibles. À cette fin, ils ont installé une centaine de stations de contrôle sur le site avec une station totale de 1 pouce. Beardsley le décrit comme une « toile d'araignée de points de contrôle interconnectés qui ont été ajustés par la méthode des moindres carrés »

Ce « contrôle ultime » donnerait aux algorithmes de post-traitement du système de NavVis les meilleures chances de produire des données d’une qualité supérieure.

Après avoir planifié leur capture et pris en compte des facteurs tels que l'autonomie de la batterie et le temps de numérisation qui devait rester gérable, l'équipe a commencé le travail. Bien que l'équipe ait capturé tous les points de contrôle, elle a terminé la capture de la zone de 44,7 hectares en deux jours seulement. Comparez cela aux 40 qu'ils ont budgétisé pour une capture traditionnelle.

Beardsley explique qu'ils « ont eu six jours supplémentaires sur le site pour compléter les zones qui étaient obscurcies par la végétation ou qui n'étaient accessibles qu'avec les méthodes traditionnelles ».

Bien que le NavVis VLX n'ait pas accéléré le flux de travail virtuel au bureau, il remarque que les données étaient plus qu'à la hauteur de la tâche. « Lorsque nous avons fait le tour du site et l'avons numérisé en utilisant la méthode du lévé virtuel, cela a été un immense succès. »

En prime, lorsque l'entreprise a constaté qu'elle devait retourner au zoo pour d'autres captures, elle a pu le faire même parmi les visiteurs après la reouverture. « Le public n'a eu aucun impact », déclare Beardsley, grâce à la vitesse supplémentaire et aux fonctions de suppression du bruit du NavVis VLX. Cela n'aurait tout simplement pas été le cas avec un TLS.

Un tout nouveau flux de travail

Beardsley remarque que depuis ce projet initial, Terra Measurement a utilisé le NavVis VLX de manière stratégique sur un certain nombre de projets. Mais il prend soin de noter quelques mises en garde.

D'abord, dit-il, vous devez toujours vous assurer que la numérisation mobile est la mieux adaptée au projet avant de l'utiliser. Par exemple, il explique que son équipe a utilisé le NavVis VLX lorsqu'elle a effectué une capture de mesure d'un restaurant et que le client souhaitait un petit relevé topographique des environs.

« Comme nous sommes en mesure de relier le NavVis VLX au réseau de contrôle que nous avons mis en place à l'intérieur, et que la végétation reste modeste », dit-il, « cela rend les choses plus faciles. Mais la numérisation mobile n'est pas une solution absolue pour chaque projet. Il y a des environnements où ça ne marche pas. »

Il ajoute que ce n'est pas aussi simple que d'acheter un système de numérisation mobile et de se rendre sur le terrain pour capturer les données. « Si vous voulez utiliser un dispositif tel que le NavVis VLX, et si vous voulez répondre aux attentes de vos clients, vous devez comprendre quelles sont les meilleures pratiques. Vous devez comprendre comment utiliser un flux de travail hybride. Vous devrez comprendre les réseaux de contrôle et savoir comment fonctionne la numérisation SLAM pour rendre vos données aussi précises et fiables que possible. »

Cependant, si le travail est bon, et que vous savez ce que vous faites... Le NavVis VLX pourrait être le premier système de numérisation mobile que vous pouvez utiliser pour des relevés topographiques virtuels.

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