Modélisation 3D du patrimoine bâti ancien : intégration de modèles géométriques dans un BIM patrimonial

3D modeling of built heritage : from geometric models to HBIM

• Auteur / Autrice : Xiucheng Yang
• Direction : Pierre Grussenmeyer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'information géographique
• Date : Soutenance le 17/12/2018
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Monica Siroux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Mathieu Koehl, Deni Suwardhi
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Andreas Georgopoulos, Pierre Drap

Mots clés

Mots clés contrôlés

Géographie

Modèles géométriques

Modélisation des données du bâtiment

Monuments historiques

Mots clés libres

HBIM

Nuage de points

Patrimoine bâti

Sémantique

Paramétrique

Dynamo

Heritage Building Information Modelling

Point cloud

Built heritage

Semantic

Parametric

Dynamo

Résumé

La maquette numérique de bâtiments historiques (Heritage-BIM) est devenue un enjeu majeur dans la modélisation. Le modèle HBIM ainsi obtenu comprend une description paramétrique et sémantique des éléments constitutifs du patrimoine. La thèse présente des méthodes de constructions HBIM à partir de la documentation historique, de nuages de points, de maillage de surfaces et de géométrie solide. Un concept de mesh-to-HBIM est proposé à l'aide de la programmation visuelle, qui permet de transformer les « familles » paramétriques et les structures géométriques en modèles paramétriques et sémantiques HBIM. La modélisation paramétrique HBIM consiste à créer manuellement des Familles Revit paramétriques et une reconstruction de bâtiment semi-automatisée par l'application de scripts Dynamo. Le processus de modélisation sémantique HBIM transforme directement des géométries segmentées de maillages ou de solides vers l'environnement BIM. Les éléments segmentés et individualisés peuvent être stockés et gérés dans cet environnement avec des compléments d'informations d'association entre éléments.

Heritage Building Information Modelling (HBIM) is a major issue in heritage documentation and conservation. The obtained HBIM model provides a parametric and semantic description of the heritage elements. This thesis presents methods for the generation of HBIM models from point clouds (obtained by photogrammetry or laser scanning), surface mesh and solid geometry. A concept of solid/mesh-to-HBIM is proposed using Autodesk Dynamo visual programming, which transfers the parametric “Family” and geometric structures to parametric and semantic HBIM models. The parametric HBIM modelling process involves conventional manual parametric “Family” creation and semi-automated building reconstruction by Dynamo. The semantic HBIM modelling process directly transfers the segmented solid geometry and closed mesh-to-BIM environment. The segmented elements can be stored and managed in the BIM environment with attached attributes information and relationships established among the elements.