Du nuage de points à la maquette numérique de bâtiment : reconstruction 3D semi-automatique de bâtiments existants

From point cloud to building information model (BIM) : 3D semi-automatic reconstruction of existing buildings

• Auteur / Autrice : Hélène Macher
• Direction : Pierre Grussenmeyer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Topographie - Géomatique
• Date : Soutenance le 30/01/2017
• 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 : Laurent Polidori
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Rani El Meouche, Tania Landes
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laurent Polidori, Nicolas Paparoditis

Mots clés

Mots clés contrôlés

Photogrammétrie aérienne

Modélisation tridimensionnelle

Modélisation des données du bâtiment

Simulation par ordinateur

Construction

Mots clés libres

Nuages de points

BIM « tel que construit »

Reconstruction 3D

Automatisation

Intérieur de bâtiments

Point clouds

As-built BIM

3D reconstruction

Automation

Indoor building environments

Résumé

La création d'une maquette numérique d'un bâtiment existant nécessite le relevé du bâtiment. Le scanner laser terrestre est largement utilisé pour atteindre cet objectif. Il permet d'obtenir la géométrie des objets sous forme de nuages de points. Il fournit une grande quantité de données précises de manière très rapide et avec un niveau élevé de détails. Malheureusement, le passage du nuage de points à la maquette numérique reste actuellement largement manuel en raison du volume important de données et des processus qui sont difficiles à automatiser. Cette démarche est chronophage et source d'erreurs. Un défi majeur aujourd'hui est donc d'automatiser le processus menant à la reconstruction 3D de bâtiments existants à partir de nuages de points. L'objectif de cette thèse est de développer une chaîne de traitements permettant d'extraire automatiquement le maximum d'informations du nuage de points d'un bâtiment en vue d'intégrer le résultat dans un logiciel de BIM.

The creation of an as-built BIM requires the acquisition of the as-is conditions of existing buildings. Terrestrial laser scanning (TLS) is widely used to achieve this goal. Indeed, laser scanners permit to collect information about object geometry in form of point clouds. They provide a large amount of accurate data in a very fast way and with a high level of details. Unfortunately, the scan-to-BIM process remains currently largely a manual process because of the huge amount of data and because of processes, which are difficult to automate. It is time consuming and error-prone. A key challenge today is thus to automate the process leading to 3D reconstruction of existing buildings from point clouds. The aim of this thesis is to develop a processing chain to extract the maximum amount of information from a building point cloud in order to integrate the result in a BIM software.