Modélisation 3D et Maquette Numérique du Bâtiment

Création de MNB

Modéliser un bâtiment en 3D peut prendre du temps, tout dépend de ce que l’on souhaite modéliser, du niveau de détail demandé, du type de construction, de la surface et de l’expérience.

On ne doit pas prendre en compte qu’un seul de ces paramètres pour calculer le temps de travail. En effet, on peut avoir, par exemples :

  • une construction de 1000m² type hangar prendra bien moins de temps qu’une maison de 100m² avec plein de pièces ou,
  • à surface identique, une construction béton plus rapide qu’une vieille longère en pierres ou,
  • modéliser des volumes nécessite moins de temps de travail que modéliser des pièces jusqu’aux détails des réseaux …

Quant à l’expérience, elle permet d’appréhender un nuage de point avec clarté (ce qui n’est pas toujours le cas lorsqu’on débute) et avoir une méthodologie précise et validée.

KATEM 3D a fait le choix de modéliser avec une précision de ±2cm maximum autant que possible par rapport au nuage de points. Cependant, certaines construction – notamment en pierres ou avec de vieilles couvertures qui s’affaissent – il est difficile de respecter cette tolérance. Dans ce cas les éléments seront modélisés selon une ligne moyenne.

Dans le cadre d’un projet collaboratif, il est important de modéliser les éléments selon leur fonction. Par exemple, modéliser un mur avec la fonction « Mur » dans Revit et non un volume qui va perdre les caractéristiques utiles à l’exploitation de la maquette.

Le niveau de détails, appelé LOD (Level Of Details), est fonction de la phase à laquelle le projet se situe : plus on avance dans la définition du projet et plus la maquette est enrichie, détaillée (💡 lire l’article « La maquette numérique est un outil structuré« ).

Par ailleurs, concernant le jumeau numérique – maquette numérique d’un bâtiment existant – tout dépend de la demande du client. Généralement, il est demandé un LOD 300. C’est à dire que les objets sont représentés avec leurs dimensions et emplacement précis – pas de détails d’assemblage, fabrication, fixations, fournisseur …

Utilisation d’une MNB

Pour visualiser une maquette réalisée avec Revit Architecture (extension du fichier .rvt), le client peut utiliser des viewer gratuits du type Autodesk Viewer, Bimvision, Open IFC Viewer … qui permettent d’ouvrir des fichiers exportés au format .ifc

L’extension .ifc est un format international standard d’échange de fichiers permettant de communiquer entre plusieurs logiciels. C’est un format qui a l’avantage de conserver les paramètres des objets de la maquette.

La maquette architecturale peut également être visualisée avec Autocad Architecture si elle est exportée au format .dwg mais elle perd ses données.

Contrôler la conformité de la maquette avec le nuage de points permet de vérifier l’absence d’écarts géométriques, dimensionnels entre la modélisation et la réalité.

  1. sur le logiciel Revit en superposant les 2 : contrôle visuel en utilisant différentes vues ou une zone de coupe dans la vue 3D,
  2. sur des plateformes collaboratives payantes telles que Kroqi (proposée par le CSTB) qui permettent aussi de profiter d’autres fonctionnalités.

Katem 3D vous a envoyé la maquette 3D de votre projet avec laquelle vous allez pouvoir :

  • la visualiser et l’exploiter dans votre logiciel (Revit ou autre),
  • archiver la construction et ses données (à un instant T) pour l’inventaire et la conservation du patrimoine bâti,
  • définir et intégrer votre projet de rénovation, extension, aménagement …
  • lister et quantifier des éléments en nomenclatures pour faciliter les devis et l’étude,
  • Vérifier la conformité par rapport aux normes de sécurité, d’accessibilité,
  • créer des supports de communication avec des images en rendu photoréaliste,
  • superposer des éléments du projet numérique sur la construction réelle par la réalité augmentée,
  • créer des animations 3D pour analyser, mettre en valeur, simuler, visiter … un projet ou un élément, suivant le mouvement d’une caméra,
  • réaliser des impressions 3D via des logiciels intermédiaires pour obtenir une maquette « physique »,
  • gérer la maintenance et l’entretien du bâtiment
  • …

💡 Lire l’article « La maquette numérique aux multiples applications« 

Applications & avantages

Les 2 concepts sont liés mais présentent des usages et des objectifs différents.

La « modélisation 3D » est un terme général pour définir la création de modèles tridimensionnels à l’aide de logiciels spécifiques à certains domaines tels que le cinéma, le design d’objet, les jeux vidéo qui ont pour objectif d’être imprimés, animés …

La « maquette numérique » consiste en un modèle 3D plus technique, plus détaillé généralement utilisé dans le processus BIM (💡 lire l’article « Le BIM c’est quoi ?« ). Elle possède une quantité importante d’informations comme ses dimensions, sa géométrie, ses matériaux, son orientation, la composition de ses objets …

Effectivement, en utilisant des logiciels de création de nuage de points tels que Autodesk Recap ou Leica Truview … il est possible de prendre des cotes et créer des annotations – entre autres. Cependant ces logiciels ne permettent pas de créer une maquette dotées d’informations ni de plans 2D exploitables par un maître d’œuvre ou un bureau d’études par exemple.

L’avantage du logiciel Revit, que Katem 3D utilise (tout comme il existe Allplan et Archicad chez d’autres fournisseurs qu’Autodesk), c’est de pouvoir fournir ces informations.

💡 Voir les pages « Maquette numérique de l’existant » et « Plans 2D de l’existant« .

La maquette 3D architecturale peut être créée pour différents domaines : bâtiment, industrie, patrimoine, promotion immobilière, urbanisme

Tout projet architectural est modélisable, quel que soit sa catégorie : administratif, commercial, culturel, religieux, hospitalier, industriel, scolaire, sportif … logement individuel, collectif, résidentiel, habitat alternatif …

Logiciels & outils

Voici une liste non exhaustive de logiciels couramment utilisés pour le bâtiment :

  • Revit (Autodesk)
  • 3DS Max (Autodesk)
  • Microstation (Bentley)
  • Archicad (Graphisoft)
  • Allplan (Nemetschek)
  • Sketchup (Trimble)
  • …

Pour réaliser des plans 2D sur Autocad par exemple, un simple ordinateur personnel ou portable aux caractéristiques standards suffit.

Par contre pour modéliser des bâtiments en 3D, créer des rendus qualitatifs, des animations ou encore exploiter des nuages de points (qui sont des fichiers très lourds de plusieurs Go), il est préférable d’avoir une configuration plus poussée pour une utilisation professionnelle. Il faut un bon processeur, une RAM rapide et de grande capacité, et une carte graphique performante.

A titre d’exemple : Katem 3D a investit dans un PC performant avec une configuration adaptée aux préconisations d’Autodesk :

  • Processeur AMD Ryzen, 3.50 GHz
  • Mémoire RAM de 64 Go
  • Carte graphique NVIDIA GeForce RTX
  • Unité centrale bien ventilée de 23 kg !

Ces 2 logiciels sont vendus par le fournisseur Autodesk et font partis d’une large gamme de logiciels inclus dans la collection Architecture, Engineering & Construction (AEC).

Autocad est un outil utilisé en DAO/CAO (Dessin/Conception Assisté(e) par Ordinateur) pour créer des projets en 2D et 3D.

Revit est un outil de modélisation 3D spécifique aux projets BIM car il intègre des données dans ses maquettes et permet le travail collaboratif.

Formation & compétences

Avoir des compétences techniques :

  • Etre à l’aise avec l’outil informatique,
  • Avoir des connaissances dans le bâtiment,
  • Maîtriser un logiciel de modélisation,
  • Connaître les référentiels tels que les chartes qui définissent la manière de créer la maquette : codification, gabarit, version, niveau de détails …

Avoir des qualités professionnelles :

  • Etre à l’écoute,
  • Etre rigoureux-euse,
  • Avoir l’esprit d’équipe,
  • Avoir le sens de l’observation.

Les études qui permettent de créer des maquettes 3D pour des projets de construction, rénovation, aménagement … sont celles du BIM modeleur-euse ou des BTS Bâtiment. Il est également possible d’intégrer une école d’architecte.

Tout au long de votre parcours professionnel ou de reconversion, il est également possible de suivre des formations sur les logiciels spécifiques dans des centres de formation agréés ou suivre des cours en ligne.

Pour info le logiciel Revit Architecture est éligible au CPF (Compte Personnel de Formation).

Prestations

Faire appel à un prestataire pour réaliser le relevé ou la modélisation 3D d’une bâtiment présente plusieurs avantages.

Il est avant tout un spécialiste dans son domaine car il est très difficile de tout maîtriser. Il a les compétences et l’expérience qui lui permettent d’être efficace et opérationnel rapidement. Il a suivi des formations adaptées et pointues.

Concernant le matériel, les outils et les logiciels, leur coût et investissement sont très élevés car il s’agit de technologies avancées. Par conséquent, travailler avec un prestataire évite ces gros investissements.

La création d’une maquette numérique représente un coût qui dépend de ce que l’on souhaite modéliser, du niveau de détail demandé, du type de construction, de la surface et de l’expérience … c’est à dire fonction du temps passé et de la complexité du projet.

On peut considérer qu’elle représente également un investissement à long terme du fait de modéliser et sauvegarder toutes les données dans un unique fichier !

1. Prise de contact

Nous définissons ensemble la demande, les besoins, découvrir le contexte du projet, les délais, les contraintes techniques …

2. Info complémentaires

Le client envoie tout ce qui lui semble utile : photographies, plans existants, charte ou cahier des charges …

3. Partenaires si besoin

J’informe mes partenaires en fonction du projet ; déplacement éventuel sur place pour une meilleure compréhension du site

4. Proposition commerciale

J’établis une proposition commerciale, que je regroupe avec celles de mes partenaires et dans ce cas, je transmets un document récapitulatif avec toutes les prestations et tarifs détaillés,

5. Commande

Le client valide la commande en signant le(s) devis, sinon, merci de nous donner les raisons du refus

6. Intervention si relevé

Nous déterminons une date d’intervention pour réaliser le relevé, ainsi que les modalités d’accueil pour éviter les problèmes le jour J (clés, pass, code d’accès au site et aux pièces, présence ou non de personnes, communication auprès du personnel …)

7. Date de livraison

J’informe le client dès que je reçois les nuages de points pour définir une date de livraison des fichiers

8. Envoi des fichiers

J’envoie au client les fichiers aux formats demandés (.dwg, .ifc, .pdf, .rvt) par mail ou wetransfer sauf si instruction contraire

9. Confirmation

Le client envoie un mail de confirmation pour la bonne réception des livrables et que tout est ok

10. Facturation

J’envoie ma facture, mes partenaires la leur ou nous déposons les factures sur Chorus Pro (après réception des références)

11. Paiement

Le client procède au paiement par virement ou par chèque suivant l’accord sur les modalités vues ensemble

12. Satisfaction

Le client peut nous envoyer un message de satisfaction, un retour d’expérience ou déposer un avis sur Google !