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La réalité augmentée au service du BIM

La modélisation des données du bâtiment (BIM) vise à faciliter la vie des professionnels du secteur du bâtiment et des travaux publics en leur permettant de planifier, concevoir, construire et gérer plus efficacement des ouvrages et des infrastructures. Les intervenants à un projet de construction peuvent également tirer parti des outils de réalité augmentée durant les différentes phases du cycle de vie du projet : aide à la décision, réduction des malfaçons, augmentation de la productivité du suivi de chantier en anticipant les erreurs, facilitation de la maintenance du bâtiment...

Le BIM (Building Information Modeling pour modélisation des informations d'un bâtiment) associe une maquette numérique à une base de données partagée par les différents acteurs intervenant à un projet de construction. Une telle plateforme logicielle fournit donc une représentation numérique en trois dimensions (3D) d'un bâtiment en cours de construction en y intégrant ses caractéristiques physiques et fonctionnelles. Cet environnement virtuel réunit l'ensemble des informations du projet relatives aux spécifications géométriques et géographiques, à la nature des matériaux, aux caractéristiques des équipements utilisés... Les différents intervenants à la réalisation de l'ouvrage disposent ainsi d'une représentation 3D du projet dès sa conception et au fil de sa construction. La maquette numérique leur permet non seulement de visualiser le projet dans son ensemble mais également zone par zone, selon différents angles, différentes strates... Il est possible de ne faire apparaître sur la maquette 3D que des informations ou des structures spécifiques. Chaque corps de métier (électricité, chauffage, plomberie, réseaux informatiques, etc) peut visualiser uniquement les données et les éléments techniques le concernant. Ce qui permet d'éviter toutes confusions et se concentrer uniquement sur les informations utiles à son intervention.

La maquette numérique permet de virtuellement s'immerger au sein d'un bâtiment, de le visiter et de l'examiner dans ses moindres détails. Les équipes chargées de la maîtrise d’œuvre, de la conception (architecte, bureaux d’études), de la maîtrise d'ouvrage et de la construction peuvent, en déambulant dans le bâtiment vérifier sur une tablette, un PC voire même un smartphone, et en sélectionnant les éléments qui les intéressent, s'assurer que les travaux qui ont été effectués sont conformes à ce qui apparaît sur la représentation virtuelle du projet final.

 

De la réalité virtuelle à la réalité augmentée

Alors que la réalité virtuelle crée numériquement un univers réel ou imaginaire, la réalité augmentée exploite quant à elle de véritables images d’un bâtiment, d’une machine, d’un appareil, d’une installation ou de tout autre équipement. A ces images prises en temps réel viennent s’ajouter des éléments virtuels : modèles CAO, textes, graphiques, zones colorées, éléments de signalisation, etc. Le BIM peut mettre à profit sa maquette numérique pour tirer parti du potentiel des solutions de réalité augmentée. Ces solutions vont superposer des éléments virtuels directement sur l'image prise dans l'environnement réel par la caméra d'une tablette ou d’un smartphone. Elles peuvent faire apparaître selon le choix, le domaine d'intérêt et le métier de l'utilisateur des équipements, des structures ou des matériaux spécifiques dans leur environnement réel. Elles permettent donc de se rendre compte d'un seul coup d’œil de l'état d'avancement d'un chantier, de comparer l'ouvrage réel avec celui du projet virtuel et de relever d'éventuelles erreurs, dérives ou malfaçons.

 

Dans le contexte du BIM, les outils de réalité augmentée peuvent notamment être exploités dans trois cas de figure : en phase de conception pour l'examen des solutions proposées, en phase de construction pour le suivi de l'avancement de la construction, en phase d'exploitation pour la maintenance du bâtiment et en phase de rénovation.

 

Principaux cas d'usage de la réalité augmentée :

 

En phase de conception, les bureaux d'études et les architectes peuvent évaluer de façon immersive la faisabilité, la fonction et l'esthétique de leur choix technique. Le résultat des modifications est facilement identifiable et les options de conception peuvent être évaluées rapidement en les confrontant à leur environnement réel.

En phase de construction, les outils de réalité augmentée permettent aux équipes chargées de la construction de visualiser par exemple où doivent être montés les équipements, où les murs doivent se rejoindre, où les portes doivent être placées, etc. Ils facilitent les opérations de mise en place des gaines de chauffage, de ventilation et de climatisation, les canalisations d'eau et les câblages électriques. Le conducteur de travaux peut également organiser une réunion sur la zone de travail du chantier pour montrer aux ouvriers sur sa tablette quelle est la procédure de réalisation d’une opération spécifique afin qu'elle soit réalisée conformément aux exigences de conception et de sécurité.

En phase d'inspection, les outils de réalité augmentée permettent de comparer visuellement le projet tel qu'il a été conçu et celui tel qu'il a été construit. Des listes de contrôle peuvent être présentées dans leur contexte et filtrées selon la zone inspectée. Des lignes électriques aériennes et souterraines dissimulées peuvent être intégrées et apparaître à l'image. Si l'inspecteur relève un problème, il peut noter dans l'environnement de réalité augmentée son emplacement précis associé à des commentaires ou des photos afin de pouvoir déclencher ultérieurement une action corrective.

Lors de la phase exploitation, les opérateurs de maintenance peuvent profiter sur l'écran d'une tablette ou d'un smartphone de l'affichage combiné d’images réelles et virtuelles. Ils ont également accès aux schémas des équipements et aux instructions de vérification qui les guident dans leurs opérations garantissant ainsi la conformité et l'efficacité de leur intervention de dépannage.

Dans le cadre de travaux de rénovation, les outils de réalité augmentée permettent de visualiser l'emplacement des infrastructures cachées telles que des poutres et autres éléments structurels ainsi que des gaines, des conduits, des câbles, des tuyaux... Ils permettent également à l'exploitant du bâtiment de visualiser les modifications et d'identifier les problèmes dès le début de la phase de planification.

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