Nuage de points : la définition
Un nuage de points est un ensemble de millions de points mesurés dans l'espace, chacun défini par trois coordonnées X, Y et Z. Dans le bâtiment, il est produit par un scanner laser 3D et décrit la surface de tout ce que le laser a touché : murs, sols, plafonds, poutres, façades, mobilier.
Chaque point porte souvent deux informations de plus : une intensité, qui traduit la façon dont la surface a renvoyé le laser, et une couleur prise par les caméras du scanner. Le nuage n'a ni faces ni objets. C'est une mesure du bâtiment, pas un dessin.
Cette différence compte. Un plan est une interprétation : quelqu'un a choisi quoi dessiner. Le nuage, lui, contient tout ce qui était visible le jour du relevé, et on peut y revenir pour prendre une cote que personne n'avait prévue.
Comment on obtient le nuage de points d'un bâtiment
Deux familles de scanners laser se partagent le relevé de bâtiment.
Le scanner statique se pose sur un trépied. Il tourne sur lui-même et mesure tout ce qu'il voit depuis sa position, puis on le déplace à la station suivante. C'est la méthode de référence pour les façades, les grands volumes et les charpentes hautes. Nous utilisons un Leica BLK360.
Le scanner mobile se porte à la main. Il mesure en continu pendant que l'opérateur marche, et calcule sa propre trajectoire. Il relève un appartement ou un plateau de bureaux bien plus vite, et passe dans les escaliers, les caves et les combles où un trépied gêne. Nous utilisons un Leica BLK2GO.
Les mesures brutes ne forment pas encore un nuage exploitable. Il faut assembler les stations ou les trajets entre eux : c'est le recalage. Nous le faisons sous Cyclone Register 360, qui calcule l'erreur entre chaque morceau. Le nuage est ensuite nettoyé des points parasites, puis découpé par niveau si le volume le justifie.
La photogrammétrie, à partir de photos, et le drone produisent aussi des nuages de points. Ils complètent bien le laser pour les toitures et les façades hautes, mais leur précision sur un intérieur reste en dessous.
Ce qu'un nuage de points permet de faire
Mesurer après coup. Une hauteur sous poutre, une largeur de passage, la position d'une colonne : la cote se prend dans le nuage, depuis le bureau, sans nouveau rendez-vous sur site. Sur un projet de rénovation qui dure un an, c'est souvent l'usage le plus rentable.
Produire des plans et des coupes. On coupe le nuage à la hauteur voulue et on dessine dessus. Plans d'étage, coupes et élévations sortent de la même mesure, donc ils ne se contredisent pas.
Modéliser une maquette BIM. Le nuage s'insère dans Revit ou ArchiCAD et sert de calque. Le modeleur trace les murs, les planchers et les ouvertures sur la géométrie réelle. C'est le principe du Scan to BIM.
Contrôler un chantier. En fin de travaux, on compare le nuage du bâtiment livré à la maquette du projet. Les écarts apparaissent en couleur, mur par mur. C'est la base d'un DOE conforme au réalisé.
Garder une trace. Pour un bâtiment ancien ou protégé, le nuage documente l'état avant intervention, de façon mesurée et datée.
Ce qu'un nuage de points ne permet pas
Voir à travers les matériaux. Le laser s'arrête à la première surface. Les réseaux encastrés, l'intérieur d'un mur ou ce qui se trouve au-dessus d'un faux plafond fermé n'apparaissent pas.
Mesurer ce qui n'a pas été vu. Derrière un meuble, sous un tapis épais, au fond d'un placard fermé, il reste des trous. Un relevé préparé, avec des pièces dégagées et des portes ouvertes, en laisse beaucoup moins.
Lire parfaitement certaines surfaces. Les vitres, les miroirs et les métaux polis renvoient mal le laser et créent des points fantômes. Ils se nettoient au traitement, mais ils demandent de l'attention.
Remplacer une maquette. Un nuage ne sait pas qu'un mur est un mur. Il ne produit ni nomenclature, ni surface par pièce, ni vue en plan propre. Pour cela, il faut modéliser.
Les formats de nuage de points
E57 est le format ouvert, lisible par presque tous les logiciels. C'est le bon choix pour échanger et pour archiver.
RCP est le format Autodesk, qui s'attache directement dans Revit et AutoCAD. Il arrive toujours avec un dossier de fichiers RCS qui contient les points : un RCP envoyé seul paraît vide.
LAS et LAZ viennent de la topographie. Ils sont utiles quand le nuage doit rejoindre un SIG ou un projet de génie civil.
Nous livrons par défaut en E57 et en RCP. Le guide E57 ou RCP détaille les formats un par un.
Taille des fichiers et matériel
Un appartement produit facilement plusieurs dizaines de millions de points, un immeuble plusieurs centaines de millions. Les fichiers pèsent alors plusieurs gigaoctets.
Un poste de CAO récent les ouvre sans difficulté, à condition d'avoir assez de mémoire vive. Pour garder Revit fluide, nous découpons le nuage par niveau sur les gros bâtiments. Pour simplement regarder et mesurer, un logiciel libre comme CloudCompare suffit.
La précision : trois chiffres à ne pas confondre
On parle de « précision » pour trois choses différentes, et elles ne s'additionnent pas.
La précision du capteur décrit la mesure d'un point isolé par le scanner, à une distance donnée.
L'erreur d'assemblage décrit l'écart entre les stations recalées. C'est elle qui compte à l'échelle d'un bâtiment. Chez nous, elle reste sous 5 mm sur la quasi-totalité des projets, et elle figure dans le rapport livré.
L'écart entre la maquette et le nuage décrit la simplification choisie à la modélisation. Un mur légèrement courbe peut être modélisé droit si la tolérance le permet. Cette règle s'écrit au devis.
Un prestataire qui annonce « précision millimétrique » sans dire de laquelle il parle ne vous dit pas grand-chose.
Nuage de points ou plans : que commander ?
Si votre équipe dessine elle-même et travaille déjà sous AutoCAD ou Revit, le nuage seul peut suffire : 3 €/m² HT en intérieur. Si vous avez besoin de plans ou d'une maquette prête à l'emploi, comptez 6 €/m² HT, numérisation comprise, avec une commande minimale de 600 € HT.
Dans les deux cas, le nuage est livré. Il reste la référence du projet, longtemps après la remise des plans. Les tarifs et des exemples chiffrés sont sur la page prix du scan 3D, et le calculateur de devis donne votre prix en direct.