Le Scan to BIM en une phrase
Le Scan to BIM consiste à relever en 3D un bâtiment ou une infrastructure existants et à convertir cette mesure en maquette BIM. Le scanner laser mesure des millions de points de la réalité ; ensuite, une équipe technique interprète ce nuage de points et modélise dessus murs, planchers, poteaux, tuyauteries ou équipements en tant qu’objets BIM, avec leur géométrie et leurs données.
La phrase est courte, mais elle cache trois phases qu’il vaut mieux ne pas confondre :
- Le relevé : aller sur le terrain et mesurer.
- Ce que vous obtenez du scan : un nuage de points consolidé, qui est déjà un livrable utile en soi.
- La modélisation BIM : interpréter le nuage et le convertir en une maquette faite d’objets, de types et de propriétés.
Presque tout ce qui s’écrit sur le Scan to BIM les présente comme une chaîne continue. En pratique, chacune a son coût, son délai et sa façon d’échouer. Et certains projets n’ont besoin que des deux premières.
Phase 1 · Le relevé : ce que l’on mesure, et avec quoi
Le relevé, c’est le travail de terrain. Son objectif est unique : enregistrer la géométrie réelle de l’ouvrage avec la précision et la couverture dont la maquette aura besoin. Pas plus, car la surcapture coûte aussi ; et pas moins, car retourner sur le terrain coûte davantage.
Scanner laser terrestre (TLS)
C’est l’outil de référence pour le Scan to BIM d’intérieurs, de réseaux et de structure. Le scanner est posé sur un trépied, tourne sur lui-même et mesure des distances avec un faisceau laser. Un appareil comme le Leica RTC360 offre une précision de point 3D de 1,9 mm à 10 m et de 2,9 mm à 20 m selon sa fiche technique, et capture jusqu’à deux millions de points par seconde. On réalise des dizaines ou des centaines de stations, qui se recouvrent, jusqu’à couvrir l’ouvrage.
SLAM (scanner mobile)
Le scanner se porte à la main ou sur un sac à dos et mesure pendant que vous marchez. Il est bien plus rapide sur les longs parcours —galeries, halls, plateaux libres, patrimoine aux nombreuses pièces— en échange d’un peu plus de bruit que le terrestre. Nous l’utilisons, par exemple, pour des relevés de patrimoine où la rapidité et la continuité du parcours comptent plus que le millimètre.
Drone : LiDAR et photogrammétrie
Pour les toitures, les façades hautes, le terrain et les abords, le scanner au sol n’y arrive pas. Un drone équipé d’un LiDAR ou d’une caméra photogrammétrique complète ce qui manque. Sur un bâtiment, on combine normalement : terrestre à l’intérieur, drone à l’extérieur, le tout réuni en un seul nuage.
Consolidation et géoréférencement
Chaque station du scanner mesure dans son propre système de coordonnées. Consolider (le recalage), c’est les assembler toutes en un ensemble unique et cohérent, par recouvrement entre nuages, par cibles ou par points de contrôle. Géoréférencer, c’est placer cet ensemble dans des coordonnées réelles (ETRS89 / UTM en Espagne) avec un appui topographique. Si la maquette doit s’accorder avec une cartographie, avec un autre bâtiment ou avec un projet d’aménagement, cette étape n’est pas optionnelle.
C’est à la consolidation que se gagne ou se perd la précision de l’ensemble. Un scanner millimétrique mal consolidé donne un nuage centimétrique. C’est pourquoi le rapport de consolidation —avec l’erreur moyenne entre stations— devrait faire partie de la livraison.
Phase 2 · Ce que vous obtenez du scan (avant de modéliser quoi que ce soit)
Voici le point le plus souvent négligé : à la fin du relevé et de la consolidation, vous disposez déjà d’un livrable complet. Ce n’est pas encore du BIM, mais pour beaucoup de décisions, cela suffit.
| Livrable | Ce que c’est | À quoi il sert sans modéliser |
|---|---|---|
| Nuage de points consolidé | Des millions de points XYZ avec couleur et intensité, dans un système de coordonnées unique | Mesurer distances, hauteurs et coupes ; vérifier si quelque chose passe ; base de toute modélisation ultérieure |
| Panoramiques 360° | Photographies sphériques prises depuis chaque station | Parcourir l’ouvrage depuis le bureau et voir étiquettes, états et détails |
| Orthoimages | Vues planes à l’échelle générées à partir du nuage | Élévations de façade, plans de plafond, inventaire d’éléments |
| Coupes et plans 2D | Sections du nuage à une cote ou selon un plan donné | Dessiner des plans CAO de l’état existant sans passer par le BIM |
| Visionneuse web | Le nuage publié pour l’ouvrir dans le navigateur | Partager avec toute l’équipe sans licence logicielle |
Formats du nuage
- E57 : le format neutre, défini par la norme ASTM E2807. Il conserve les points, leurs attributs et les images du scanner. Si vous ne demandez qu’un format, demandez celui-ci.
- RCP / RCS : le format d’Autodesk ReCap, celui qui se lie directement dans Revit et AutoCAD.
- LAS / LAZ : courant en topographie, en SIG et pour le drone.
Un exemple réel : sur le Canal de Santillana, pour Canal de Isabel II, le livrable principal a été le nuage continu de plus de 12 km de conduites. L’objectif était de documenter l’état réel pour l’inspection et la maintenance ; il n’était pas nécessaire pour cela de modéliser chaque tronçon en BIM.
Phase 3 · La modélisation BIM : des points aux objets
Le nuage dit où se trouve quelque chose. La maquette BIM dit ce que c’est. Modéliser, c’est interpréter : décider que cet ensemble de points est un mur de 30 cm, que celui-là est un poteau métallique HEB-200, que cette surface courbe est une tuyauterie de 150 mm avec son isolant.
Cette phase est réalisée par une personne, pas par le scanner, et c’est elle qui concentre la plus grande partie du délai et du coût. Ce qui la définit :
- Logiciel et format. En général Revit (RVT) avec export en IFC, le format ouvert de buildingSMART (ISO 16739-1). Il existe des flux sous Archicad, Tekla ou d’autres lorsque le client travaille avec eux.
- Disciplines. Architecture, structure, réseaux (MEP), ou seulement certaines. Chaque discipline ajoutée multiplie le travail.
- Niveau de développement (LOD). Quelle quantité de géométrie et d’information porte chaque élément. Nous l’expliquons en détail dans le guide des niveaux LOD.
- Classification et propriétés. Quel code porte chaque objet (GuBIMClass, Uniclass…) et quelles données sont renseignées. Détails dans systèmes de classification BIM.
- Tolérance de modélisation. De combien la maquette peut s’écarter du nuage. C’est la section suivante, et c’est celle qui évite le plus de discussions.
Un détail qui fait la différence : la réalité n’est pas droite. Les murs ont des faux-aplombs, les planchers ont de la flèche, les tuyauteries ne sont pas parfaitement parallèles. La maquette BIM, elle, tend vers l’idéal. Décider quand on modélise la déformation et quand on la « redresse » dans la tolérance fait partie de la commande ; ce n’est pas une décision que le modeleur doit prendre seul.
La précision du scanner n’est pas la précision de la maquette
C’est la confusion la plus fréquente, et elle vient du mélange des phases 2 et 3. Qu’un scanner mesure avec 2 mm de précision ne signifie pas que la maquette BIM soit à 2 mm de la réalité.
La spécification LOA (Level of Accuracy) de l’USIBD sépare bien deux notions :
- Précision mesurée : celle du nuage, issue du relevé et de la consolidation.
- Précision représentée : celle de la maquette, c’est-à-dire l’écart de chaque objet modélisé par rapport au nuage.
Elle définit cinq niveaux, exprimés avec un niveau de confiance de 95 % (2σ) :
| Niveau | Plage | Usage type |
|---|---|---|
| LOA10 | plus de 50 mm | Volumétries, études de masse |
| LOA20 | 15 – 50 mm | Architecture pour avant-projet et rénovation |
| LOA30 | 5 – 15 mm | Architecture et structure pour projet d’exécution, MEP |
| LOA40 | 1 – 5 mm | Éléments industriels, ajustements de fabrication |
| LOA50 | 0 – 1 mm | Métrologie, cas très spécifiques |
Attention à un détail en petits caractères : les fiches des scanners donnent généralement la précision avec un niveau de confiance de 68 % (1σ), alors que le LOA parle de 95 %. Ces chiffres ne sont pas comparables tels quels. Pour la plupart des bâtiments, LOA20 pour l’architecture et LOA30 pour la structure et les réseaux est un point de départ raisonnable.
Comment commander un Scan to BIM sans mauvaises surprises
Une bonne commande tient sur une page et répond à ces questions :
- À quoi va servir la maquette ? Rénovation, maintenance, appel d’offres, coordination des réseaux, inventaire. Tout le reste en découle.
- Avez-vous besoin d’une maquette ou le nuage vous suffit-il ? Si vous allez seulement mesurer et dessiner des plans, la phase 2 peut suffire.
- Périmètre physique : quels niveaux, quelles zones, intérieur et extérieur, toitures.
- Disciplines et catégories : la liste concrète de ce qui est modélisé (murs, portes, poteaux, descentes, chemins de câbles…) et de ce qui ne l’est pas.
- LOD et LOA par discipline.
- Système de coordonnées : local ou géoréférencé, et dans quel référentiel.
- Formats : RVT et version, IFC et version, nuage en E57 et/ou RCP.
- Classification et propriétés que doit porter chaque objet.
- Contrôle qualité : comment la maquette sera vérifiée par rapport au nuage (idéalement, une carte des écarts).
Si vous n’avez pas toutes les réponses, c’est normal. C’est justement ce que nous définissons lors de la première réunion, avant d’envoyer qui que ce soit sur le terrain.
Les erreurs que nous voyons se répéter
- Demander « du LOD 400 partout ». Cela renchérit et allonge le projet sans que personne n’utilise ce niveau de détail. Le LOD se décide par discipline et par usage.
- Ne pas demander le nuage. La maquette est une interprétation ; le nuage est la mesure. Quand un doute surgira dans deux ans, c’est le nuage qui le tranchera. Conservez-le.
- Scanner sans savoir ce qui sera modélisé. On capture des zones que personne ne modélise et il manque celles qui étaient nécessaires : faux plafonds non ouverts, locaux techniques fermés, toitures sans drone.
- Ne pas fixer la tolérance. Sans LOA convenu, tout écart est contestable et la vérification devient une opinion contre une autre.
- Se fier à d’anciens plans « pour aller plus vite ». Tout l’intérêt d’un as-built est précisément de ne pas en dépendre.
Si vous préparez un projet et souhaitez valider le périmètre, décrivez-le-nous dans le formulaire ci-dessous. Nous vous dirons quelles phases vous sont vraiment nécessaires et lesquelles vous pouvez vous épargner.