Numériser l’historique basilique Notre-Dame afin d’illustrer le potentiel du Ray II pour la construction

La basilique Notre-Dame de Montréal, au Canada. Image utilisée sous licence Creative Commons

Aucune balade dans le centre-ville de Montréal n’est complète sans une visite de sa célèbre basilique Notre-Dame. Souvent classée parmi les sites touristiques les plus populaires de la ville, cette imposante église néo-gothique n’est pas seulement un ouvrage architectural impressionnant, c’est aussi une capsule temporelle qui retrace l’histoire locale.

Construite en 1656, 14 ans après la fondation de Montréal, la cathédrale abrite des peintures et des vitraux représentant des personnages éminents de son passé riche en événements. Parmi eux se trouvent des figures religieuses telles que Marguerite Bourgeoys, ainsi que le fondateur de la ville, Paul Chomedey de Maisonneuve.

Comme on pouvait s’y attendre, la basilique Notre-Dame est devenue un monument emblématique des rues animées de Montréal et continue d’apporter une touche historique unique à cette ville désormais moderne. Mais comme de nombreux sites patrimoniaux, la basilique nécessite un entretien constant. Des travaux de restauration de sa façade extérieure, notamment de la maçonnerie, des solins et des clochers, sont en cours depuis 2020.

Alors que les monuments du monde entier semblent de plus en plus fragiles, nombreux sont ceux qui se tournent vers le scan 3D pour la préservation du patrimoine. Cependant, capturer l’intégralité d’une zone ou d’une structure peut s’avérer beaucoup plus difficile qu’il n’y paraît. Les attractions touristiques populaires sont en général très fréquentées, ce qui empêche les scanners 3D et autres appareils de capture de données de voir les bâtiments. Elles sont également souvent gigantesques, ce qui nécessite une solution de numérisation ultra-rapide et puissante.

Le scanner 3D Artec Ray II scanne l’extérieur de la basilique. Avec l’aimable autorisation de Solidxperts

C’est là qu’intervient le partenaire certifié Gold d’Artec Solidxperts. Lorsque son équipe a mis la main sur le tout nouveau Artec Ray II, elle a cherché à démontrer son potentiel pour la capture de bâtiments, et la basilique Notre-Dame semblait être le terrain d’essai idéal. La numérisation du monument le plus célèbre de la ville permettrait de le préserver pour les générations futures, tout en illustrant les capacités de capture à grande échelle du Ray II.

Capturer le joyau de la couronne canadienne

Lorsque l’équipe de Solidxpert est arrivée sur le site pour scanner la basilique, ses principales problématiques étaient l’environnement et l’échelle. Comme prévu, la zone était bondée. Elle était également immense, au point qu’il aurait fallu plusieurs jours pour la capturer dans le froid glacial de l’hiver canadien.

Au lieu de cela, Ray II a rendu la capture rapide, simple et intuitive. L’écran intégré de l’appareil permet de l’installer sans ordinateur portable et de le commander à distance via l’application Artec Remote. Dans ce cas précis, l’équipe a scanné depuis environ 25 emplacements, capturant différents angles de la cathédrale au fur et à mesure. Le système VIS du Ray II s’est avéré essentiel pour la navigation dans l’espace 3D et a garanti qu’aucune des caractéristiques distinctives du site n’était omise.

Le scan 3D de Solidxperts dans Artec Studio. Avec l’aimable autorisation de Solidxperts

Abritant également une statue du fondateur de Montréal, les environs de la basilique comptent de nombreux objets à découvrir. Pour être certaine de tout capturer, l’équipe a positionné le Ray II en cercle tout autour du monument et a recueilli l’intégralité des données nécessaires à une vitesse pouvant atteindre 2 millions de points par seconde. Au bout de seulement quelques heures, elle avait compilé un ensemble de données complet, et était ravie des résultats.

« Nos scans sont incroyables, s’est exclamé Alexandre Gosselin, directeur de la fabrication additive et du scan 3D chez Solidxpert. L’un des bâtiments capturés mesure environ 30 étages et possède une façade en verre (ce qui le rend très difficile à scanner). Certes, certaines fenêtres ne sont pas parfaitement rendues, mais on peut voir toute la basilique et même les rues environnantes Nous avons capturé ces objets à plus de 100 mètres de distance. Quand on y pense, la portée du Ray II est incroyable ! »

Le scanner 3D Artec Ray II scanne la statue du fondateur de Montréal. Avec l’aimable autorisation de Solidxperts

Création d’un modèle 3D immersif

Le traitement des données a commencé dans Artec Studio, où Solidxperts a nettoyé, aligné et fusionné les scans capturés de façon à obtenir un maillage 3D détaillé. L’algorithme de « double scan » du Ray II a efficacement supprimé les objets en mouvement, tels que les passants. Selon M. Gosselin, tout cela, combiné à la conception sans fil de l’appareil et à sa batterie longue durée, a rendu la capture de données incroyablement facile. Mais les outils de suppression des valeurs aberrantes et de gomme du logiciel ont tout de même été utiles pour peaufiner le résultat sans avoir à exporter vers un logiciel tiers.

Le modèle obtenu s’est avéré si réaliste que l’équipe de Solidxperts pense pouvoir un jour utiliser la même approche pour créer un modèle 3D suffisamment détaillé pour des applications VR. Dans le but d’obtenir ces détails supplémentaires, ils utiliseraient la fonction de fusion multi-résolution d’Artec Studio afin de combiner des ensembles de données de scans 3D, ou Photogrammétrie IA pour améliorer les résultats à l’aide d’images/de vidéos capturées par drone.

« J’ai la possibilité de disposer d’un drone, mais il existe des règles strictes à Montréal concernant les vols de drones et les couloirs aériens autour de la ville, je dois donc vérifier si c’est possible, a ajouté M. Gosselin. Nous aurions également pu scanner certaines parties de la statue avec Leo pour obtenir des détails plus précis, puis importer ces scans avec les données du Ray II dans le même ensemble de données. Ensemble, Leo et Ray II capturent beaucoup plus de données très rapidement. J’entrevois un énorme potentiel pour eux dans ce domaine. »

Le modèle 3D final du fondateur de Montréal dans Artec Studio. Avec l’aimable autorisation de Solidxperts

Répondre à une demande croissante

Le scan d’Artec 3D est déjà devenu un moyen très populaire de préserver les sites patrimoniaux partout dans le monde. Grâce à son réseau de partenaires de confiance, les technologies Artec 3D ont numérisé toutes sortes d’objets, des monuments emblématiques du Luxembourg, son pays d’origine à des reliques anciennes pour un documentaire de Discovery Channel, immortalisant à chaque fois ces mouvements sous forme de modèles 3D réalistes.

Beaucoup d’entre eux ont été numérisés à l’aide d’une combinaison de scanners 3D portables, LiDAR et de la photogrammétrie d'Artec. Aujourd’hui, Solidxperts constate une demande croissante pour ces solutions dans les secteurs plus larges de l’architecture et de la construction, où la capture de détails complets est une nécessité absolue pour une planification, une analyse et une rénovation efficaces des sites.

« À l'heure actuelle, la plupart de nos clients pour Ray II sont dans le secteur de la construction, a indiqué M. Gosselin. Nous avons en ce moment une application très claire : un client souhaite construire une plate-forme pour un atelier de machines. Il y a donc des tuyaux, d’autres petits éléments et des machines partout. Notre objectif est de scanner la totalité de l’environnement, tous les tuyaux, tous les câbles, tous les équipements tels qu’ils sont. Il suffit ensuite d’importer ces données dans SolidWorks et de créer cette structure à partir des seules données de scan. »

Avec leur scan de la basilique, l’équipe de Solidxperts n’a pas simplement numérisé une partie du Montréal historique, elle a ouvert un monde de possibilités. La numérisation à grande échelle n’a jamais été aussi simple, il sera passionnant de voir quel type d’infrastructure, ancienne ou récente, ils seront chargés de scanner par la suite.