Note: Cet article est écrit et publié en ukrainien et est une version traduite de l’original publié ici.
Préhistoire
L’idée de numériser le palais Shuvalov à Talne est née d’une combinaison de sympathie personnelle pour ce lieu et du désir de préserver le patrimoine architectural ukrainien sous forme numérique.
Même quand j’étais en deuxième année, j’ai fait un stage chez le restaurateur Anatoly Izotov, qui travaillait alors à la restauration de ce palais. Le regarder travailler était incroyablement précieux.
Le palais a été érigé en 1902-1907 selon le projet de l’architecte danois Andreas Clemmensen - l’un de ses deux objets en dehors du Danemark, tous deux à Talny. Le bâtiment combine les caractéristiques de l’architecture nationale danoise avec des éléments du style des manoirs de campagne anglais.
Le palais Chouvalov à Talny — vue de la façade sud. Photo de l’auteur.
L’objectif de notre projet n’est pas seulement de créer une maquette BIM, mais aussi de préserver cet objet sous forme numérique pour les futurs chercheurs et restaurateurs.
Recherche de personnes
Comme c’est souvent le cas, tout a commencé avec des messages de chat et de longues listes de contacts. Nous recherchions des spécialistes qui partagent notre vision : se joindre à la cause importante de la préservation du monument architectural.
ZODCHIY Scan et Mykola Skoruk ont rejoint l’équipe, et nous, de@oleksandr.kanivets avons pris en charge la coordination du travail et la partie technique du processus.
L’équipe lors d’un tournage par drone du palais Chouvalov. Photo prise avec DJI Mavic 3 Enterprise RTK.
Dans le même temps, la préparation de l’équipement a pris beaucoup de temps : ils ont vérifié les paramètres du scanner, la charge des drones, le calibrage des caméras et les itinéraires de prise de vue. Parmi les principaux défis figurent la logistique, les paramètres d’éclairage et, bien sûr, les éventuels raids aériens, auxquels il faut être préparé même pendant le travail sur le terrain.
Etude à distance de l’objet
Alors que l’équipe se préparait à partir, nous avons effectué une étude préliminaire à distance de l’installation.
Ils ont étudié les photographies fournies par Anatoly Izotov et Oleg Shatailo, ainsi que des dessins très détaillés sur lesquels Izotov a travaillé pendant plus de deux ans et demi. En outre, il existe des publications, des vidéos et d’autres documents trouvés dans des sources ouvertes.
Une telle étude préliminaire a permis d’évaluer la complexité de la géométrie du bâtiment, d’identifier les points potentiels de balayage et de réfléchir aux itinéraires de vol des drones. Nous avons accordé une attention particulière aux sous-sols, aux dômes des tours et aux zones dont les plafonds étaient partiellement endommagés - ils nécessitaient une prudence accrue pendant les travaux.
Grâce à cette étape préparatoire, il a été possible d’optimiser les itinéraires, de calculer le temps et de minimiser le nombre d’imprévus lors du départ. Après plusieurs jours de préparation, le moment est venu de voir le palais en direct - avec son temps, son atmosphère et son propre caractère.
Aperçu météo
Les conditions météorologiques le jour de l’échographie étaient presque parfaites – un cadeau rare pour la fin du mois de septembre. Ensoleillé, sans précipitations et même sans vent - stabilité qui ne se produit généralement pas en automne. De telles conditions affectent considérablement la qualité des données obtenues.
Tout d’abord, l’absence de précipitations et d’humidité minimise le bruit lors du balayage laser. Les gouttes de pluie ou une humidité élevée peuvent absorber ou disperser partiellement le faisceau laser, ce qui réduit la précision des réflexions.
Deuxièmement, la lumière du soleil constante sans ombres dures crée un éclairage de fond uniforme pour la photogrammétrie. Ceci est particulièrement important lors de la photographie de façades et pour calibrer les textures.
Troisièmement, le calme vous permet de survoler le drone en toute sécurité, même aux niveaux supérieurs - dômes et tours, où la moindre rafale de vent peut affecter la stabilisation du positionnement RTK.
Vue d’ensemble de l’objet
À l’arrivée sur place, une inspection technique du territoire et des bâtiments a été effectuée. Le palais et la partie adjacente du parc ont été divisés en zones de balayage : le bâtiment principal, l’aile utilitaire, les terrasses, les tours et les sous-sols. Nous avons vérifié l’état des plafonds et l’accessibilité des sections, déterminé des itinéraires sûrs pour l’opérateur et les points de départ des drones. Une attention particulière a été accordée aux dômes des tours et aux fragments de géométrie complexe, qui devaient être enregistrés à partir d’un drone.
Pour assurer un assemblage stable des nuages de points, un chevauchement d’au moins 40 % des balayages a été établi.
Fragment du balcon du palais de Shuvalov. Photo de l’auteur.
Collage de marqueurs de navigation
Avant le début du scannage, des marqueurs de navigation ont été placés sur les façades, les colonnes, les escaliers et dans le parc pour un enregistrement ultérieur des scans.
Repères de navigation sur la façade du palais de Chouvalov. La mise en place se fait sans contact avec des matériaux authentiques. Photo de l’auteur.
Les étiquettes ont été définies en tenant compte de la visibilité depuis différents points et de la distance entre les passages, ce qui garantit un assemblage stable des données. Collé uniquement sur des surfaces qui n’appartiennent pas à des matériaux authentiques critiques pour éviter tout risque d’endommager les éléments historiques. Pour fixer les zones externe et intérieure, un seul système de marquage synchronisé avec les coordonnées du relevé par drone a été utilisé.
Numérisation, vol de drone et fixation de photos
Le travail sur le terrain a été mené de manière combinée : balayage SLAM au sol, photographie aérienne à partir d’un drone et fixations photographiques pour construire des textures. Pour capturer les espaces intérieurs et extérieurs, le scanner portable XGRIDS Lixel L2 Pro a été utilisé, qui forme un nuage dense de points en temps réel. Dans le même temps, un drone DJI Mavic 3 Enterprise RTK a survolé pour photographier les dômes, les toits et les zones difficiles d’accès de la façade. Toutes les données (numérisation, photographie et photographie aérienne) ont été synchronisées dans un seul système de coordonnées.
Sur la base des numérisations et des documents photographiques reçus, une scène préliminaire a été créée au format 3D Gaussian Splatting (3DGS), une méthode d’imagerie innovante qui complète la numérisation traditionnelle.
Au lieu d’une grille classique de triangles ou d’un simple nuage de points, la scène se compose de millions de « taches gaussiennes » - des ellipsoïdes transparents qui se chevauchent. Il en résulte des formes lisses, des bords détaillés, des fichiers de plus petite taille (jusqu’à −90 %) et un rendu très rapide. Maquette du palais àlien.
Rendu préliminaire du palais Chouvalov dans le visualiseur de projection gaussienne 3D.
Traitement de numérisation
Le traitement des données dans Autodesk ReCap est actuellement en cours. Nous avons déjà calculé le nuage de points du palais de l’extérieur.
J’enregistre les balayages, nettoie les nuages de points et vérifie les correspondances entre les données au sol et aériennes.
L’objectif de cette étape est d’obtenir un seul nuage de points récapitulatif de haute densité et de précision, couvrant à la fois l’extérieur et l’intérieur du palais. C’est ce résultat qui servira de base à la création ultérieure d’un modèle BIM dans Revit, qui sera abordé dans la partie suivante.
Précédent nuage de points fusionné du palais Shuvalov dans l’environnement Autodesk ReCap Pro. Photo de l’auteur.
Conseils pour ceux qui prévoient un scan similaire
- Effectuez une étude préliminaire de l’objet. Des photos, des dessins et des rapports d’études précédentes vous permettront d’éviter les erreurs et de gagner du temps sur place.
- Testez l’équipement sur place. Même un petit problème GPS ou une mise en miroir excessive peut affecter l’assemblage des numérisations.
- Planifiez vos itinéraires de balayage à l’avance. Réfléchissez à la séquence des passages et des points pour relier les nuages de points.
- Respectez le principe de l’intervention minimale. Fixez les marqueurs uniquement sur des surfaces qui sont sans danger pour les matériaux authentiques.
- Notez autant de références que possible. Des photos, des vidéos, des notes de l’objet aideront lors du post-traitement.
Affaire à suivre... 🔥
Dans la partie suivante, nous passerons d’un nuage de points à un modèle BIM dans Revit et travaillerons davantage avec le jumeau numérique du palais.
Note: Cet article est écrit et publié en ukrainien et est une version traduite de l’original publié ici.
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