La poussière et la boue affectent les scans de manières différentes. La poussière crée de faux points et rend plus difficile l'obtention de données fiables sur les surfaces situées derrière elle. La boue, quant à elle, modifie la surface que vous mesurez. Ce guide explique l'impact de chacun de ces éléments sur vos données, comment planifier vos scans en fonction des conditions du site, et ce que les règles de l'OSHA sur la silice impliquent pour toute personne utilisant un téléphone pour scanner.
Deux problèmes distincts
L'impact de la poussière sur une capture
La poussière nuit à un scan de deux manières, des effets mesurés lors de tests en laboratoire sur des capteurs LiDAR automobiles.
La poussière génère des points inexistants. Les particules réfléchissent le faisceau de numérisation, si bien que le nuage de poussière apparaît sous forme de points supplémentaires. Des tests réalisés avec de la farine, du ciment et du carbonate de calcium ont montré que la poussière forme ses propres amas dans le nuage de points. Les chercheurs parlent de détection de faux obstacles, semblable à l'apparition d'un objet fantôme au milieu d'un espace vide.
La poussière atténue également les points réels. Ces mêmes tests ont révélé que les nuages de poussière réduisent à la fois l'intensité et le nombre de retours provenant des objets réels situés derrière eux. Par exemple, un mur masqué par la poussière n'est pas seulement caché : il apparaît plus mince et moins net qu'il ne le devrait, ce qui peut être plus difficile à repérer que de faux points évidents.
La photogrammétrie est elle aussi sensible à la poussière. Elle repose sur la mise en correspondance d'éléments visuels identiques à travers des images qui se chevauchent. Lorsque la poussière se déplace d'une image à l'autre, ces éléments ne correspondent plus, ce qui entraîne une reconstruction incomplète ou un échec du traitement.
Nettoyer la poussière dans les scans est plus complexe que la plupart des autres problèmes. Supprimer manuellement la poussière revient à deviner quels points sont réels, et les amas de poussière fins peuvent ressembler à s'y méprendre à de fines surfaces réelles. Les méthodes automatisées pour détecter les particules en suspension dans les nuages de points font encore l'objet de recherches et ne sont pas disponibles pour les scans de site effectués par téléphone.
L'impact de la boue et des sols humides
La boue engendre des problèmes différents. Le sol change au fur et à mesure de l'avancement des travaux, et l'eau stagnante ne se scanne pas correctement.
Le terrain évolue en permanence. La numérisation d'un chantier boueux fige l'état des ornières, des déblais et de l'eau à un instant précis. Après une journée de travail, le sol aura déjà changé d'aspect. Pour les travaux de terrassement ou le suivi de chantier, veillez à toujours consigner la date et les conditions lors de la numérisation, plutôt que de considérer la surface comme définitive.
L'eau se prête mal à la numérisation. Les études sur le LiDAR par mauvais temps montrent que les impulsions se réfléchissent sur les sols mouillés, affaiblissant ainsi le signal, un effet qui s'accentue avec la profondeur de l'eau. Les sols humides constituent la principale cause de perte de points sur les chaussées. Sur un chantier, les flaques d'eau et les zones détrempées apparaissent souvent comme des vides plutôt que comme des surfaces.
Les surfaces mouillées peuvent donner l'impression que les objets se trouvent sous le niveau du sol. Lorsque l'eau agit comme un miroir, le faisceau de numérisation peut rebondir sur la surface de l'eau vers un objet situé au-dessus, puis revenir. Cette trajectoire prolongée est interprétée comme une distance supplémentaire, ce qui fait apparaître l'objet sous terre plutôt qu'en surface.
Les surfaces humides ne se numérisent pas de la même manière que les surfaces sèches. Plus une surface est humide, plus sa réflectance augmente, ce qui explique pourquoi un chantier numérisé après la pluie diffère d'un relevé effectué après quelques jours de temps sec. Le béton, l'acier et le verre mouillés ont tous tendance à dévier une plus grande partie du faisceau hors de portée du capteur.
La boue et l'eau peuvent restreindre vos déplacements. Des zones faciles d'accès la semaine passée peuvent ne plus l'être aujourd'hui, ce qui limite l'étendue de la zone numérisable bien plus que la qualité même des données.
Le timing est le facteur clé
La meilleure façon de gérer à la fois la poussière et la boue est de planifier votre intervention, plutôt que de simplement modifier votre technique de scan.
Numérisez avant le début des travaux, et non pendant leur exécution. Les opérations comme le découpage, le meulage, le perçage et la démolition génèrent toutes de la poussière. En intervenant avant le lancement de ces tâches, ou après leur achèvement une fois l'air retombé, vous obtiendrez des données de bien meilleure qualité qu'en numérisant en pleine activité.
Profitez des moments d'accalmie sur le chantier, comme tôt le matin avant le début des travaux, les temps de prise après le coulage du béton ou les périodes de transition entre différents corps d'état. Ces créneaux limitent également la présence de personnes sur les relevés, ce qui permet de couvrir plus facilement l'ensemble du site.
Attendez que la poussière retombe plutôt que d'essayer de numériser à travers. Une fois la source arrêtée, les particules en suspension finissent par se déposer. Patienter un instant s'avère généralement plus rapide que de devoir refaire une capture ultérieurement.
Pour les relevés topographiques, privilégiez si possible une période sèche. Si votre numérisation vise à restituer le site dans son ensemble, une journée bien sèche vous garantira les meilleurs résultats.
Les méthodes par voie humide influent sur votre planning. Le tableau 1 de l'OSHA impose l'abattage des poussières à l'eau pour de nombreuses tâches. Si l'eau permet de limiter la poussière en suspension — ce qui favorise la numérisation —, elle détrempe les surfaces et engendre d'autres contraintes. Numériser pendant une découpe à l'eau revient simplement à remplacer un problème par un autre.
Pourquoi un téléphone est adapté à ces conditions
Ces fenêtres de tir sont courtes. Vous ne disposez peut-être que du laps de temps avant le début d'une tâche, de vingt minutes après que la poussière soit retombée, ou d'une seule après-midi sèche. Ce que vous pouvez scanner dans ce délai dépend de la rapidité avec laquelle vous pouvez installer votre équipement.
Sans aucune installation préalable, vous pouvez numériser dès que l'occasion se présente. Un smartphone est opérationnel instantanément, tandis qu'un scanner terrestre nécessite un trépied, une mise à niveau et de multiples déplacements d'une station à l'autre — une démarche lente et délicate sur un sol boueux ou irrégulier.
Le mode Espace traite les scans directement sur votre appareil. Nul besoin d'une connexion Internet ni d'attendre un serveur. Vous obtenez les résultats immédiatement, ce qui vous permet de vérifier la présence d'artefacts liés à la poussière ou de données manquantes pendant que vous êtes encore sur place pour corriger le tir. Si votre flux de travail dépend d'un traitement de nuit ou d'un réseau mobile, cette opportunité disparaît.
Grâce aux numérisations illimitées incluses dans un abonnement fixe, vous pouvez scanner la même zone plusieurs fois dans des conditions différentes et ne conserver que la meilleure prise, sans surcoût.
Les règles sur la silice s'appliquent aussi aux visiteurs
La poussière qui gâche un relevé est celle que vous voyez. La poussière qui nuit à votre santé est la fraction respirable, minuscule et invisible, définie par la norme ISO 7708 comme étant inférieure à 4 micromètres. Les deux types proviennent de la même source. Si vous voyez de la poussière, vous êtes confronté aux deux problèmes ; si vous n'en voyez pas, vous pouvez tout de même être exposé à des risques pour votre santé.
La règle de l'OSHA sur la silice dans la construction, 29 CFR 1926.1153, limite l'exposition à 50 microgrammes par mètre cube en moyenne sur huit heures, avec un seuil d'intervention fixé à la moitié de cette valeur. Trois dispositions s'appliquent lors d'une visite pour un relevé.
Les mesures de contrôle du tableau 1 s'appliquent déjà autour de vous. Pour certaines tâches, les employeurs mettent en place des dispositifs de captage spécifiques et imposent le port de protections respiratoires. Si vous pénétrez dans cette zone, vous devez porter les mêmes équipements que les opérateurs.
L'usage de l'air comprimé est strictement encadré. Ne soufflez pas la poussière sur les vêtements ou les surfaces si cela risque d'augmenter l'exposition, sauf rares exceptions. N'utilisez pas de soufflette pour dépoussiérer une zone avant de numériser. Privilégiez plutôt un aspirateur équipé d'un filtre HEPA ou un chiffon humide.
Consultez le plan écrit de prévention de l'exposition. Les employeurs sont tenus d'en établir un : il détaille les zones et les interventions génératrices de poussière, ainsi que leurs créneaux. Ce sont précisément les informations qu'il vous faut pour planifier votre numérisation.
Protéger l'appareil
Équipez-vous d'une coque renforcée avec caches pour connecteurs. Les poussières fines risquent de s'infiltrer dans les ports de charge et les grilles de haut-parleurs, sans compter les désagréments causés par la boue. Par ailleurs, faire tomber un smartphone protégé sur un sol détrempé coûte nettement moins cher que d'endommager un scanner monté sur trépied.
Gardez votre objectif propre. Un objectif sale ou poussiéreux altère les résultats de photogrammétrie bien avant que les défauts ne soient visibles à l'écran.
N'utilisez pas d'air comprimé pour dépoussiérer votre matériel sur un chantier contenant de la silice. Les règles applicables aux surfaces de travail s'appliquent également à votre équipement.
Quand vous ne pouvez pas attendre
Effectuez des sessions de capture plus courtes et vérifiez chacune d'elles. L'échec d'une capture de cinq minutes coûte bien moins cher que celui d'une capture de vingt minutes. Contrôler le maillage sur place est le seul moyen de repérer les points parasites tant qu'il est encore possible d'intervenir.
Rapprochez-vous des surfaces importantes. Moins il y a d'air entre l'appareil et la cible, moins la trajectoire rencontre de particules.
Priorisez la géométrie impossible à relever plus tard. Si le livrable exige la trame structurelle et que la poussière reste au niveau du sol, numérisez d'abord la trame et prévoyez un second passage pour le sol.
Consignez les conditions lors de la capture. La personne chargée de la modélisation ultérieure doit connaître l'état de l'air et du sol, afin de ne pas se fier aveuglément à un fichier d'apparence nette.
Utilisez Virtual Walkthrough pour vérifier la réalité du terrain. Un maillage généré au travers de poussières perd en précision et intègre des points erronés. Virtual Walkthrough retrace votre trajectoire de capture et affiche les photos originales à l'endroit précis de leur prise de vue, permettant de consulter les images sources plutôt que la reconstruction. En cas de doute sur la géométrie, la photo permet généralement de trancher. Cette fonctionnalité est disponible avec les forfaits Business et Enterprise.
Si vous numérisez dans de telles conditions plus qu'occasionnellement, l'essai Business de 7 jours est le moyen le plus économique de voir si le traitement sur l'appareil et la visite virtuelle améliorent vos visites par mauvais temps. Testez-le sur un chantier réel, pas sur une démo.
Pour situer cette étape dans le processus global de numérisation, consultez Comment scanner un chantier.
Aucun matériel à acheter.
FAQ
Est-il possible de réaliser un scan 3D dans des conditions poussiéreuses ?
C'est possible, mais les résultats se dégradent en fonction de la quantité de poussière en suspension. Les particules rétrodiffusent le faisceau et sont enregistrées comme des points, tandis que les surfaces situées derrière le nuage renvoient moins de points, et de moindre qualité, qu'elles ne le devraient. La photogrammétrie échoue différemment, car la poussière en suspension change entre les images et la mise en correspondance des caractéristiques ne dispose d'aucun élément stable sur lequel s'appuyer.
Comment scanner un site boueux ?
Capturez-le et enregistrez la date ainsi que les conditions avec le fichier. Une surface boueuse n'est précise que pour le moment de la capture ; considérez donc le scan comme un enregistrement de cette journée plutôt que comme une surface de sol stable. Attendez-vous à ce que l'eau stagnante soit mal restituée ou apparaisse sous forme de trous.
Pourquoi l'eau stagnante apparaît-elle comme un trou dans mon scan ?
Les impulsions subissent une réflexion spéculaire sur sol mouillé et l'écho de retour est nettement atténué, cette atténuation s'accentuant avec l'épaisseur d'eau. Les études sur le LiDAR par mauvais temps montrent que les sols détrempés constituent la cause principale de perte de points sur les chaussées. Lorsque l'eau forme un miroir, des éléments géométriques peuvent également être enregistrés sous le niveau du sol, le faisceau ayant rebondi sur l'eau vers un objet en hauteur avant de revenir.
Quelles sont les règles de l'OSHA concernant la poussière sur un chantier de construction ?
La silice cristalline alvéolaire dans la construction est régie par la norme 29 CFR 1926.1153. Elle plafonne l'exposition à 50 microgrammes par mètre cube sur une moyenne de huit heures, avec un seuil d'action fixé à la moitié de cette valeur. Les employeurs doivent obligatoirement mettre en place un plan écrit de contrôle de l'exposition et ne peuvent pas recourir à l'air comprimé pour nettoyer des surfaces si cela accroît l'exposition. Privilégiez un aspirateur doté d'un filtre HEPA ou un chiffon humide.
Un téléphone ou un scanner terrestre est-il préférable dans ces conditions ?
Un téléphone, pour la plupart des documentations de chantier. Les fenêtres de tir liées à la poussière et à la météo sont courtes, et un téléphone est opérationnel instantanément, là où un scanner sur trépied nécessite un sol stable et du temps d'installation. Les captures en mode Espace sont également traitées sur l'appareil, vous obtenez donc le résultat sur place sans aucune connexion nécessaire. L'équipement terrestre reste supérieur lorsqu'une tolérance certifiée est requise.
Que faire si le scan est rempli d'artefacts dus à la poussière ?
Examinez les photographies sources plutôt que le maillage. La visite virtuelle retrace votre parcours de capture et place les photographies originales là où vous les avez prises, ce qui permet généralement de déterminer si un élément géométrique douteux était réel. Cette fonctionnalité est disponible sur les forfaits Business et Enterprise.
Quel est le meilleur moment pour scanner un site en activité ?
Avant le début d'une tâche génératrice de poussière, ou après sa fin, une fois que l'air s'est dissipé. Le début de matinée, avant la mise en route des installations, et les pauses entre les différents corps de métier sont les créneaux habituels ; ils permettent également d'avoir moins de personnes dans le champ.
Puis-je nettoyer les fausses géométries d'un scan poussiéreux après coup ?
Pas de manière fiable. Une fois qu'un nuage de poussière a été enregistré comme une surface, le distinguer de la géométrie réelle relève de la conjecture. Il est plus rapide de refaire la capture dans de meilleures conditions que d'essayer de la réparer.
