La force naturelle d'une voie non conventionnelle

Dans un monde de plus en plus tourné vers la construction durable, WholeTrees Structures se distingue, à l'image du bois qu'elle défend. Sa mission : transformer l'industrie de la construction, grande émettrice de carbone, grâce à des produits en bois massif et régénératif. Basée à Madison, dans le Wisconsin, l'entreprise est spécialisée dans le bois rond structurel (SRT), c'est-à-dire l'utilisation d'arbres entiers non débités qui conservent leur résistance naturelle et organique ainsi que leurs formes biophiliques captivantes.

Kevin Stewart, chef de projet architectural et responsable des initiatives stratégiques chez WholeTrees, incarne l'esprit d'innovation de l'entreprise. Paysagiste de formation, sa passion pour la durabilité environnementale et sa connaissance approfondie des formes naturelles des arbres ont trouvé une synergie unique chez WholeTrees. "Autrefois, je travaillais avec des arbres vivants", confie Stewart. "Aujourd'hui, je travaille avec des arbres dans leur état post-vie. Comme ils ne sont pas débités, ils conservent la forme naturelle des arbres. C'est comme si je redécouvrais et réapprenais tout ce que je savais déjà, mais sans jamais l'avoir envisagé d'un point de vue structurel ou mécanique."

WholeTrees joue un rôle de maillon essentiel, guidant les projets de l'approvisionnement responsable en forêt—en utilisant souvent des arbres abattus pour la santé des forêts, des espèces envahissantes ou du bois considéré comme déchet ou de faible valeur pour le sciage traditionnel—jusqu'à la fabrication, transformant les visions architecturales en structures tangibles et impressionnantes. Mais travailler avec les irrégularités inhérentes au SRT posait des défis considérables, notamment pour traduire ces géométries uniques dans le monde précis de la conception architecturale et technique.

Surmonter les goulets d'étranglement de la numérisation traditionnelle

Avant Polycam, WholeTrees s'appuyait sur la numérisation LiDAR terrestre—une station Faro—pour capturer son bois. Si elle garantissait la précision, cette méthode constituait un goulot d'étranglement. "C'était très lourd", se souvient Stewart. "L'équipement était difficile à manipuler dans la cour et nécessitait un logiciel spécialisé à la courbe d'apprentissage abrupte. Seules trois personnes environ dans l'entreprise pouvaient gérer efficacement l'ensemble du flux de travail, de la numérisation physique au traitement numérique des nuages de points en maillages 3D utilisables." 

Ce flux de travail pouvait prendre jusqu'à sept jours ouvrés pour obtenir un scan traité et utilisable pour les équipes de conception. Cette complexité rendait également difficile la rétention des connaissances à mesure que les membres de l'équipe évoluaient. Les frictions étaient marquées et ralentissaient une entreprise dédiée à l'utilisation efficace des ressources naturelles. Stewart, qui avait découvert les capacités de numérisation mobile de Polycam dans son poste précédent, y a vu l'opportunité d'un changement profond.

Un nouveau "flow": intégrer Polycam au cycle de vie du bois

Stewart a présenté Polycam à WholeTrees, conscient de son potentiel pour démocratiser la capture 3D. "La rapidité, l'accessibilité, la grande qualité de l'interface de Polycam et le fait qu'on puisse l'utiliser sur un téléphone—le téléphone de n'importe qui—signifiaient qu'en réalité, tout le monde dans l'entreprise possédait déjà l'équipement physique nécessaire", dit-il.

La transformation a été immédiate et marquante. Le nouveau flux de travail pour capturer les pièces de bois individuelles, à des fins d'inventaire ou pour des projets spécifiques, est devenu remarquablement fluide :

1. Scan: Une fois l'arbre abattu et amené dans la cour, il est hissé (souvent simplement sur des tréteaux, ce qui nécessite un équipement moins lourd qu'avant). À l'aide d'un iPhone équipé de Polycam Object Capture—le puissant mode photogrammétrie de l'application—et souvent d'une perche à selfie pour une portée accrue, les membres de l'équipe contournent méticuleusement le bois en prenant des centaines de photos. "C'est un art, une part de Polycamming que j'adore enseigner", note Stewart. "Il s'agit de guider son téléphone de manière à ce que l'application Polycam puisse construire une compréhension complète de la forme que l'on cherche à capturer."
2. Processus et affinage: Les photos sont envoyées vers le cloud de Polycam pour un traitement rapide en maillage 3D. L'équipe de Stewart utilise ensuite le 3D Model Viewer de Polycam pour des affinages rapides dans le navigateur. "Nous posons un mètre à côté de l'arbre lors de la numérisation. Ensuite, grâce au Measurement Tool intégré à Polycam, nous pouvons facilement redimensionner le modèle pour garantir la précision dimensionnelle et vérifier les diamètres et longueurs critiques directement dans le navigateur. Les outils de recadrage et de rotation sont également très intuitifs pour isoler l'objet."
3. Partage et collaboration: Le modèle 3D nettoyé et correctement dimensionné, disponible via les 3D Exports de Polycam dans des formats comme OBJ ou FBX, peut ensuite être partagé. "Le fait de pouvoir générer un lien de partage directement depuis le 3D Model Viewer de Polycam, l'envoyer à n'importe qui—même sans compte—et que cette personne puisse l'ouvrir, le tourner dans tous les sens et le visualiser dans son navigateur, c'est incroyablement puissant comme aperçu", explique Stewart. Les architectes et les designers intègrent ensuite ces modèles dans leurs plateformes de prédilection comme Revit ou Rhino.

Ce processus rationalisé a été transformateur. "Avec Polycam, notre flux de travail de numérisation et de traitement du bois rond structurel est passé de sept jours ouvrés à environ une demi-journée—une amélioration spectaculaire en termes de rapidité et de facilité d'utilisation. C'est assez incroyable de voir comment cela a transformé notre capacité à partager rapidement des modèles 3D précis avec nos partenaires de conception", souligne Stewart. Bien que la numérisation terrestre soit encore utilisée lorsque le projet l'exige, le nombre d'employés capables d'effectuer des scans a doublé avec Polycam, passant de trois à six, avec un potentiel de croissance à mesure que l'entreprise se développe. Les équipes géographiquement dispersées, comme leur usine de fabrication dans le nord du Maine, peuvent désormais scanner les arbres et partager les données via Polycam, facilitant une collaboration quasi instantanée avec les équipes de conception et de gestion de projet basées dans le Wisconsin. De plus, ces scans de haute qualité, facilement disponibles et réalisés avec Polycam, seront essentiels pour continuer d'alimenter  la plateforme d'inventaire 3D Timbers de WholeTrees, offrant aux architectes une riche bibliothèque numérique pour explorer et spécifier des bois uniques pour leurs projets.  

Présenter l'innovation sur la scène mondiale: la Biennale de Venise

Des chercheurs du groupe MIT’s Digital Structures et les architectes de KVA Matx ont sollicité WholeTrees comme partenaire industriel pour une exposition à la prestigieuse Biennale d'architecture de Venise. Le projet, "TREE FORM", visait à explorer l'intégration de la numérisation 3D émergente (en exploitant les capacités de Polycam), de la conception algorithmique et de l'analyse technique automatisée pour transformer du bois irrégulier et sous-utilisé en structures architecturales haute performance.

WholeTrees a été chargé de se procurer, scanner, fabriquer et livrer la structure en bois conçue par KVA Matx pour l'exposition, le tout dans un délai compressé de deux mois. "C'était à la fois passionnant et exigeant", admet Stewart. Des membres de l'équipe de recherche du MIT ont collaboré avec WholeTrees dans le Maine, utilisant Object Capture de Polycam pour réaliser rapidement des scans précis des bois sélectionnés. Ces modèles 3D ont été essentiels pour les itérations de conception computationnelle de l'équipe de recherche du MIT et pour les ingénieurs structures partenaires de WholeTrees, Engineering Ventures, afin de fournir l'analyse structurelle.

"Polycam a été déterminant", affirme Stewart. "Sa rapidité nous a permis de fournir rapidement aux équipes du MIT et de KVA Matx les modèles 3D précis dont elles avaient besoin pour faire avancer leur conception et leur analyse pour l'exposition TREE FORM. Nous n'aurions pas respecté ces délais serrés sans cette capacité de numérisation rapide et accessible." La capacité de partager rapidement les ressources numériques entre le Maine, le Wisconsin et l'équipe de recherche du MIT a été primordiale pour la réussite du projet, aboutissant à l'impressionnante structure TREE FORM de 12 pieds de haut expédiée à Venise et dévoilée devant un public international. L'exposition elle-même montre comment une technologie comme Polycam peut contribuer à généraliser l'utilisation de matériaux durables comme le SRT.

Un avenir bâti sur les formes naturelles et la précision numérique

Polycam est devenu un outil extrêmement utile dans la mission de WholeTrees, éliminant les frictions de son flux de travail unique et permettant à son équipe de se concentrer sur la beauté et l'intégrité structurelle du bois. Les architectes et les ingénieurs qui travaillent avec WholeTrees reçoivent désormais des modèles 3D détaillés et précis des pièces de bois exactes destinées à leurs projets, livrés via les 3D Exports, ce qui permet une meilleure visualisation de la conception, la détection des collisions et un détail précis des connexions dans des logiciels comme Revit et Rhino. Bien que la numérisation terrestre soit encore utilisée pour certains projets, Polycam a grandement optimisé les processus de l'entreprise. Cette communication claire et cette richesse de données renforcent la confiance et fluidifient l'ensemble du pipeline de la conception à la fabrication.

À l'avenir, WholeTrees entrevoit un potentiel d'intégrations technologiques encore plus nombreuses, notamment l'IA pour la numérisation par lots et la gestion des stocks, la réalité augmentée pour la fabrication et la robotique. Mais le principe fondamental demeure : honorer le matériau naturel et valoriser son application grâce à une technologie intelligente et accessible. WholeTrees ne se contente pas de construire des structures : l'entreprise cultive un avenir plus durable et plus riche sur le plan esthétique pour l'environnement bâti, un arbre magnifiquement unique à la fois.

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