Comment la réalité augmentée est utilisée dans les constructions BIM ?

L’utilisation de la réalité augmentée BIM (AR) s’affirme dans divers secteurs : divertissement, tourisme, médecine, chirurgie et secteur de la construction (AEC), etc. Si vous êtes un professionnel de la construction ou si vous travaillez dans le BIM, vous devez absolument connaître tous les avantages de la réalité augmentée BIM pour votre travail.

Usée correctement, en effet, la AR peut vous soutenir dans la conception, la collaboration avec votre équipe de travail, l’amélioration de la sécurité sur le chantier et dans une série d’autres activités que nous approfondissons dans cet article. C’est pourquoi je mets à votre disposition logiciels de réalité augmentée qui peuvent apporter d’énormes avantages et faciliter l’ensemble du processus de conception, d’exécution, de maintenance et de gestion d’une œuvre.

Qu’est-ce que la réalité augmentée BIM dans l’industrie de la construction

La réalité augmentée BIM est une technologie qui ajoute des informations ou des modèles virtuels à l’environnement réel.

Imaginez que vous cadriez avec votre smartphone n’importe quel objet existant et que vous affichiez sur l’écran une série d’informations associées qui s’activent automatiquement : vidéos, images, modèles 3D, fiches d’information, etc.

Ce principe est connu sous le nom overlay, une superposition et génère un nouveau niveau de communication qui implémente la quantité de données relative à un objet donné.

Appliquée à l’industrie de la construction, la réalité augmentée permet de combiner des projets architecturaux virtuels avec la réalité physique d’un chantier ou d’insérer virtuellement un objet ou un bâtiment dans un contexte réel pour simuler son impact dans le milieu environnant.

Cette extraordinaire technologie augmente la précision et l’efficacité en réduisant les erreurs liées à la gestion du temps, de l’argent et des ressources en général.

Il y a plusieurs applications que la réalité augmentée a à offrir dans le secteur de la construction, découvrons les ensembles.

Réalité augmentée BIM et construction BIM : comment l’utiliser ?

La réalité augmentée est une nouvelle technologie qui transporte virtuellement des objets générés à l’ordinateur dans l’environnement physique réel, en utilisant des applications ou des logiciels, des écouteurs, des lunettes et d’autres appareils intelligents.

Réalité augmentée et BIM

Pour les architectes et les ingénieurs, il peut être particulièrement avantageux d’introduire la réalité augmentée dans le processus BIM, en particulier pour :

• présenter le projet aux clients – vous pouvez afficher le modèle de projet dans tous ses détails afin que les parties prenantes puissent mieux comprendre le projet. La réalité augmentée peut également être utilisé pour afficher des modèles 3D et même fournir des visites virtuelles, donnant aux clients une idée efficace du bâtiment inséré dans son contexte réel, avant sa réalisation ;
• collaborer avec d’autres professionnels – simplifiez la collaboration en ligne en permettant aux équipes de partager des images et des vidéos 3D avec des membres de l’équipe qui ne sont pas sur place. Grâce à la réalité augmentée, les parties prenantes peuvent visualiser des images ou des vidéos plus en détail et identifier des erreurs ou des problèmes même si elles ne sont pas sur place ;
• planifier le projet – offre la possibilité de visualiser et de comprendre le bâtiment du projet de manière approfondie et réaliste. La réalité augmentée dans la construction peut être utilisée dès les premiers stades de la conception, en montrant le produit final (par exemple le bâtiment déjà construit) à un niveau très détaillé et en fournissant également des informations sur l’impact que l’œuvre aura sur l’environnement et sur le tissu social dans lequel il sera inséré. Les concepteurs et les entreprises peuvent montrer des modèles fonctionnels et réalistes à leurs clients et toutes les décisions sont plus conscientes et ne laissent pas de place à des modifications en cours de travail ;
• mesurer avec précision – les  dispositifs de réalité augmentée (casques, lunettes intelligentes, etc.) ont des fonctionnalités qui permettent de mesurer les éléments physiques d’un espace (profondeur, hauteur et largeur). En intégrant le BIM à la réalité augmentée, les entreprises et les professionnels peuvent utiliser des modèles 3D pour déterminer avec précision la taille des éléments du projet et visualiser de manière réaliste toutes les solutions sur lesquelles vous travaillez ;
• réviser les choix sur le chantier – offre la possibilité de prévisualiser le projet, directement sur place, avant que les matériaux ne soient commandés et que les travaux ne commencent. La révision en chantier permet de déceler d’éventuelles incohérences du projet et de prévenir les gaspillages de ressources et les retards de livraison, en adaptant rapidement le modèle BIM aux nouvelles dispositions ;
• sécurité et inspection – améliorez la sécurité sur le lieu de travail grâce à des dispositifs RA spécifiques (tels que des lunettes ou des appareils mobiles) qui scannent des tag ou des étiquettes placées dans des zones ou des objets spécifiques. Ces étiquettes peuvent faire apparaître des fiches d’information ou même des modèles 3D pour communiquer des informations sur la sécurité ou sur d’éventuels risques pour les travailleurs ;
• constructions souterraines et rénovations – lors de la démolition ou des opérations d’excavation, il y a toujours un risque de frapper involontairement une ligne de gaz, des tuyaux de drainage, des services souterrain, etc. Un mauvais coup d’excavatrice peut causer des dommages, des pannes ou même des explosions. L’utilisation de la RA permet aux utilisateurs de visualiser virtuellement l’emplacement exact des câbles et des tuyaux non visibles à l’œil nu et d’éviter tout problème ;
• formation – les travailleurs peuvent recevoir des instructions directes sur l’utilisation de machines neuves ou d’équipements complexes de manière intuitive, pratique et efficace, réduisant ainsi les coûts de formation et les temps d’arrêt des opérateurs. De cette façon, les travailleurs peuvent voir l’équipement en action avant de l’utiliser. En outre, des matériaux ou des situations dangereuses peuvent être affichés sans exposer les membres de l’équipe à un risque réel ;
• économisez sur les coûts – augmentez la productivité du travail, réduisez les coûts et améliorez la sécurité tout au long du cycle de vie des travaux.

RA vs VR

Un outil similaire à la réalité augmentée est la réalité virtuelle (VR).

Bien qu’ils soient souvent confondus pour leur capacité à créer une sorte de « pont » entre le monde physique et le monde numérique, il existe de nombreux éléments de différence.

La réalité augmentée BIM amplifie le monde réel avec la superposition de contenu numérique. En bref, la réalité augmentée part de notre réalité et y ajoute quelque chose. Il ne « téléporte » pas ailleurs, il ajoute simplement du contenu et des informations à un lieu ou à un objet.

La réalité virtuelle, quant à elle, recrée un environnement numérique qui remplace complètement le monde réel. Lorsque nous parlons de VR, nous entendons une technologie capable de nous transporter dans une réalité différente de celle que nous vivons, grâce à l’utilisation d’appareils particuliers tels que des casques et des contrôleurs.

La réalité virtuelle BIM issue du logiciel Edificius VRiBIM

Tout ce que nous voyons est généré par ordinateur et nous enveloppe à 360 degrés dans une expérience immersive dans laquelle vous pouvez également interagir avec les objets environnants, les déplacer ou les modifier.

Avec la VR, nous pouvons explorer l’univers, conduire une voiture qui n’est pas encore sortie sur le marché, visiter une maison qui n’est pas encore construite, effectuer des exercices en toute sécurité, utiliser une nouvelle machine, être catapultés dans l’Égypte ancienne, etc.

En bref, la réalité virtuelle nous plonge dans une réalité numérique entièrement créée à l’ordinateur où vous pouvez vivre n’importe quel type d’expérience.

Si vous êtes intéressé à utiliser la réalité virtuelle comme support pour la conception et la présentation de vos projets aux clients, je vous recommande de :

• lire cet article d’approfondissement;
• utiliser un logiciel de réalité virtuelle (VR) pour les architectes et les designers afin de créer un modèle 3D et d’effectuer des visites virtuelles immersives.

Comment la réalité augmentée est-elle utilisée dans les constructions BIM ?

Lorsque la réalité augmentée se mêle au Building Information Modeling, le chantier devient un espace intelligent où la conception numérique prend forme dans le monde réel avec une précision sans précédent. Cette synergie permet aux professionnels de visualiser le modèle BIM directement à l’échelle réelle sur le site de construction, transformant la planification en une expérience immersive et interactive. Par exemple, un chef de chantier peut superposer le plan des installations hydrauliques ou électriques sur le sol encore brut pour vérifier que la pose se fait sans interférences ni erreurs.

En phase d’exécution, les fonctionnalités de suivi AR aident à comparer le modèle conçu avec l’état d’avancement réel des travaux, signalant en temps réel d’éventuelles divergences. Cela se traduit par des vérifications d’inspection plus rapides, des corrections immédiates et une réduction significative des coûts de reprise. De plus, grâce à des casques AR ou des dispositifs mobiles, les opérateurs peuvent accéder à des informations techniques contextualisées – telles que des fiches techniques, des manuels de pose ou des check-lists de sécurité – simplement en cadrant une partie du bâtiment. De cette manière, la documentation numérique n’est plus quelque chose à chercher, mais est intégrée visuellement dans le contexte opérationnel.

L’AR trouve une application particulièrement efficace également dans le coordination multidisciplinaire. Lors des phases de détection de conflits ou de révision de projet, l’équipe peut explorer l’environnement construit avant qu’il ne soit construit, observant les interférences entre structures, installations et finitions directement dans l’espace physique. Cette approche élimine la nécessité d’interpréter des modèles complexes sur écran plat et augmente la compréhension même pour ceux qui ont moins d’expérience avec les logiciels BIM.

Enfin, les avantages s’étendent bien au-delà de la construction. Dans une optique de gestion et maintenance, la réalité augmentée devient un puissant outil de facility management : les techniciens peuvent localiser des conduits, câblages ou dispositifs cachés sans démolition, simplement en les visualisant à travers l’AR sur la base du modèle BIM fédéré. Cette capacité réduit non seulement les temps d’intervention, mais minimise les erreurs humaines et augmente la sécurité dans des environnements complexes ou à forte densité d’installations.

Outils et dispositifs principaux pour l’intégration de BIM et réalité augmentée

​L’intégration entre réalité augmentée (AR) et le BIM offre des outils avancés qui améliorent la visualisation, la collaboration et l’efficacité opérationnelle. Parmi les solutions les plus innovantes dans ce domaine, se distinguent les logiciels qui immergent l’utilisateur dans un métavers BIM.​

La réalité augmentée au service du BIM

Ces outils sont généralement des plateformes qui permettent de visualiser des modèles BIM en réalité augmentée directement sur le chantier, en utilisant des dispositifs mobiles tels que des tablettes et des smartphones. Ces solutions permettent aux opérateurs de superposer les modèles numériques à l’environnement réel, facilitant la compréhension du projet et la vérification des travaux en cours.​

Parmi les fonctionnalités principales, nous trouvons :​

• visualisation immersive : les modèles BIM peuvent être explorés à l’échelle réelle, offrant une perception précise des dimensions et des proportions ;
• interaction intuitive : les utilisateurs peuvent interagir avec les éléments du modèle, accédant à des informations détaillées et naviguant entre les différentes composantes du projet ;​
• alignement précis : grâce à des technologies avancées, les modèles numériques s’alignent avec précision à l’environnement physique, garantissant une correspondance fidèle entre projet et réalité ;​
• accessibilité : l’utilisation de dispositifs mobiles rend la technologie AR plus accessible, éliminant la nécessité de matériel dédié et coûteux.​

L’adoption d’outils comme ceux-ci permet d’améliorer la communication entre les différents acteurs, de réduire les erreurs lors de la construction et d’optimiser les processus décisionnels. De plus, l’intégration avec d’autres technologies, comme l’Internet des Objets (IoT), ouvre de nouvelles possibilités pour le suivi en temps réel des conditions de chantier et la gestion efficace des ressources.

Étude de cas : réalité augmentée et openBIM® pour le soutien aux activités de chantier et de maintenance

Une application concrète de l’intégration entre BIM et réalité augmentée a été développée dans le cadre du projet de recherche PRESMA, visant à expérimenter l’utilisation de technologies immersives pour améliorer les activités de construction, d’inspection et de gestion des installations.

Le projet PRESMA est une initiative de recherche industrielle et de développement expérimental développée par ACCA software en collaboration avec le Département de Structures pour l’Ingénierie et l’Architecture (DIST) de l’Université des Études de Naples, le Département d’architecture, d’ingénierie des constructions et d’environnement construit du Politecnico di Milano, le Département d’Architecture et Territoire (dArTe) de l’Université Méditerranéenne de Reggio Calabria et le Département d’Architecture (DIDA) de l’Université des Études de Florence.

L’expérimentation a prévu l’emploi de différents dispositifs de réalité augmentée intégrés à la plateforme usBIM et, en particulier, avec les services dédiés à la maintenance (usBIM.maint) et à l’Internet des Objets (usBIM.iot).

L’objectif a été de superposer le modèle BIM au bâtiment réel, permettant aux opérateurs de visualiser et d’interroger les informations du modèle directement sur le chantier ou lors des activités de maintenance.

Parmi les principaux cas d’utilisation analysés figurent : 

• manipulation du modèle BIM en réalité augmentée (rotation, échelle, déplacement et navigation immersive) ;
• alignement du modèle numérique au bâtiment réel par reconnaissance de murs, points de repère ou QR Code ;
• vérification de la correspondance entre l’état de projet et l’état de fait;
• gestion de la visibilité des éléments pour mettre en évidence des installations normalement cachées par des murs et des sols ;
• consultation des propriétés IFC directement sur les objets présents dans le bâtiment ;
• accès aux informations de maintenance, y compris les tickets ouverts, les interventions programmées et l’historique des activités ;
• intégration avec des systèmes IoT pour la visualisation en temps réel des données provenant des capteurs et le contrôle des utilités ;
• insertion d’annotations et signalement d’anomalies directement sur le modèle.

L’un des aspects les plus significatifs de l’expérimentation a concerné les techniques d’enregistrement spatial du modèle BIM par rapport à l’environnement réel. Différentes modalités d’alignement ont été testées, basées sur la reconnaissance de surfaces, la sélection de points homologues et l’utilisation de QR Code, obtenant une superposition précise entre le modèle virtuel et le bâtiment réel.

La recherche a également évalué l’utilisation de la réalité augmentée pour l’exécution de mesures directement sur le terrain. En utilisant le casque avancé Microsoft HoloLens 2, il a été possible de mesurer des dimensions et des encombrements sans outils de mesure traditionnels, atteignant une précision inférieure au centimètre lors des essais expérimentaux, un résultat particulièrement intéressant pour des éléments difficilement accessibles.

Les tests ont montré que la combinaison entre openBIM, réalité augmentée et plateformes cloud représente un outil efficace de soutien aux activités de vérification sur le chantier, de coordination entre les parties prenantes, de maintenance des bâtiments et de gestion opérationnelle des installations. La possibilité d’accéder aux informations du modèle directement dans le contexte physique permet en effet de réduire les erreurs d’interprétation, d’accélérer les opérations d’inspection et d’améliorer le processus décisionnel tout au long du cycle de vie de l’œuvre.

FAQ sur l’utilisation de l’AR dans le BIM

Qu’est-ce que la réalité augmentée dans l’industrie de la construction ?

La réalité augmentée (AR) est une technologie qui superpose des informations numériques (comme des modèles 3D, des fiches techniques, des images, des vidéos) à l’environnement réel. Dans l’industrie de la construction, elle permet de combiner des projets virtuels avec le contexte physique d’un chantier pour améliorer la précision, l’efficacité et réduire les erreurs.

Quelles sont les applications de la réalité augmentée dans le secteur du bâtiment ?

Les applications incluent : présentation des projets, collaboration à distance, planification détaillée, mesures précises, révision sur site, amélioration de la sécurité, gestion des constructions souterraines, formation du personnel et réduction des coûts globaux.

Quelle est la différence entre réalité augmentée et réalité virtuelle ?

La réalité augmentée enrichit le monde réel avec des contenus numériques superposés. La réalité virtuelle, en revanche, crée un environnement entièrement numérique qui remplace le monde réel, offrant des expériences immersives à 360°.

Comment la réalité augmentée est-elle utilisée avec le BIM ?

La réalité augmentée, intégrée au BIM, permet de visualiser des modèles numériques à l’échelle réelle sur le chantier, améliorant le contrôle, la planification, l’inspection et la maintenance. Elle permet de détecter des interférences, d’accéder à des informations contextuelles et de réduire les reprises et les coûts.

Quels outils sont nécessaires pour utiliser l’AR et le BIM ensemble ?

Des plateformes et des logiciels AR compatibles avec le BIM sont disponibles, utilisables via des smartphones, tablettes ou casques. Ils offrent une visualisation immersive, une interaction avec les modèles, un alignement précis à l’environnement physique et un accès simplifié aux informations techniques.