Modélisation 3D d’un monument historique : un cas pratique réalisé avec Edificius

La 3D d’un monument historique : comment créer la modélisation de « La villa Rotonda » de l’architecte Andrea Palladio modélisé dans tous ses détails avec un logiciel HBIM

Avez-vous besoin de faire une modélisation 3D d’un monument historique ? Vous devez modéliser des voûtes, des parquets, des coupoles et d’autres éléments de l’édifice historique ? 

Nous vous suggérons comment faire avec un exemple pratique.

Nous avons pris comme référence un monument historique connu de tous, « La villa Rotonda » de Palladio (ou « Villa Capra »), nous avons crée la modélisation en utilisant les commandes de l’environnement HBIM de Edificius, la technologie BIM la plus avancée appliquée aux interventions de récupération les le patrimoine bâti existant et les bâtiments historiques et monumentaux.

Nous avons obtenu une vraie modélisation BIM dans laquelle tous les composants (chapiteaux, colonnes, voûtes, fenêtres, etc.) sont des objets paramétriques intelligents, riches en informations qui peuvent être mis à jour et implémentés dans le temps.

Si vous aussi vous souhaitez créer la maquette HBIM d’un monument historique, téléchargez et utiliser gratuitement Edificius et suivez pas à pas nos instructions.

Rendu HBIM de la villa la Rotonda issu du logiciel Edificius

Toutes les étapes pour créer la modélisation 3D BIM d’un monument historique : le cas pratique

Habituellement, avant de commencer la numérisation 3D d’un monument historique (ou plus généralement d’un bâtiment existant) il est nécessaire de recueillir toutes les données et informations utiles pour construire une image complète visant à comprendre le bâtiment d’intérêt.

Il est indispensable de collecter des informations et des données géométriques (graphiques, photos et documents de natures diverses) pour la construction de la modélisation.

Dans le cas en question il n’a pas été possible de faire un relevé direct du bâtiment. Nous avons trouvé en ligne les dessins relatifs aux plans des différents niveaux, élévations et coupes. De plus, nous avons rassemblé une riche documentation photographique de l’édifice.

En général, cependant, il est conseillé, dans la mesure du possible, d’effectuer le relevé et l’acquisition de données géométriques et matérielles sur le terrain en utilisant les méthodes et technologies disponibles les plus appropriées : 

• chevillères, niveaux, équerres et fils à plomb
• scanner laser
• tachéomètre
• relevé photogrammétrique
• etc.

Actuellement, les pratiques d’arpentage les plus adaptées impliquent l’utilisation d’outils tels que des scanners laser ou d’appareils photo pour la photogrammétrie terrestre. On obtient ainsi dits : des nuages de points, qui contiennent des informations de nature géométrique (leurs coordonnées dans système de coordonnées connues) et de caractère colorimétrique, car chaque point est associé à une couleur relative obtenue à partir d’une photo prise par l’instrument pendant le scan.

L’exactitude du levé et les informations recueillies affecteront la qualité de la modélisation.

Une fois rassemblé la documentation nécessaire, nous avons commencé la modélisation avec Edificius, le logiciel BIM pour la conception architecturale.

Tout d’abord, nous avons modélisé le terrain de la situation existante en tenant compte des dénivelés, des cotes et des parcours existants.

Fonctionnalité de l’environnement terrain issu du logiciel Edificius

Edificius dispose d’un environnement dédié (Environment Terrain) dans lequel il est possible : 

• importer le terrain depuis Google Maps pour obtenir automatiquement l’avancement du lot
• importer un relevé en DXF / DWG
• définir les courbes de niveaux, des plans et des points cotés
• modeler les excavations et les remblais
• insérer des objets tels que des escaliers, des routes, des places, des murs, de la végétation, des piscines, des parterres de fleurs, etc.

De retour à l’Environnement Architectural, nous avons fixé les cotes de niveaux et sous-niveaux de l’édifice, en obtenant les mesures à partir des dessins disponibles.

Fonctionnalité des réglages des niveaux issu du logiciel Edificus

Pour modéliser la structure, nous avons importé, niveau par niveau, les rasters des plans et mis à l’échelle les images selon une mesure connue. De cette façon, nous avons utilisé l’image en plan comme référence pour la modélisation.

Avec Edificius, il est également possible d’opérer d’autres manières.

Par exemple, vous pouvez : 

• importer les dessins au format DXF \ DWG et construire la modélisation à l’aide de l’outil baguette magique automatique
• importer le fichier IFC de la modélisation pour obtenir une reconnaissance automatique des objets
• construire la modélisation en insérant manuellement les objets (murs, sols, fenêtres, etc.) et les mesures obtenues à partir du relevé.

Nous avons inséré les murs, les fenêtres, les portes, les escaliers et les sols à chaque niveau en utilisant les objets architecturaux paramétriques correspondants et nous avons rapidement défini le volume du bâtiment.

La partie la plus substantielle du modelage fut certainement la réalisation des voûtes et des apparats ornementals et décoratifs des façades.

Définir des volumes avec des objets paramétriques issu du logiciel Edificius

Nous avons établis en plan les lignes directrices pour la réalisation en 3D des voûtes et des lunettes. Edificius, dans l’environnement HBIM, dispose d’un éditeur qui permet de recréer les voûtes et les coupoles les plus fréquentes dans les monuments historiques : 

• berceau
• berceau rampant
• demi-berceau
• pavillon
• croisées d’ogives
• baie
• coupole
• etc.

Après les voûtes, nous avons modélisé le toit, en utilisant l’objet Toit. À partir de l’éditeur, nous avons défini chaque pan en définissant des lignes de pente et des hauteurs. Nous avons également modélisé séparément le toit à double pan, placé pour couvrir les 4 pronaos qui définissent les façades de l’édifice.

Éditeur dédié du toit issu du logiciel Edificus

Nous avons terminé la modélisation des horizontales en définissant les planchers en bois avec l’objet spécifique Edificius et le grande coupole abaissée recouvrant le hall circulaire.

Pour modéliser les chapiteaux des pronaos ioniques, les pilastres, les corniches et les autres éléments décoratifs des façades nous avons utilisé l’objet Extrusion(solide).

Pour les éléments particulièrement complexes, Edificius permet également l’intégration avec les meilleurs logiciels de modélisation solide actuellement sur le marché : 

• SketchUp®
• Blender
• Rhino / Grasshopper.

Il est également possible d’importer des objets modélisés en externe ou téléchargés depuis internet dans de nombreux formats (.3DS, .SKP, .OBJ, etc.). Dans notre modélisation, par exemple, nous avons importé les statues couronnant les 4 pignons en tant qu’objet 3D.
dNous avons complété la modélisation avec l’insertion de la végétation et l’affectation des matériaux.

Modélisation 3D HBIM issue du logiciel Edificius

A la fin de la phase de modélisation, il est possible d’interroger le modèle pour obtenir ou partager des informations, générer automatiquement des dessins (plans, coupes, élévations, etc.), des rendus, des vues axonométriques, des présentations vidéo et naviguer dans les espaces en premiere personne avec le Rendu en Temps Réel ou en Réalité Virtuelle.

( les nouveautés de Edificius sur HBIM font partie du projet BIM ReCult cofinancé par l’Union Européenne, l’Etat italien et la Région Campanie dans le cadre du POR Campania FESR 2014-2020)