Brevet FR2989196A1 — publié le 20131011

PROCÉDÉ DE GENERATION D'UNE INTERFACE INTERACTIVE D'AFFICHAGE DE DONNEES DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001]La présente invention a pour objet un procédé de génération d'une interface interactive d'affichage de données relatives à un assemblage d'éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions, et un programme d'ordinateur. ÉTAT DE LA TECHNIQUE [0002]Dans l'industrie de la construction, et en particulier lors de l'édification de structures en béton de bâtiments industriels complexes, tels que des centrales nucléaires, outre les aciers de ferraillage passif et les éventuels câbles de précontrainte, une grande quantité de pièces estintégrée dans le béton et mise en place dans le coffrage avant coulage du béton. [0003]Cette densité de pièces noyées dans le béton induit une augmentation de la complexité de réalisation de tels bâtiments, ce qui a une influence en terme de coût et de délai, et plus précisément en terme de fiabilité et de qualité de la mise en oeuvre du béton et qui peut affecter globalement la qualité et la sécurité de l'ouvrage fini. [0004]On comprend donc que la conception et la coordination de ces pièces noyées qui doivent être réalisées de manière rigoureuse et sérieuse dès l'étude de conception ou d'exécution de l'ouvrage à une incidence déterminante sur le délai et le coût de la mise en oeuvre et sur sa qualité. [0005] Généralement pour la réalisation de tels ouvrages architecturaux, de nombreux bureaux d'études et d'ingénierie sont mis à contribution. La multiplication de tels intervenants sur des projets de cette nature est souvent une source d'erreur potentielle qui est susceptible d'engendrer des -2- problèmes retardant la livraison de l'ouvrage et entraînant une augmentation de son coût. [0006] La présente invention vise alors résoudre les problèmes résultant des inconvénients de l'état de l'art. DIVULGATION DE L'INVENTION [0007]Pour ce faire, l'invention a pour objet un procédé de génération d'une interface interactive globale d'affichage de données relatives à un assemblage d'éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions caractérisé en qu'il comporte les étapes suivantes : - réception d'un fichier numérique comportant au moins une représentation graphique ; - détection d'une pluralité d'objets compris dans ladite représentation graphique ; - identification à partir de ladite pluralité d'objets d'éléments constitutifs d'une construction architecturale ; - détermination à partir de ladite pluralité d'objets de relations entre les éléments constitutifs d'une construction architecturale identifiés de même catégorie ; calcule à partir des relations déterminées entre les éléments constitutifs d'une construction architecturale identifiés d'un ensemble de critères définissant un assemblage d'éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions. [0008] Dans d'autres modes de réalisation : - la représentation graphique se rapporte à ^ un plan de coffrage du volume de béton ; -3- ^ un plan de ferraillage ; ^ un plan de précontrainte ; ^ un plan de modèles de cage de ferraillage ; ^ un plan de platines et inserts noyés dans le béton ; ^ une combinaison d'au moins deux de ces plans, ou ^ représentation graphique résultant d'une numérisation laser trois dimensions. l'ensemble de critères comporte des sous-ensembles de critères définissant chacun un assemblage d'éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions pour une catégorie donnée d'éléments constitutifs d'une construction architecturale ; - chaque sous-ensemble de critères d'assemblage d'éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions permet de générer une interface interactive d'affichage de données comportant une même catégorie d'éléments constitutifs d'une construction architecturale ; - les catégories d'éléments constitutifs d'une construction architecturale se rapportent à : ^ des éléments de coffrage; ^ des réservations; ^ des inserts noyés; ^ des aciers de ferraillage passif ; ^ gaines et câbles de précontrainte ; -4- ^ maquette trois dimensions d'un volume reconstituée à partir d'une numérisation laser trois dimensions ; - l'objet se rapporte à des éléments graphiques ou textuels compris dans la représentation graphique ; - un utilisateur peut modifier au moins un critère d'assemblage d'éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions, d'un ensemble de critères ou d'un sous-ensemble de critères ; - le procédé comprend une étape de détection d'une intersection de volumes d'au moins deux éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions d'un assemblage ; - le procédé comprend une étape de traitement apte à calculer de nouveaux critères d'assemblage d'un ensemble de critères ou d'un sous ensemble de critères de sorte à supprimer l'intersection détectée [0009]L'invention se rapporte également à un programme d'ordinateur comportant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé génération d'une interface interactive d'affichage de données relatives à un assemblage d'éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions selon ledit procédé lorsque ledit programme est exécuté par les moyens d'un dispositif informatique. DESCRIPTION DES FIGURES D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description d'un mode de réalisation préféré qui va suivre, en référence aux dessins annexés, réalisés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs : - Figure 1 représente un organigramme relatif au procédé selon un mode de réalisation de l'invention, et -5- - Figure 2A et 2B, une interface interactive d'affichage de données relatives à un assemblage d'éléments constitutifs d'une construction architecturalelorsque cet élément est l'acier de ferraillage passif, selon un mode de réalisation de l'invention. MODES DE REALISATION DE L'INVENTION. [0010]Dans un mode de réalisation de l'invention, le procédé de génération d'une interface interactive d'affichage de données relatives à un assemblage d'éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions est mis en oeuvre par un dispositif informatique relié à des bases de données. [0011]De manière générale, ce dispositif informatique correspond, de manière non limitative, à tous dispositifs comprenant : - des moyens de traitement : au moins un microprocesseur, et des moyens de mémoire (mémoire volatile et/ou non volatile et/ou de masse) ; - des moyens de saisie, tel qu'un clavier et/ou une souris et/ou écran tactile, ou encore à des moyens de commande vocale ; des moyens d'affichage ; des moyens de communication ; Les moyens de communication de ce dispositif se rapportent par exemple aux technologies et/ou normes suivantes : - WI-FI (abréviation de wirelessfidelity) et/ou Wimax, et GPRS (General Packet Radio Service), GSM, UMTS, HSDPA ou IMS (IP MultimediaSubsystem), ou - Ethernet. [0012]On notera, en particulier, que ces moyens de communication sont compatibles avec les moyens de communication du serveur mettant en oeuvre les bases de données. -6- [0013]Les moyens de traitement de ce dispositif informatique sont aptes à mettre en oeuvre un code informatique se rapportant à un algorithme correspondant à un programme d'ordinateur, archivé dans les moyens de mémoire du dispositif informatique, comportant des instructions aptes à effectuer les traitements nécessaires pour réaliser les étapes du procédé selon un mode de réalisation de l'invention. [0014]Ainsi qu'il est illustré à la figure 1, le procédé de génération d'une interface interactive d'affichage de données relatives à un assemblage d'éléments constitutif d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions comporte une étape de réception d'un fichier numérique comprenant au moins une représentation graphique. [0015] Cette représentation graphique est généralement en deux dimensions et se rapporte de manière non exhaustive à : - un plan de coffrage du volume de béton ; -un plan de ferraillage, avec des nomenclatures de façonnage d'aciers ; - un plan de précontrainte avec nomenclatures de façonnage des gaines ; - un plan de platines et inserts noyés dans le béton, ou - plans de réseaux ou de réservation ; - une combinaison d'au moins deux de ces plans ; - représentation graphique résultant d'une numérisation laser trois dimensions. [0016]On notera que dans un autre mode de réalisation, ce fichier numérique peut également se rapporter à des données textuelles de conception d'ingénieur : notes de calculs ,croquis de ferraillage avec sections minimales d'aciers et croquis de précontrainte. -7- [0017] Le procédé est alors apte à analyser et interpréter le contenu de cette représentation graphique, en détectant, lors d'une étape de détection, une pluralité d'objets compris dans ladite représentation graphique. [0018]Ces objets correspondent par exemple et ce de manière non exhaustive à des éléments graphiques ou encore textuels. [0019]En particulier l'étape de détection vise à extraire tous les éléments graphiques et/ou textuels susceptibles de permettre l'identification d'un élément constitutif d'une construction architecturale compris dans la représentation graphique. [0020]Ces éléments graphiques ou textuels correspondent par exemple dans : des plans de coffrage du volume de béton en deux dimensions à des : dimensions et forme des poteaux, poutres, dalles, voiles, ouvertures etc... ; des plans de ferraillage en deux dimensions, avec des nomenclatures de façonnage d'aciers à des : identification, type de forme, dimensions, quantités et positionnement ; des plans de précontrainte avec nomenclatures de façonnage des gaines en deux dimensions à des : identification, type de forme, dimensions, quantités et positionnement ; plans des platines et inserts noyés dans le béton à des : identification, type de forme, dimensions, quantités et positionnement. [0021]Les bases de données comportent des bibliothèques paramétrées de façonnage de fabrication des aciers, lesquelles sont mises en place conformément aux différents règlements et/ou aux matériel de façonnage. -8- [0022]Une fois la pluralité d'objets extrait de la représentation graphique ils sont archivés dans les moyens de mémoire du dispositif informatique en vue de leur traitement, de sorte à déterminer, en fonction de données d'objets stockées dans une base de données dite de « référence », les éléments constitutifs d'une construction architecturale compris dans ladite représentation graphique. [0023]La base de données de référence comporte pour chaque catégorie d'éléments constitutifs d'une construction architecturale une correspondance à un ou plusieurs objets permettant d'identifier ledit élément constitutif d'une construction architecturale. [0024] Un élément constitutif d'une construction architecturale peut être défini soit par un objet soit par une combinaison d'objets. Une fois que les éléments constitutifs d'une construction architecturale compris dans la représentation graphique sont identifiés, le procédé prévoit une étape de détermination des caractéristiques de chaque élément constitutif d'une construction architecturale identifié. Ces caractéristiques correspondent par exemple à la topologie, aux dimensions, et aux volumes de ces éléments constitutifs d'une construction architecturale ainsi qu'à la distance qu'il y a entre chaque élément constitutif d'une construction architecturale, et la position de chaque élément dans la représentation graphique. [0025]Ce procédé permet alors de générer pour chaque élément constitutif d'une construction architecturale identifié dans la représentation graphique un élément constitutif d'une construction architecturale modélisé en trois dimensions à partir du traitement de données relatives à : l'identification de l'élément constitutif d'une construction architecturale ; l'identification de sa catégorie ; -9- - la détermination des caractéristiques de chaque élément constitutif d'une construction architecturale. [0026]Ces éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions se rapportent par exemple à : des éléments de coffrage ; - des éléments de réservations ; des inserts noyés ; des aciers de ferraillage passif ; les gaines et câbles de précontrainte ; l'enrobage ; maquette trois dimensions d'un volume reconstituée à partir d'une numérisation laser trois dimensions ; tout autre type d'élément constitutif d'une construction architecturale destiné à être intégré dans le béton. [0027]Ainsi, le procédé peut alors calculer à partir des relations entre les éléments constitutifs d'une construction architecturale identifiés, un ensemble de critères définissant un assemblage des éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions. [0028]Cet ensemble de critère comporte des sous-ensembles de critères. Chaque sous ensemble de critères défini le mode d'assemblage des éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions pour une catégorie donnée d'éléments constitutifs d'une construction architecturale. Dès lors, à partir d'un sous-ensemble de critères un assemblage des aciers de ferraillage passif peut donc être réalisé et donc permettre d'obtenir une interface interactive d'affichage de données relatives à un assemblage d'éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions. Cette interface peut également être considérée comme une maquette en trois dimensions de l'acier de ferraillage passif mis en oeuvre -10- dans la représentation graphique, et correspondant à un plan de ferraillage réalisé pour construction architecturale. Un exemple de cette maquette en trois dimensions est illustré en figure 2A et 2B. [0029] Le procédé permet donc de réaliser ainsi pour chaque sous-ensemble de critères calculé,des interfaces interactives relatives à l'assemblage d'éléments constitutifs d'une construction architecturale même catégorie. [0030]Lors d'une étape de génération d'une interface interactive dite « globale », l'ensemble des interfaces relatives à l'assemblage d'éléments constitutifs d'une construction architecturale même catégorie sont superposées de sorte à permettre l'identification de tout problème qui pourrait se poser au cours de la construction de l'ouvrage architectural, tel que le positionnement incorrect d'un élément constitutif d'une construction architecturale, de même catégorie ou pas, par rapport à un autre. [0031]On notera qu'une telle interface interactive globale peut être également générée directement à partir de l'ensemble de critères d'assemblage. [0032]Ainsi, le procédé comporte une étape d'identification de tels problèmes et/ou conflits entre au moins deux éléments constitutifs d'une construction architecturale. [0033]En effet, il est important de noter que la bonne coordination des différents éléments constitutifs d'une construction architecturale noyés dans le béton, est assurée par la suppression des conflits détectés dans l'interface interactive globale. [0034] Plus particulièrement, un conflit entre deux éléments constitutifs d'une construction architecturale noyés dans le béton est constitué dès lors qu'il y a une intersection de leurs volumes respectifs au-delà d'une valeur seuil prédéfinie, ladite valeur seuil pouvant être négative. [0035] Dès lors, le procédé comporte une étape de traitement apte à calculer de nouveaux critères d'assemblage d'un ensemble de critères ou d'un sous- ensemble de critères de sorte à supprimer l'intersection qui aura été détectée. [0036]Ainsi la définition de nouveaux critères, d'un ensemble de critères ou d'un sous ensemble de critères, redéfinie dans l'assemblage des éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions, la position spatiale d'un ou de plusieurs éléments constitutifs d'une construction architecturale dans cet assemblage de sorte à supprimer ce conflit sans en engendrer un autre. [0037]Chaque conflit est évalué par sa profondeur de pénétration selon par exemple une règle relative à la plus grande distance normale aux faces des objets. Les conflits détectés sont classés par profondeur de pénétration croissante ou décroissante. La tolérance sur un conflit est la profondeur de pénétration en dessous de laquelle le conflit est ignoré. [0038] Cette étape de traitement permettant de calculer de nouveaux critères d'assemblage comporte une sous-étape de détection de ces conflits qui est fonction de certaines conditions préalables relatives à la : - la définition des tolérances par type de conflit (pénétration maxi autorisée des volumes) ; - l'identification / quantification des conflits non tolérés30 -12- [0039]A titre d'exemple, les conflits principaux détectés et visualisés mettent généralement en cause les couples d'éléments constitutifs d'une construction architecturale suivants : - conflit aciers de ferraillage passif / aciers de ferraillage passif ; - conflit aciers de ferraillage passif / enrobage ; - conflit aciers de ferraillage passif / inserts noyés ; - conflit gaines et câbles précontrainte / gaines et câbles précontrainte ; - conflit gaines et câbles précontrainte / enrobage ; - conflit gaines et câbles précontrainte / inserts noyés ; - conflit inserts noyés / inserts noyés ; - conflit aciers de ferraillage passif / gaines et câbles précontrainte. [0040] L'interface interactive globale, tout comme l'interface interactive pour chaque catégorie d'éléments constitutifs d'une construction architecturale, peut être modifiée. En effet, un utilisateur peut modifier au moins un critère d'assemblage d'éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions, d'un ensemble de critères ou d'un sous-ensemble de critères. [0041] Par exemple à partir des moyens de saisie du dispositif informatique cet utilisateur peut manipuler chaque élément constitutif d'une construction architecturale modélisé en trois dimensions compris dans cette interface sans générer de conflit, c'est-à-dire sans engendrer par cette manipulation une intersection de volume d'au moins deux éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions. Lors de la réalisation de cette manipulation par l'utilisateur d'un tel élément constitutif d'une construction architecturale de l'interface, les moyens de traitement du dispositif calculent en temps réels de nouveaux critères d'assemblage qui tiennent compte d'un paramètre visant à éviter tout conflit entre l'élément en cours de manipulation et le reste des éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés. -13- [0042] L'utilisateur peut également en sélectionnant un élément constitutif d'une construction architecturale modélisé en trois dimensions dans l'interface globale, ou dans l'interface interactive pour chaque catégorie d'éléments constitutifs d'une construction architecturale, générer l'affichage d'un ensemble de données d'information relatives audit élément sélectionné. Ce sont des informations qui sont stockées dans les bases de données auxquelles est relié le dispositif informatique, et qui correspondent par exemple à : - édition de la nomenclature des aciers de la modélisation tridimensionnelle des aciers de ferraillage passif à tout état d'avancement - extraction de modèles des cages de ferraillage depuis la modélisation tridimensionnelle d'aciers de ferraillage passif en vue de l'étude de leur déformabilité en cours de manipulation ou en vue de leur insertion dans un modèle de calcul aux éléments fini du béton armé ; - extraction des plans de ferraillage et leurs nomenclatures ; [0043]On notera en particulier que ce procédé peut par exemple être utile pour des chefs de chantiers en charges de la réalisation d'ouvrages, comme une méthode d'assistance dynamique à la résolution de conflit, ainsi qu'un déplacement sous contrainte avec arrêt sur collision d'un élément constitutif d'une construction architecturale noyés ou d'un ensemble d'éléments constitutifs d'une construction architecturale quelconque à l'intérieur de ladite interface globale. [0044]Ainsi, le procédé permet par exemple de réaliser : - des rapports de conflits à l'usage des corps d'état, client, chantier et lespropositions d'adaptations pour résoudre chaque conflit ; - une étude de la faisabilité et de l'optimisation de l'insertion d'un objet (platine, insert ...) dans une interface interactive globale : recherche et visualisation de la trajectoire optimale de mise en place d'un platine dans une cage de ferraillage ; -14- - une étude de la faisabilité et de l'optimisation de l'insertion d'une interface interactive relative à une catégorie d'éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions dans une autre pour atteindre une configuration donnée de la réunion des deux interfaces interactive : recherche et visualisation de la trajectoire optimale de mise en place d'un élément préfabriqué de cage d'armature dans un autre; une étude de la faisabilité et de l'optimisation d'un phasage de mise en oeuvre d'une interface interactive globale : recherche et visualisation séquence optimale de mise en place des éléments préfabriqués de cage d'armature ; une prise en compte de la réalité mise en oeuvre : insertion/exploitation dans l'interface interactive globale d'une numérisation laser 3D d'un objet existant : recherche et visualisation de la mise ne place d'une cage d'armatures dans une structure existante scannée en 3D ; - génération d'un modèle de calcul « filaire » de la cage de ferraillage en vue de l'étude de leur déformabilité en cours de manipulation et/ou intégration à un modèle du « composite » béton armé de tout ou partie de la structure. REVENDICATIONS1. Procédé de génération d'une interface interactive globale d'affichage de données relatives à un assemblage d'éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensionscaractérisé en qu'il comporte les étapes suivantes : réception d'un fichier numérique comportant au moins une représentation graphique ; détection d'une pluralité d'objets compris dans ladite représentation graphique ; identification à partir de ladite pluralité d'objets d'éléments constitutifs d'une construction architecturale ; - détermination à partir de ladite pluralité d'objets de relations entre les éléments constitutifs d'une construction architecturale identifiés de même catégorie ; calcule à partir des relations déterminées entre les éléments constitutifs d'une construction architecturale identifiés d'un ensemble de critères définissant un assemblage d'éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions. 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en que ladite représentation graphique se rapporte à : - un plan de coffrage du volume de béton ; - un plan de ferraillage ; - un plan de précontrainte ; - un plan de modèles de cage de ferraillage ; - un plan de platines et inserts noyés dans le béton ; - une combinaison d'au moins deux de ces plans, ou représentation graphique résultant d'une numérisation laser trois dimensions.-16- 3. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit ensemble de critères comporte des sous-ensembles de critères définissant chacun un assemblage d'éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions pour une catégorie donnée d'éléments constitutifs d'une construction architecturale. 4. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque sous-ensemble de critères d'assemblage d'éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions permet de générer une interface interactive d'affichage de données comportant une même catégorie d'éléments constitutifs d'une construction architecturale. 5. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en que les catégories d'éléments constitutifs d'une construction architecturale se rapportent à : - des éléments de coffrage; - des reservations; - des inserts noyés; - des aciers de ferraillage passif ; - gaines et câbles de précontrainte ; - maquette trois dimensions d'un volume reconstituée à partir d'une numérisation laser trois dimensions. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en que l'objet se rapporte à des éléments graphiques ou textuels compris dans la représentation graphique. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un utilisateur peut modifier au moins un critère d'assemblage d'éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions, d'un ensemble de critères ou d'un sous-ensemble de critères.-17- 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de détection d'une intersection de volumes d'au moins deux éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions d'un assemblage. 9. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de traitement apte à calculer de nouveaux critères d'assemblage d'un ensemble de critères ou d'un sous ensemble de critères de sorte à supprimer l'intersection détectée. 10. Programme d'ordinateur comportant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé génération d'une interface interactive d'affichage de données relatives à un assemblage d'éléments constitutifs d'une construction architecturale modélisés en trois dimensions selon l'une des revendications 1 à 9 lorsque ledit programme est exécuté par les moyens d'un dispositif informatique.