Brevet FR3116628A1 — publié le 20220527

Outil de suivi de chantier par réalité augmentée intégrant la planification L’invention concerne un outil de suivi de chantier de la construction d’un bâtiment basé sur la réalité augmentée. Sans attendre que le bâtiment (B) du chantier sorte de terre, la définition tridimensionnelle du chantier peut déjà comporter des éléments provisoires (P) que l’outil peut repérer comme cible et en déduire le placement dans l’espace du futur bâtiment (B). Chacune des étapes de construction du bâtiment dont on dispose de la définition tridimensionnelle permet à l’outil de se positionner dans l’espace et de visualiser en superposée par réalité augmentée une étape suivante du processus de construction. L’outil intègre un outil de planification des constituants du chantier qui automatiquement en fonction de la date actualise la définition tridimensionnelle du chantier par la présence ou l’absence supposée de chaque constituant faisant l’objet d’une tâche de planification. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1. Outil de suivi de chantier par réalité augmentée intégrant la planification DOMAINE DE L'INVENTION AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION L’invention concerne les outils de suivi de chantier de la construction d’un bâtiment. ART ANTERIEUR Dans le domaine des chantiers de construction de bâtiment, il existe de nombreux outils d’accompagnement tels que des outils CAO pour la construction par étapes ou des outils plus artistiques de rendu 3D pour visualiser à l’avance pour le client une vue photoréaliste du bâtiment achevé. Il existe également des outils de planification, de facturation, de gestion documentaire… A notre connaissance, il n’existe pas d’outil visuel de suivi du chantier sur le terrain autre que la prise de vue de scènes du chantier. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION L’outil de suivi sur le terrain de chantier de construction d’un bâtiment selon l’invention consiste en un outil de suivi par réalité virtuelle. Pour cela il faut que l’outil dispose au moins d’une définition tridimensionnelle du chantier à une étape servant de référence, que cette définition serve de cible au logiciel de réalité augmentée pour se repérer dans l’espace, et qu’il vienne superposer à une image réelle en réalité augmentée une visualisation virtuelle d’une autre étape dont il dispose également de la définition tridimensionnelle. Sans attendre que le bâtiment du chantier sorte de terre, la définition tridimensionnelle du chantier peut déjà comporter au moins un élément provisoire tels qu’un panneau réglementaire, un panneau publicitaire ou un espace de vente présent à proximité du chantier. Ainsi l’outil peut repérer comme cible ces éléments très distinctifs et à partir de leurs placements dans l’espace positionner le placement dans l’espace du futur bâtiment ou contribuer à positionner dans l’espace le bâtiment au cours de construction. Chacune des étapes de construction du bâtiment dont on dispose de la définition tridimensionnelle permet à l’outil de se positionner dans l’espace et de visualiser en superposée par réalité augmentée une étape suivante du processus de construction. Parmi les étapes du processus de construction, il y a de préférence une étape du processus de construction correspondant au bâtiment finalisé. De façon avantageuse, la visualisation de l’étape du processus de construction correspondant au bâtiment finalisé est faite avec rendu 3D. Selon un mode de réalisation, la visualisation s’effectue par des lunettes de réalité virtuelle. Selon un mode de réalisation, la visualisation s’effectue par une tablette. De façon privilégie en termes d’utilisation, l’outil dispose d’une connexion à un serveur distant qui fournit en temps réel les données tridimensionnelles. En particulier, le serveur fournit en temps réel des données simplifiées pour alléger la charge de calcul de l’outil. Un élément provisoire servant de cible ou marqueur au logiciel de réalité augmentée pour se repérer dans l’espace peut être dès la phase de terrassement une cabine de chantier et plus tard pendant la construction elle-même, un coffrage. Selon un mode de réalisation, l’image réelle est issue d’un drone caméra. Dans un usage particulier, le drone caméra dispose de deux caméras, une première caméra orientable avec une vue plongeante sur le chantier ce qui permet de positionner tridimensionnellement le drone dans l’espace et une deuxième caméra orientable qui procure une vue à l’horizontale du paysage ou de l’environnement urbain. Il est également avantageux que l’outil selon l’invention intègre un outil de planification des constituants du chantier qui automatiquement en fonction de la date actualise la définition tridimensionnelle du chantier par la présence ou l’absence supposée de chaque constituant faisant l’objet d’une tâche de planification. Alors l’analyse de l’image produite par l’outil permet d’automatiquement ajuster le planning en fonction de la réalité du terrain observé, et ainsi interagir en temps réel sur la planification. En termes d’utilisation, il reste possible quand l’outil de suivi de chantier suivant l’invention n’intègre pas directement un outil de planification de l’utiliser conjointement avec un outil de planification des constituants du chantier qui automatiquement en fonction de la date actualise la définition tridimensionnelle du chantier par la présence ou l’absence supposée de chaque constituant faisant l’objet d’une tâche de planification. Alors dans le cadre de cette utilisation, l’analyse de l’image produite par l’outil permet d’ajuster automatiquement le planning en fonction de la réalité du terrain observée, et ainsi interagir en temps réel sur la planification. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés montre un chantier à l’étape initiale sans bâtiment mais avec un panneau réglementaire de permis de construire, des panneaux publicitaires et un espace de vente. montre un bâtiment en cours de construction à une étape visualisée dans un outil technique de CAO. montre un bâtiment en cours de construction à une autre étape visualisée dans un outil technique de CAO. montre un bâtiment finalisé visualisé dans un outil technique de CAO. montre un bâtiment finalisé visualisé dans un outil de visualisation avec rendu 3D. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION L’outil de suivi sur le terrain de chantier de construction d’un bâtiment (B) selon l’invention consiste en un outil de suivi par réalité virtuelle. Pour cela il faut que l’outil dispose au moins d’une définition tridimensionnelle du chantier à une étape servant de référence, que cette définition sert de cible au logiciel de réalité augmentée pour se repérer dans l’espace, et qu’il vienne superposer en réalité augmentée une visualisation virtuelle d’une autre étape dont il dispose également de la définition tridimensionnelle. Sans attendre que le bâtiment (B) du chantier sorte de terre, la définition tridimensionnelle du chantier peut déjà comporter au moins un élément provisoire (P) tels qu’un panneau réglementaire (PR), un panneau publicitaire (PP) ou un espace de vente (EV) présent à proximité du chantier. La illustre l’exemple où le bâtiment (B, B0) en est à l’étape zéro c’est-à-dire où il n’est pas encore sorti de terre. Par contre il existe des éléments provisoires (P) sur lesquels l’outil peut se repérer dans l’espace tel qu’un panneau réglementaire (PR) affichant par exemple les éléments du permis de construire, un grande affiche publicitaire qui présente le programme, un espace de vente (EV). De façon avantageuse, comme représenté , il est possible d’ajouter des éléments tels que d’autres panneaux publicitaires (PP) sur plusieurs endroits d’une palissade de façon à permettre à l’outil de se repérer dans plusieurs angles de vue. Ainsi l’outil peut repérer comme cible ces éléments très distinctifs et à partir de leurs placements dans l’espace positionner le placement dans l’espace du futur bâtiment (B) ou contribuer à positionner dans l’espace le bâtiment (B) au cours de la construction. Ces éléments sont d’autant plus distinctifs qu’ils sont spécifiquement élaborés pour le programme de construction de façon unique et d’une taille suffisante pour être exploitables par la caméra d’un téléphone portable ou d’une tablette. Chacune des étapes de construction du bâtiment (B) dont on dispose de la définition tridimensionnelle permet à l’outil de se positionner dans l’espace et de visualiser en superposée par réalité augmentée une étape suivante du processus de construction. La illustre la visualisation obtenue par un outil technique à titre d’exemple d’un bâtiment (B, B1) en début de construction. Il est intéressant pour les acteurs du chantier par exemple de visualiser une étape suivante qui représente les nouveaux éléments à construire dans un délai donné, par exemple comme représenté où le bâtiment (B, B2) est dans une configuration intermédiaire. Parmi les étapes du processus de construction, il y a de préférence une étape du processus de construction correspondant au bâtiment (B, B3) finalisé comme représenté en vue technique. De façon avantageuse, la visualisation de l’étape du processus de construction correspondant au bâtiment finalisé (B, B3) est faite avec rendu 3D comme illustré . En particulier notamment pour les architectes il existe des moyens de visualisation extrêmement sophistiqués qui permettent d’obtenir des vues avec un rendu photoréaliste. Selon un mode de réalisation, la visualisation s’effectue par des lunettes de réalité virtuelle. Selon un mode de réalisation, la visualisation s’effectue par une tablette qui dispose d’une caméra intégrée pour fournir l’image de base sur laquelle sera superposée par réalité augmentée l’image virtuelle calculée. Il est possible également d’exploiter avec des capacités moindres un téléphone portable, notamment pour un client. De façon privilégie en termes d’utilisation, l’outil dispose d’une connexion à un serveur distant qui fournit en temps réel les données tridimensionnelles. En particulier, le serveur fournit en temps réel des données simplifiées pour alléger la charge de calcul de l’outil. La simplification peut concerner d’une part la définition CAO tridimensionnelle dont seules les parties visibles sont pertinentes. La simplification peut concerner d’autre part la définition CAO tridimensionnelle à visualiser en virtuel dont également seules les parties visibles sont pertinentes ainsi qu’un traitement préparatoire du rendu 3D. L’outil de suivi de chantier suivant l’invention peut en particulier s’appliquer au suivi du gros œuvre (le gros œuvre rassemble tout ce qui concourt à la solidité, à la stabilité de l'édifice : fondations, murs porteurs, poteaux, poutres, planchers entre les étages, etc. ainsi que la charpente). Comme décrit, avant que le bâtiment ne sorte de terre, pendant les travaux de terrassement, il est avantageux d’utiliser comme cible, appelée également marqueur, pour l’application de réalités augmentée des éléments provisoires spécifiques d’un chantier tels qu’un panneau réglementaire, un panneau publicitaire, une cabine de chantier, un espace de vente présent à proximité du chantier. Pour cela, ces éléments provisoires spécifiques d’un chantier doivent être numérisés pour être intégrer dans la définition tridimensionnelle servant de référence à l’application de réalité augmentée. Ces éléments provisoires spécifiques d’un chantier présentent l’avantage d’être naturellement déjà présents dans un chantier contrairement par exemple à des codes QR à créer et à disposer à la bonne échelle sur le chantier. Ensuite, en cours de construction, au fur et à mesure que les étages se montent, il est avantageux d’ajouter à la définition du bâtiment également les coffrages toujours comme éléments provisoires spécifiques d’un chantier. Pour cela, ces coffrages doivent être également numérisés pour être intégrer dans la définition tridimensionnelle servant de référence à l’application de réalité augmentée. Dans ce contexte, il est avantageux que la description tridimensionnelle du chantier décrite dans un format propriétaire d’un logiciel de CAO ou d’un format standard comme IFC (Le format (Industry Foundation Classes) est un format de fichier standardisé orienté objet utilisé par l'industrie du bâtiment pour échanger et partager des informations entre logiciels) soit associée à un outil de planification notamment de type Gantt. La planification peut être réalisée de façon macroscopique, la construction étant organisée par lots et chacun des constituants de la définition tridimensionnelle appartient à un des lots. La planification peut être réalisée de façon beaucoup plus fine, chacun des constituants faisant l’objet d’une tâche de planification individuelle. Il est avantageux que l’outil de suivi de chantier suivant l’invention intègre un outil de planification qu’il soit macroscopique ou plus fin. Cela présente l’avantage que la définition tridimensionnelle du chantier de référence se met automatiquement à jour en fonction de la date du jour, ainsi que pour les étapes à venir aux dates prévues au planning pour suivre le chantier. Il est alors pertinent d’intégrer les éléments provisoires tels que les coffrages dans la planification, ce qui permet par leur présence ou leur absence supposée de faciliter l’acquisition de l’image réelle de référence y compris les coffrages qui autrement seraient des éléments perturbateurs de l’image attendue pendant la construction. De plus en termes de suivi de chantier, il est judicieux pour suivre les délais que l’application de réalité augmentée facilite la détection de l’avance ou du retard des étapes par rapport à la présence ou absence supposée des constituants du chantier. Avant de passer à une étape suivante, il est judicieux de s’assurer de la conformité de l’étape supposée atteinte avec la réalité du terrain capturée par la caméra de l’outil. Si besoin, il faut ajouter une étape de correction correspondant à la mise en conformité. Cette constatation peut être faite manuellement par analyse de l’image construite en réalité augmenté en relatif par rapport à l’image référence avec la possibilité de cliquer sur un constituant et d’automatiquement ajuster le planning en fonction de la réalité du terrain observé, et ainsi interagir en temps réel sur la planification. Dans une version plus sophistiquée, l’analyse de l’image est faite directement par l’outil, ce qui permettrait également d’automatiquement ajuster le planning en fonction de la réalité du terrain observé, et ainsi interagir en temps réel sur la planification. L’image réelle peut celle capturée par les lunettes de réalité virtuelle ou la caméra arrière d’une tablette. Il peut être avantageux d’utiliser d’autres types de capture comme celle d’une caméra placée en haut d’une grue avec vue plongeante sur le chantier du bâtiment en cours de construction. Pour avoir une vue plus exhaustive, il est avantageux de disposer d’une caméra d’un drone-caméra qui permette d’observer le chantier de différents points de vue, vue affichée sur la tablette en réalité augmentée. Un usage particulier nécessite la présence de deux caméras sur le drone-caméra. Une première caméra orientable est avec une vue plongeante sur le chantier ce qui permet de positionner tridimensionnellement le drone dans l’espace. Une deuxième caméra orientable procure une vue à l’horizontale du paysage ou de l’environnement urbain. Ainsi il devient alors possible de superposer à la vue réelle du paysage, la vue virtuelle de l’intérieur de l’appartement ou du bureau d’un immeuble issue de la visualisation du fichier tridimensionnel du chantier selon une vue d’un logiciel de visualisation de fichier 3 en mode jeu, c’est-à-dire qu’il permet de visualiser et de se promener dans un modèle 3D comme à l’intérieur d’un jeu à la première personne. Alors l’outil selon l’invention permet pendant la construction de disposer en réalité augmentée de la vue virtuelle de l’intérieur d’une pièce d’un appartement ou d’un bureau du bâtiment, superposée à l’image réelle du paysage ou de l’environnement urbain qui sera visible à travers les fenêtres. En termes d’application industrielle, l’invention concerne un outil de suivi de chantier de la construction d’un bâtiment basé sur la réalité augmentée. La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit pour une gamme de produits dans différents domaines. Outil de suivi sur le terrain de chantier de construction d’un bâtiment (B) caractérisé par le fait qu’il s’agit d’un suivi par réalité virtuelle, que l’outil dispose au moins d’une définition tridimensionnelle du chantier à une étape servant de référence, que cette définition sert de cible au logiciel de réalité augmentée pour se repérer dans l’espace, et vient superposer en réalité augmentée à une image réelle une visualisation virtuelle d’une étape dont il dispose de la définition tridimensionnelle. Outil selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la définition tridimensionnelle du chantier comporte au moins un élément provisoire (P). Outil suivant la revendication 2 caractérisé par le fait qu’un élément provisoire est un panneau réglementaire (PR), un panneau publicitaire (PP), un espace de vente (EV), une cabine de chantier ou un coffrage. Outil selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que la visualisation superposée par réalité augmentée est celle d’une étape suivante du processus de construction. Outil selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que la visualisation superposée par réalité augmentée est celle d’une étape du processus de construction correspondant au bâtiment finalisé. Outil selon la revendication 5 caractérisé par le fait que la visualisation de l’étape du processus de construction correspondant au bâtiment finalisé avec rendu 3D. Outil selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé par le fait que l’image réelle est issue d’un drone caméra. Outil selon la revendication 7 caractérisé par le fait que le drone caméra dispose de deux caméras, une première caméra orientable avec une vue plongeante sur le chantier ce qui permet de positionner tridimensionnellement le drone dans l’espace et une deuxième caméra orientable qui procure une vue à l’horizontale du paysage ou de l’environnement urbain. Outil selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé par le fait qu’il intègre un outil de planification des constituants du chantier qui automatiquement en fonction de la date actualise la définition tridimensionnelle du chantier par la présence ou l’absence supposée de chaque constituant faisant l’objet d’une tâche de planification. Utilisation de l’outil selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisée par le fait que l’outil est utilisé conjointement avec un outil de planification des constituants du chantier qui automatiquement en fonction de la date actualise la définition tridimensionnelle du chantier par la présence ou l’absence supposée de chaque constituant faisant l’objet d’une tâche de planification.