Modèle CAO

Si le nuage de points constitue un produit précieux en soi pour les raisons de rendus saisissants, de communication (visite virtuelle 3D, animations, vidéos), support à la mesure 3D, la plupart des utilisateurs de données laser exploitent le nuage de points pour en extraire généralement l’information utile à la génération de plans en 2D.
Ainsi les outils de coupes, de création de profils, associés à des outils d’extraction de droites moyennes sont employés communément pour aider à la digitalisation dans le nuage de points.
Par ailleurs, un nuage de points archivé est une source d’informations précieuse, car il reste exploitable (extraction d’autres plans que ceux commandés initialement), sans nécessiter de reprise sur le terrain.
Enfin, le nuage de points est employé de plus en plus souvent comme support d’intégration de projets de CAO en milieu industriel.

La segmentation

Comme le nuage de points ignore la définition d’ « objet », la première étape vers le modèle CAO 3D est la segmentation. Il s’agit de définir l’ensemble des points du nuage de points qui appartiennent à un même objet.
La segmentation peut être manuelle ou semi-automatique.
Les méthodes de segmentation semi-automatiques consistent à isoler les points répondant à des caractéristiques particulières (classe d’intensité, direction de la normale au point, position par rapport au sol, etc.). Beaucoup de logiciels détectent automatiquement les primitives géométriques comme les droites, cylindres, plans… Certains associent la détection de ces primitives à des bibliothèques d’éléments normalisées comme les bibliothèques de tuyaux ou de charpentes métalliques.

La modélisation

Une fois les principaux objets définis, on cherche à ajouter du lien entre ses objets pour aboutir à un modèle complet comme une façade, un bâtiment, un ensemble de tuyaux...
Les techniques de modélisation couramment utilisées et intégrées aux logiciels de traitements de nuages de points sont les méthodes de modélisation par maillage et les méthodes de modélisation géométrique.

La modélisation par maillage est utilisée principalement pour représenter des objets à géométrie complexe. Le modèle maillé génère une surface en créant des facettes reliant les points entre eux (Méthodes de Delaunay ou méthodes basées sur les éléments finis).
Le résultat est très fidèle à l’objet observé. Le rendu est soit un modèle filaire soit un modèle maillé surfacique. Nous pouvons y appliquer une texture.

Si nous privilégions le poids des fichiers, nous choisirons davantage la modélisation géométrique. Elle est basée sur la construction de primitives géométriques (plan, cylindre, sphère…) que l’algorithme développé tente de faire correspondre au nuage de points.
Cependant, ce modèle montre l’objet dans une forme géométrique parfaite sans les altérations actuelles.
Le rendu d’un modèle géométrique peut être sous une forme surfacique (facettes) ou volumique (avec solides).
Suivant la situation et le niveau de complexité des objets numérisés, il peut être judicieux de combiner les modélisations par maillage et par primitives géométriques.

Le format de sortie peut être un format CAO.

Selon la CAO, la texture présente dans le nuage de points peut être exploitée ou le modèle 3D devra être texturé directement dans la CAO.