Bricoleur du dimanche avec un scanner 3D

Le problème

Je redonne un coup de jeune à ma salle de bain et je dois tailler un plan de travail pour y poser un lavabo. Comment donc reporter le profil du mur sur une planche à couper ?

Côté bricolage classique, pas de soucis. Je remplace la toilette suspendue par une autre et je la déplace. Un peu de plomberie, un peu de Gyproc (BA-13) et de carrelage, tout va bien. Mais, vient le moment de poser le lavabo sur un réceptacle idoine. Selon les plans initiaux, tout est très simple. Il suffit de poser un plan de travail judicieusement coupé à l’endroit prévu à cet effet par des montants vissés dans les murs.

Or, il s’avère que ledit endroit en composé de plusieurs murs se jouxtant à angles tout sauf droits et que l’arête principale du plan de travail ne peut pas être matérialisée facilement : c’est une arête imaginaire entre le bord d’un mur et le bord de la toilette. D’où la difficulté à prendre des cotes fiables.

Les lieux

On peut voir le contexte du projet sur les photos ci-dessous. Un bâti en bois recouvert de BA13 et de carrelage. Et surtout, des murs (à droite sur les images) devant accueillir un plateau judicieusement coupé.

La solution

En bon bricoleur du dimanche, j’ai choisi d’utiliser un scanner 3D pour résoudre mon problème de report du profil de murs sur la planche à découper. J’ai jeté mon dévolu sur un TX8 de chez Trimble. En toute transparence, je dois mentionner le fait que ce soit mon employeur et que l’accès à la fois au matériel et aux logiciels (Trimble RealWorks et Trimble SketchUp) nécessaires à l’opération ont complètement motivé ce choix. Néanmoins, dans le principe, tout un chacun devrait sans doute pouvoir réaliser une opération similaire avec une Kinect et un logiciel libre comme CloudCompare (ou pas, je serais curieux de savoir).

La technologie

Le scanner 3D va permettre de mesurer précisément l’espace dans ma salle de bain. Le principe est de lancer des impulsions laser et de mesurer le temps qu’elles mettent à revenir jusqu’au télémètre embarqué dans le scanner. La vitesse de la lumière étant connue, il est ainsi possible de mesurer la distance parcourue. On convertit ainsi des secondes en mètres (ou en l’occurrence ici, des nanosecondes en millimètres).

Comme le scanner scanne (c’est à dire qu’il effectue un balayage), les impulsions vont ainsi échantillonner des points tout autour de l’instrument, permettant d’obtenir un nuage de points. À tire indicatif, le scanner Trimble TX8 échantillonne ainsi un million de points par seconde.

Le site de Potree offre des exemples de nuages de points visibles et manipulables directement sur le ouèbe.

Les données

Les captures d’écran ci-dessous montrent le nuage de points obtenu après la numérisation de ma salle de bain. On est sur un petit nuage de points de quelques dizaines de millions de points.

Le logiciel Trimble RealWorks permet d’effectuer des segmentations et donc de ne retenir que les points utiles à notre sujet, soit les murs et les montants en bois sur lesquels le plan de travail doit s’appuyer.

Les images suivantes en montre l’exemple : seuls ne sont visibles que quelques bouts de murs avec les montants de support.

La modélisation

Une fois la zone d’intérêt isolée, d’autres outils permettent de tracer un plan 3D tangent à 3 points répartis sur les montants en bois.

Pick 3 points-Trimble RealWorks
Plan 3D définit par trois points répartis sur les montants de support

Et une fois ce plan défini, on peut l’utiliser pour dessiner le contour des murs en s’aidant du nuage de points.

Create polyline-Trimble RealWorks
Contours du plateau dessinés à l’aide du nuage de points

Le polygone en vert représente maintenant la forme exacte souhaitée pour mon plateau à lavabo. Les images suivantes le montre dans l’espace en 3D. D’abord sous forme de contours sur le plan puis de polygone plein.

Les cotes et les coupes

Une fois cette géométrie obtenue, c’est un jeu d’enfant de l’exporter vers SketchUp et d’en sortir toutes les cotes et mesures qui peuvent être utiles.

Puis de reporter ces mesures sur la planche à débiter.

Vue de dessus du plateau une fois coupé
Vue de dessus du plateau une fois coupé

Au final, il ne reste plus qu’à couper et à poser.

Plan de travail
Plan de travail taillé et déposé sur les supports

La suite est aussi passionnante mais c’est du bricolage classique comme on en trouvera sur tout bon blog de rénovation de salle de bain. Je laisse donc aux experts carreleurs-blogueurs le soin de détailler le sujet.

Résultat

Installation finale
Installation finale

En conclusion

Pour reporter un profil mural sur une planche à couper, on peut soit écumer les solutions telle celle du carton et de l’X-ACTO, soit s’aider d’un scanner 3D et de la suite logicielle appropriée.

Note:

Bien sûr, le prix du scanner + suite logicielle dépasse largement l’investissement fait dans ma salle de bain (au moins par un facteur 50). Aussi, je ne conseille à personne d’acheter ce type de matériel uniquement dans le but de couper un bout de bois. Néanmoins, la capture de données 3D peut se faire par des moyens moins onéreux. En fouillant un peu et en bricolant, les principes énoncés doivent sans doute pouvoir être mis en œuvre avec du matériel un peu plus DIY.

2 réflexions au sujet de « Bricoleur du dimanche avec un scanner 3D »

  1. Article très intéressant et magnifiquement documenté ! La découpe du bois, c’est fait aussi avec le scanner ? (découpe au laser quoi)

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *