Gaussian splatting et LiDAR offrent des jumeaux numériques toujours plus précis

Gaussian splatting et LiDAR offrent des jumeaux numériques toujours plus précis

Mêler LiDAR et gaussian splatting pour affiner la modélisation 3D d'usines, c'est la nouvelle méthode adoptée par SP Vision. Cette entreprise œuvre à la création de jumeaux numériques notamment dans le domaine du pétrole, du gaz et de la chimie fine.

« Lorsque nous créons un jumeau numérique, nous sommes tenus par nos clients à une précision de 4 millimètres », affirme Serge Dufour, chargé de projet CAO et VR chez SP Vision. Pour se montrer à la hauteur de ces attentes, l'entreprise tire avantage des dernières évolutions rapides des technologies de modélisation 3D. En effet, si la technologie Nerf (champs de rayonnement neuronaux, ou Neural radiance fields en anglais) a constitué une petite révolution dans ce champ au début des années 2020, elle est suivie de près par le « gaussian splatting ». Celle-ci permet de générer un nuage de points en trois dimensions à partir d'images en deux dimensions. Autrement dit, à partir de simples photographies, qui peuvent même être prises avec un smartphone, on peut obtenir très rapidement une modélisation 3D. 

L'entreprise SP Vision, qui travaille notamment sur la création de jumeaux numériques d'usine, s'est emparée de cette technologie pour la coupler à un scan plus classique, réalisé au LiDAR (détection des objets grâce à des faisceaux laser). Une double détection qui leur permet d'atteindre une plus grande précision.

Pour parvenir à ce résultat, deux étapes sont actuellement nécessaires. D'abord, un scan LiDAR global est réalisé à l'aide d'un drone et de stations au sol. Ce scan permet d'obtenir une vue d'ensemble. Des repères sont placés afin de pouvoir ensuite ajouter les nuages de point issus du gaussian splatting. Ceux-ci permettent de compléter et préciser la modélisation, particulièrement dans les zones difficiles d'accès. « Le premier avantage de cette méthode dans le milieu industriel, c'est de pouvoir rentrer dans des zones où d'autres systèmes ne seraient pas autorisés. Les LiDAR ne sont pas conformes aux normes anti-explosion Atex. Alors que pour du gaussian splatting, j'utilise simplement un iPhone12. », précise Serge Dufour.

Baisser le coût d’entrée du jumeau numérique

L’utilisation du Smartphone change aussi la donne en termes de coût d'entrée pour la modélisation de jumeaux numériques : « un iPhone comme celui-ci vaut environ 4.000 €. Le LiDAR, c'est 40.000 €, pose Serge Dufour tout en tempérant : le LiDAR scanne jusqu'à 150 mètres, alors qu'avec du gaussian, on est à cinq mètres, maximum ». D'où le mariage des deux technologies dans leur méthode actuelle. 

Pour la version de leur logiciel « Caméléon », qui sortira vers la fin de l'année, Serge Dufour annonce déjà une évolution clef : « nous travaillons sur la possibilité d'obtenir directement un objet du gaussian splatting, qui viendra se rajouter à notre base de données. Nos clients pourront ainsi scanner des éléments, et mettre à jour eux-mêmes leur jumeau numérique. C'est crucial pour eux, car un jumeau numérique qui n'est pas à jour n'est par nature pas fiable. » 

  Morgane Olès

  spvision.fr