FR3062508A1

FR3062508A1 - Procede de simulation de l'amenagement d'un espace

Info

Publication number: FR3062508A1
Application number: FR1750823A
Authority: FR
Inventors: Jerome Stubler
Original assignee: Vinci Construction SAS
Current assignee: Vinci Construction SAS
Priority date: 2017-02-01
Filing date: 2017-02-01
Publication date: 2018-08-03
Also published as: EP3577633A1; US20200004222A1; WO2018141671A1

Abstract

Procédé de simulation de l'aménagement d'un espace à l'aide d'éléments ornementaux, notamment des éléments découpés et/ou usinés dans un matériau en plaque(s) (P1,... Pn) et/ou réalisés à l'aide de la ou desdites plaques (P1,... Pn), en particulier un matériau présentant des motifs aléatoires ou singuliers, ce procédé comportant l'étape consistant à : - permettre à un utilisateur, à l'ai de d'un outil de simulation, de simuler une configuration de pose dans laquelle les éléments ornementaux sont projetés à l'échelle sur une maquette numérique, notamment 2D ou 3D, de l'espace à aménager, à une position et avec une orientation voulues, les éléments ornementaux étant affichés durant cette simulation à l'échelle de la maquette, avec leur aspect réel tel que résultant d'une acquisition numérique préalable des éléments ornementaux ou de la ou desdites plaques (P1,... Pn) par un moyen d'acquisition.

Description

Titulaire(s) : VINCI CONSTRUCTION Société actions simplifiée.

par

O Demande(s) d’extension :

® Mandataire(s) : CABINET NONY.

(54) PROCEDE DE SIMULATION DE L'AMENAGEMENT D'UN ESPACE.

FR 3 062 508 - A1 (57) Procédé de simulation de l'aménagement d'un espace aTaide d'éléments ornementaux, notamment des éléments découpés et/ou usinés dans un matériau en plaque(s) (P1Pn) et/ou réalisés à l'aide de la ou desdites plaques (P1Pn), en particulier un matériau présentant des motifs aléatoires ou singuliers, ce procédé comportant l'étape consistant à:

- permettre à un utilisateur, à l'ai de d'un outil de simulation, de simuler une configuration de pose dans laquelle les éléments ornementaux sont projetés à l'échelle sur une maquette numérique, notamment 2D ou 3D, de l'espace à aménager, à une position et avec une orientation voulues, les éléments ornementaux étant affichés durant cette simulation à l'échelle de la maquette, avec leur aspect réel tel que résultant d'une acquisition numérique préalable des éléments ornementaux ou de la ou desdites plaques (P1,... Pn) par un moyen d'acquisition.

Procédé de simulation de l’aménagement d’un espace

La présente invention concerne l’aménagement d’espaces intérieurs ou extérieurs par pose d’éléments provenant de découpe et/ou d’usinage de matériaux en plaques possédant un décor rare ou unique, tels que des pierres (marbre, granit, ...), des boiseries au veinage singulier, des panneaux décoratifs, ou des tableaux utilisés pour orner des éléments décoratifs par découpe et placage sur des meubles, des murs ou cloisons.

Il peut s’agir de l’aménagement de bâtiments, de navires ou d’aéronefs, entre autres.

Aujourd’hui, les architectes disposent d’outils de simulation leur permettant de réaliser des maquettes numériques 2D ou 3D de l’espace à aménager. Ces outils offrent un rendu réaliste permettant de simuler les aspects des éléments d’aménagement avec précision. Il est possible avec ces outils de choisir la couleur, voire la texture, des éléments présents dans cet espace, et dans certains cas d’y introduire des éléments photo-réalistes sous forme de texture approchée.

Les publications US 2005/0081161 Al, US 5 255 352, US 6 005 969 et EP 2 996 055 Al décrivent des outils de simulation de ce type.

Les architectes ont besoin de concevoir des aménagements en utilisant des éléments ornementaux réalisés à partir de panneaux qu’ils n’ont pas la possibilité de voir, ce qui est en particulier le cas des plaques de marbre qui sont stockées dans des gabarits de stockage verticaux les unes sur les autres et sont difficiles à observer. De plus, il leur est quasi-impossible de définir la disposition des veinages et de simuler les différentes coupes possibles (livre ouvert, en quatre feuillets...) car ils sont confrontés à l’impossibilité de voir de grandes quantités de plaques de marbre avant découpe par les marbriers et de simuler leur découpe. Etant donné que les plaques ne sont pas de couleur uniforme et sont susceptibles de comporter des marbrures colorées ou autres motifs aléatoires, il existe un risque que l’aspect obtenu après pose des éléments ne corresponde pas exactement à l’effet attendu. En outre, les architectes perdent la possibilité de «jouer » avec les textures particulières du panneau, qu’il soit par exemple en pierre ou en bois, pour les positionner en respectant les modalités de fabrication (épaisseur de découpe, coupe en livret dans l’épaisseur) sur des projets 2D ou 3D et réaliser un rendu réaliste. Le fait de ne pas pouvoir réaliser cette opération entraîne souvent des opérations de reprise supplémentaires, obligeant par exemple à retirer un élément comportant une marbrure disgracieuse trop visible ou des teintes mal appropriées. Pour réduire ce risque, dans l’art antérieur, l’architecte se doit d’être davantage présent sur le chantier, mais cela entraîne un coût additionnel et nuit à sa productivité. De plus, l’observation des panneaux chez les fabricants est susceptible de se faire dans des conditions d’éclairage très éloignées de celle du lieu de pose, et il leur est difficile d’imaginer avec précision les effets possibles. Enfin, lorsque la pose des éléments s’effectue dans le cadre de travaux de rénovation d’un bâtiment encore partiellement occupé, tout retard du chantier lié à une différence entre l’aspect attendu et l’aspect obtenu est extrêmement pénalisant.

Par ailleurs, les menuisiers et les marbriers disposent de machines à commande numérique, qui permettent à partir d’un fichier de travail de découper en chants et en tranches et d’usiner les plaques à la forme souhaitée, et de réaliser dans celles-ci toutes ouvertures, chanfreins, gorges ou ramures nécessaires. Ces machines peuvent être commandées à partir de fichiers descriptifs des éléments à réaliser. Elles ne sont toutefois pas prévues pour interagir avec les outils de simulation dont disposent les architectes et donc permettre aux architectes de vérifier facilement que leur projet tient dans les plaques existantes.

H existe par conséquent un besoin pour développer de nouveaux outils de simulation et de production pour faciliter l’aménagement d’espaces, notamment par pose d’éléments obtenus par découpe de matériaux en plaques, tels que du marbre ou d’autres pierres ornementales, ou d’éléments de boiserie d’aspect unique, et l’invention vise à y répondre.

L’invention a ainsi pour objet, selon un premier de ses aspects, un procédé de simulation de l’aménagement d’un espace à l’aide d’éléments ornementaux, notamment des éléments découpés et/ou usinés dans un matériau en plaque(s) et/ou réalisés à l’aide de la ou desdites plaques, en particulier un matériau présentant des motifs aléatoires ou singuliers, ce procédé comportant l’étape consistant à :

- permettre à un utilisateur, à l’aide d’un outil de simulation, de simuler une configuration de pose dans laquelle les éléments ornementaux sont projetés à l’échelle sur une maquette numérique, notamment 2D ou 3D, de l’espace à aménager, à une position et avec une orientation voulues, les éléments ornementaux étant affichés durant cette simulation à l’échelle de la maquette, avec leur aspect réel tel que résultant d’une acquisition numérique préalable des éléments ornementaux ou de la ou desdites plaques, par un moyen d’acquisition.

Le matériau en plaque(s) peut être une pierre ornementale, de préférence du marbre, ou toute autre pierre, ou une ou plusieurs plaques de bois ancien avec des veinages singuliers ou des ornements à conserver, ou toute plaque, plane ou non, disposant de motifs singuliers devant être reproduits pour orner des éléments d’ameublement ou de décoration dans ledit espace à aménager.

L’expression « avec leur aspect réel » signifie qu’à minima les motifs aléatoires ou singuliers des plaques sont visibles avec l’outil de simulation, à la résolution du système près et après mise à l’échelle, la précision étant de préférence meilleure que le centimètre, mieux meilleure que 0,5 cm ou 0,1 cm. De préférence, l’aspect réel comprend également la reproduction fidèle de la couleur, à la précision de la calibration près, et inclut de préférence les aspects réflectométriques.

L’acquisition numérique peut s’effectuer à l’aide d’un ensemble de plusieurs appareils photographiques permettant la mise à l’échelle en 3D selon un procédé de reconstitution photogrammétrique.

L’acquisition numérique préalable est avantageusement effectuée par une prise de vue dans des conditions d’éclairage prédéfinies, notamment normalisées, permettant une reproduction de l’aspect, par l’outil de simulation, qui est de préférence la plus exacte possible.

En particulier, l’acquisition numérique peut comporter :

- la prise de vue photographique,

- la mesure de coefficients de réflexion et/ou de transparence,

- la mesure des dimensions réelles afin d’effectuer la mise à l’échelle.

Ainsi, l’invention peut permettre à un utilisateur, à l’aide de l’outil de simulation, de simuler une configuration de pose dans laquelle les plaques et/ou les éléments réalisés par découpe et/ou usinage de celles-ci sont projetés sur la maquette numérique 2D ou 3D de l’espace à aménager, à une position et avec une orientation voulues, les plaques et/ou éléments étant affichés durant cette simulation à l’échelle de la maquette avec leur aspect réel tel que résultant de l’acquisition numérique préalable des plaques dudit matériau par le moyen d’acquisition.

De préférence, l’outil de simulation est agencé pour permettre à l’utilisateur de visualiser en temps réel l’emplacement des plaques découpées et/ou usinées sur les panneaux bruts pour vérifier la faisabilité des découpes. L’outil de simulation peut comporter les fonctionnalités habituelles d’édition des différents composants de la maquette, et de choix du point de vue et des conditions d’éclairage. L’outil de simulation peut avoir accès à des bibliothèques de composants tels que des menuiseries, ouvrants, dormants, éléments de mobilier, de décoration, etc..., permettant à l’utilisateur de dessiner l’aménagement.

De préférence, l’outil de simulation est configuré de façon à permettre, une fois le choix de pose des éléments réalisés, de programmer éventuellement la mise en découpe des éléments sur des machines manuelles ou à commande numérique, selon des plans de découpe préétablis.

L’invention offre la possibilité à l’architecte en charge du chantier de percevoir l’aspect qui sera réellement obtenu après pose des éléments, en tenant compte des motifs réels des plaques et de la position des éléments découpés et/ou usinés au sein de ces plaques.

Ainsi, l’architecte pourra chercher à limiter la visibilité de marbrures disgracieuses en réservant par exemple les éléments qui les comportent à l’habillage de zones peu visibles ou moins bien éclairées. En variante, l’architecte pourra au contraire chercher à exploiter l’aspect décoratif de certains motifs naturels repérés dans les plaques lors l’agencement des éléments, notamment en choisissant leur orientation et leur emplacement dans l’espace aménagé.

L’invention facilite l’opération de calepinage. On peut générer avec l’outil de simulation un cahier des découpes à réaliser, sous forme manuelle ou pilotée.

L’invention convient tout particulièrement à la pose d’éléments en marbre, mais peut s’appliquer à d’autres matériaux présentant des motifs aléatoires ou singuliers, notamment des matériaux naturels, tels que du granit, de l’ardoise ou d’autres pierres ornementales. Le matériau en plaques est préférentiellement du marbre.

L’outil de simulation peut être configuré pour générer automatiquement une projection desdits éléments et/ou plaques sur la maquette numérique, à partir d’une sélection par l’outil de simulation et/ou par l’utilisateur des plaques et/ou des éléments disponibles. Ainsi, l’outil de simulation peut être renseigné en temps réel sur un stock de plaques disponibles en magasin chez le marbrier, et limiter en temps réel à ce stock le choix de l’utilisateur de l’outil de simulation.

L’outil de simulation peut être agencé pour générer une vue 2D ou 3D de la maquette numérique avec les éléments et/ou plaques projetés dessus.

Le procédé peut comporter l’étape consistant à afficher le résultat de la simulation, par exemple sur un casque de réalité virtuelle dont l’écran est calibré sur le plan colorimétrique.

Le procédé peut comporter l’étape consistant à acquérir à l’aide du moyen d’acquisition numérique l’aspect réel d’au moins une fece de chaque plaque dans des conditions d’éclairage prédéfinies et l’étape consistant à générer pour chaque plaque une ou plusieurs images correspondantes utilisables par l’outil de simulation.

L’acquisition peut s’effectuer sous éclairage normalisé, notamment en lumière diffuse et avec une température de couleur connue, par exemple sous illuminant lumière du jour D65.

Pour le cas des pierres, par exemple du marbre, l’acquisition s’effectue par exemple à la réception des plaques par le marbrier ; en variante, l’acquisition s’effectue au niveau de la carrière d’extraction. Les images peuvent être télétransmises sur un site dédié permettant à l’architecte de réaliser ses simulations via l’outil de simulation.

Cela vaut aussi pour tout autre panneau à motif particulier, par exemple de boiserie ancienne, de fresques ou de tableaux réinstallés.

Le procédé peut comporter la mise en place sur une plaque d’au moins un repère dans le champ de vue du moyen d’acquisition, cette mise en place s’effectuant préalablement à l’acquisition. Π peut s’agir d’un repère porté par un support adhésif, que l’on colle sur la plaque. Π peut encore s’agir d’un repère qui est simplement posé sur la plaque lors de l’acquisition, ou d’un repère imprimé ou gravé finement sur celle-ci, détectable par le moyen d’acquisition. Le cas échéant, on se sert des bords de la plaque comme repères si ceux-ci ont été rectifiés d’une façon prédéfinie. Le repère utilisé donne de préférence la direction de deux axes perpendiculaires entre eux.

L’utilisation d’un procédé de photogrammétrie avec positionnement éventuel d’un repère ou utilisation d’un distance-mètre permet élégamment de réaliser l’acquisition numérique, avec mise à l’échelle de la prise de vue.

Le procédé peut comporter la mise en place sur un élément ornemental ou une plaque d’au moins un indicateur d’échelle dans le champ de vue du moyen d’acquisition, cette mise en place s’effectuant préalablement à l’acquisition. H peut s’agir d’un indicateur d’échelle porté par un support adhésif, que l’on colle sur la plaque préalablement à l’acquisition. Il peut s’agir encore de repères imprimés ou gravés finement sur la plaque, détectables par le moyen d’acquisition. L’indicateur d’échelle comporte au moins deux points dont l’écartement est prédéfini, voire trois points dont l’écartement est prédéfini; il peut s’agir de graduations ou d’un ou plusieurs segments de longueur connue.

Le procédé peut encore comporter l’utilisation d’une distance-mètre lors de la prise de vue.

Avantageusement, le repère et l’indicateur d’échelle sont portés par un même support et se confondent. Il s’agit par exemple d’un repère orthonormé ou d’une grille dont la géométrie et les dimensions sont connues.

Le procédé peut comporter la mise en place d’au moins un identifiant dans le champ de vue du moyen d’acquisition, sur une plaque du matériau préalablement à l’acquisition, notamment un identifiant porté par un support adhésif. H s’agit par exemple d’un code à barres ou d’un QR code. On peut encore munir la plaque d’un identifiant non visible par le moyen d’acquisition, par exemple une puce RFID collée sur la plaque.

Le cas échéant, l’identifiant est réalisé de façon à pouvoir également servir de repère et/ou d’indicateur d’échelle.

Le procédé peut comporter la mise en place dans le champ de vue du moyen d’acquisition d’une mire de calibration colorimétrique, préalablement à l’acqmsition. Une telle mire peut faciliter l’étalonnage du moyen d’acquisition, en présentant une ou plusieurs zones dont les propriétés colorimétriques, notamment la réflectance spectrale, est connue avec précision.

Le procédé peut comporter l’étape consistant à générer un fichier lisible par une machine à commande numérique, ce fichier comportant des données permettant la découpe et/ou l’usinage automatisé des plaques pour produire les éléments destinés à reproduire une configuration de pose sélectionnée avec l’outil de simulation. Ce fichier est généré à l’issue de la simulation, lorsque le choix des éléments a été validé. Le fichier est de préférence généré par l’outil de simulation lui-même. En variante, les données nécessaires à la génération des fichiers sont transmises par l’outil de simulation à un ordinateur chargé de générer les fichiers destinés aux machines à commande numérique.

L’outil de simulation peut être configuré pour afficher les plaques à partir desquelles les éléments peuvent être réalisés. L’affichage des plaques peut s’effectuer à une échelle permettant d’en percevoir les motifs.

On peut afficher à l’aide de l’outil de simulation au fur et à mesure des découpes des plaques la surface de chaque plaque restant disponible pour la production d’éléments ornementaux.

L’outil de simulation peut être configuré pour afficher la surface d’une plaque restant disponible pour la production d’éléments. Cela peut aider l’utilisateur dans la sélection des surfaces destinées à réaliser les éléments ; par exemple, l’utilisateur peut voir qu’un motif intéressant est présent dans une zone non encore utilisée de la plaque, ou qu’au contraire la surface non encore utilisée de la plaque ne peut servir pour certains éléments à cause de motifs disgracieux présents en son sein.

L’outil de simulation peut ainsi être configuré pour permettre à l’utilisateur de visualiser lors de la simulation les parties consommées et restantes de la ou des plaques d’origine, de façon notamment à permettre l’optimisation de leur usage.

L’outil de simulation peut être agencé pour générer automatiquement des motifs prédéfinis à partir des éléments et/ou plaques disponibles, notamment des motifs symétriques, par la découpe en une épaisseur ou à double symétrie, par la découpe en quatre épaisseurs par exemple.

L’outil de simulation peut être agencé pour sélectionner des éléments, à réaliser par découpe et/ou usinage des plaques disponibles, permettant de produire des motifs présentant un degré de symétrie prédéfini. Par exemple, l’outil de simulation peut rechercher parmi les plaques disponibles celles qui permettent de réaliser des éléments ayant des points communs du fait de la forme et/ou de la couleur et/ou de l’agencement de certains motifs naturels. Dans ce cas, l’outil de simulation peut comporter un moteur d’analyse d’image permettant de comparer des images et de générer des scores en fonction des critères retenus ; des éléments peuvent ensuite être proposés à l’utilisateur sur la base des scores obtenus. L’architecte peut ainsi être assisté dans son travail de recherche esthétique et gagner du temps.

Les données résultant de la simulation peuvent alimenter automatiquement, grâce à un interfaçage adéquat, une base de données dite BIM (« Building Information Model ») concentrant des données techniques et économiques de l’ouvrage, et se construisant au fur et à mesure de l’avancement du projet ; ainsi les données servant au pilotage du système de découpe et/ou d’usinage peuvent être associées au sein de cette base à d’autres données concernant leur pose, par exemple un calendrier prévisionnel de pose et/ou de livraison, leur coût, le nom du marbrier, du poseur, le nom du chantier, etc...

L’invention encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de découpe et/ou d’usinage d’un matériau en plaques, pour l’aménagement d’un espace selon une configuration de pose sélectionnée avec l’outil de simulation selon l’invention, comportant l’étape consistant à :

- Piloter au moins une machine à commande numérique sur la base d’une configuration sélectionnée par l’utilisateur à l’issue de la simulation, pour découper et/ou usiner les plaques de façon à produire les éléments permettant de reproduire la configuration de pose sélectionnée et/ou

- générer un cahier de découpe précis, utilisé avec ou sans commande numérique.

Notamment lorsque l’opérateur chargé de la découpe et/ou de l’usinage des plaques est le même que celui qui dispose des plaques avant que la simulation ne soit lancée, le procédé de découpe et/ou d’usinage peut comporter l’étape consistant à acquérir préalablement à la simulation, à l’aide d’un moyen d’acquisition numérique, l’aspect réel d’au moins une face de chaque plaque dans des conditions d’éclairage prédéfinies, comme exposé ci-dessus.

L’invention a encore pour objet un procédé d’aménagement d’un espace, dans lequel les éléments découpés et/ou usinés par mise en œuvre du procédé tel que défini cidessus, sont assemblés dans une configuration qui correspond à celle sélectionnée lors de la simulation.

L’invention a encore pour objet un produit programme d’ordinateur comportant dans une mémoire ou sur un support un ensemble d’instructions lisibles par un processeur d’un outil de simulation, tel qu’un ordinateur, ces instructions conduisant lors de leur exécution le processeur à simuler une configuration de pose dans laquelle des éléments ornementaux tels que des plaques et/ou des éléments réalisés par découpe et/ou usinage de celles-ci sont projetés à l’échelle sur une maquette numérique d’un espace à aménager, à une position et avec une orientation voulues par un utilisateur pouvant visualiser la projection des éléments ornementaux sur la maquette numérique, les éléments ornementaux étant affichés durant cette simulation avec leur aspect réel à l’échelle de la maquette, tel que résultant d’une acquisition numérique préalable des plaques par un moyen d’acquisition, le matériau des plaques présentant par exemple des motifs aléatoires ou tout autre motif singulier. De préférence, le programme comporte des instructions permettant de générer un fichier permettant de piloter une machine à commande numérique pour réaliser la découpe dans la ou les plaques des éléments ornementaux tels que résultant de la simulation. Le programme peut comporter toutes instructions permettant de mettre en œuvre le procédé de simulation selon l’invention tel que défini plus haut.

L’invention a encore pour objet, indépendamment ou en combinaison avec ce qui précède, un produit programme d’ordinateur comportant dans une mémoire ou sur un support un ensemble d’instructions lisibles par un processeur d’un outil de simulation, ces instructions conduisant lors de leur exécution le processeur à simuler une configuration de pose dans laquelle des plaques et/ou des éléments réalisés par découpe et/ou usinage de celles-ci sont projetés sur une maquette numérique d’un espace à aménager, à l’échelle de la maquette, à une position et avec une orientation voulues par un utilisateur, en permettant à l’utilisateur de visualiser la projection des éléments, et à simuler les parties consommées et restantes de la ou des plaques d’origine, de façon notamment à permettre l’optimisation de leur usage.

D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, d’exemples de mise en œuvre non limitatifs de celle-ci, et à l’examen du dessin annexé, sur lequel :

- La figure 1 représente de façon schématique et partielle un exemple de système pour la mise en œuvre de l’invention,

- la figure 2 représente de façon plus détaillée un exemple ’de moyen d’acquisition,

- la figure 3 représente de façon partielle et schématique une plaque munie d’un identifiant, d’un repère et d’un indicateur d’échelle, prête à l’acquisition,

- la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 d’une variante de réalisation du repérage sur la plaque, et

- la figure 5 représente un exemple d’affichage de l’outil de simulation.

Le système 1 selon l’invention, représenté à la figure 1, comporte un outil de simulation 10, un système d’acquisition 20 (encore appelé moyen d’acquisition) et un système de mise en forme par découpe et/ou usinage 30.

On a également représenté à la figure 1, de façon schématique, un ensemble de plaques PI,... Pn d’un matériau présentant des motifs aléatoires, par exemple du marbre, en magasin, traitées par le système d’acquisition 20 et en attente d’être découpées et/ou usinées par le système de mise en forme 30.

Le système d’acquisition 20 permet d’enregistrer des images d’au moins une face de chacune des plaques PI, ... Pn en vue de leur utilisation par l’outil de simulation 10.

L’acquisition de l’aspect réel des plaques s’effectue de préférence dans des conditions d’éclairage en lumière diffuse et sous au moins un illuminant prédéfini.

Π peut être avantageux que l’acquisition permette la simulation de l’aspect réel sous des conditions d’éclairage proches des conditions réelles d’éclairage de l’espace aménagé.

A cet effet, l’acquisition peut s’effectuer de façon à permettre de simuler ensuite l’aspect sous au moins deux températures de lumière et/ou sous au moins deux éclairages prédéfinis normalisés, par exemple avec un illuminant prédéfini selon la CIE, par exemple D65 (lumière du jour).

Le système d’acquisition 20 peut comporter tout système de prise de vue normalisé. La plaque P peut reposer horizontalement sur un banc 23 adapté à sa manipulation.

Un appareil photographique 24, ou tout autre moyen d’acquisition optique, par exemple de photogrammétrie, est disposé de façon adéquate pour prendre au moins une vue de la plaque, par exemple est placé au-dessus de la plaque P, avec son axe de visée orienté perpendiculairement à cette dernière.

La focale de l’objectif est de préférence choisie pour limiter les distorsions. S’il y en a, celles-ci sont de préférence corrigées par voie logicielle, soit par étalonnage, soit de manière automatique en superposant des images par photogrammétrie.

De préférence, on dispose sur la plaque, comme illustré à la figure 3, au moins un support 25 sur lequel figure un identifiant 26 de la plaque. Π s’agit par exemple d’un code optique, par exemple un code à barres ou un QR code.

Le support 25 est par exemple un film ou un papier adhésif, de préférence opaque, sur lequel l’identifiant est imprimé.

De préférence, l’identifiant est lisible par le système de mise en forme 30, ce qui lui permet de reconnaître automatiquement la plaque à traiter.

Un repère orthonormé 27 peut avantageusement être présent sur le support 25, de façon à permettre une mise à l’échelle de l’image et de connaître précisément les coordonnées de tout point sélectionné sur l’image. Dans ce cas, le support 25 est de préférence placé à un emplacement et avec une orientation prédéfinis sur la plaque.

L’acquisition permet l’enregistrement de la disposition géométrique précise des motifs M du matériau et celui des caractéristiques colorimétriques du matériau. Le repère 27 étant placé dans le champ de vue de l’appareil 24, l’image peut être traitée après son acquisition de façon à permettre de connaître la position de chaque point de l’image sur la plaque réelle. Les données de repérage associées à l’image sont générées dans un format compatible avec leur utilisation par l’outil de simulation ultérieurement.

Le champ de vue de l’appareil 24 peut être tel qu’il englobe en une seule fois l’ensemble de la plaque. En variante, plusieurs vues de la plaque à différents emplacements sont prises, puis concaténées au sein d’une image unique correspondant à l’ensemble de la plaque. Dans ce cas, il est possible par exemple de n’éclairer de façon homogène que la région de la plaque située dans le champ de vue de l’appareil 24 lors de la prise de vue correspondante. L’appareil 24 peut alors être monté avec le système d’éclairage sur un châssis mobile le long de la plaque. En variante, le châssis est fixe et la plaque est déplacée relativement à celui-ci. Il est encore possible de filmer la plaque avec une caméra déplacée le long de la plaque, et de générer par voie logicielle l’image de la totalité de la plaque.

L’acquisition peut encore s’effectuer par photogrammétrie, et la mise à l’échelle peut reposer sur l’utilisation d’un distance-mètre le cas échéant

Dans la variante de la figure 4, on repère sur la plaque P trois points XI, X2, X3 dont l’écartement entre eux est connu, de même que l’angle entre les vecteurs X2X1 et X2X3, ici un angle droit. Les points XI à X3 sont par exemple tracés sur la plaque à l’aide d’une imprimante adaptée, qui peut se déplacer relativement à la plaque, voire sont tracés manuellement à l’aide d’un gabarit ou autre accessoire adapté.

Les images des plaques ainsi acquises peuvent être stockées localement et/ou dans une base de données distante 40, accessible par l’outil de simulation 10 et/ou par le système de mise en forme 30, par exemple via une connexion Internet.

L’outil de simulation 10 est avantageusement réalisé de façon à pouvoir afficher une maquette virtuelle numérique 3D de l’espace à aménager en faisant apparaître les différentes surfaces destinées à être habillées à partir d’éléments découpés et/ou usinés dans le matériau en plaques, voire avec les plaques elles-mêmes.

L’outil de simulation 10 est avantageusement réalisé de façon à permettre à l’utilisateur de visualiser chaque plaque de matériau disponible et de sélectionner au sein de celle-ci le contour du ou des éléments à réaliser par découpe et/ou usinage. Ainsi, l’affichage des plaques disponibles peut se faire en temps réel après interrogation de la base de données 40.

Les fonctionnalités offertes par l’outil de simulation selon l’invention peuvent être intégrées dans le logiciel permettant de générer la maquette numérique ou être apportées par un programme additionnel sous la forme d’un « add-on » compatible avec ce logiciel.

L’outil de simulation 10 comporte tout moyen informatique suffisamment puissant, par exemple un micro-ordinateur équipé d’un écran et d’un clavier et d’une souris, et disposant d’une carte graphique suffisamment puissante pour afficher la maquette numérique.

L’affichage peut avantageusement s’effectuer sur un écran qui est calibré sur le plan colorimétrique, de telle sorte que les éléments réalisés avec les plaques puissent s’afficher avec leur couleur réelle.

Un casque de réalité virtuelle peut être utilisé, le cas échéant.

On a représenté de façon très schématique un exemple de ce qui peut être affiché sur l’écran à la figure 5, étant entendu que l’invention n’est pas limitée à une interface graphique (GUI) particulière.

Sur cette figure, on voit des surfaces 51 à 55 de la maquette numérique sur lesquelles ont été projetés des éléments ornementaux respectifs 61 à 65 sélectionnés sur des plaques Pl et P2, et des surfaces en attente 56 et 57, sur lesquelles aucun élément n’a encore été projeté.

L’élément 61 qui occupe la surface 51 a été sélectionné dans la plaque Pl, le trait de coupe à réaliser dans la plaque Pl pour produire l’élément 61 pouvant apparaître sur la représentation de cette plaque en trait discontinu, comme illustré.

L’utilisateur peut disposer de la faculté de sélectionner un élément où il le souhaite au sein de la plaque de son choix de façon à pouvoir bénéficier d’un motif particulier de celle-ci. L’utilisateur peut positionner l’élément dans l’orientation qu’il souhaite sur la maquette numérique. Par exemple, comme illustré sur la figure 5 dans le cas de l’élément 61, l’utilisateur peut faire subir à l’élément une rotation à 90° dans le sens horaire par rapport à l’orientation dans laquelle le motif lui a été présenté à l’écran.

L’outil de simulation 10 peut être réalisé de telle sorte que pour sélectionner une zone sur une plaque afin de remplir une surface de la maquette numérique, l’utilisateur clique avec la souris sur la plaque de son choix et la déplace sur la surface en maintenant le doigt appuyé (« click and drop »). Ensuite, une fois la plaque affectée à une surface, l’utilisateur peut déplacer la plaque au sein de cette surface en visualisant la plaque à travers la surface comme par l’ouverture d’une fenêtre, les zones de la plaque dépassant de la surface pouvant apparaître en grisé. Π peut faire effectuer une rotation à la plaque et ajuster la position de la zone qui sera découpée pour réaliser l’élément. Une fois qu’apparaît dans la surface la zone de la plaque précisément souhaitée par l’utilisateur, avec l’orientation qui va bien, l’utilisateur peut le signaler à l’outil de simulation à l’aide d’une commande adaptée, et l’outil de simulation enregistre alors les paramètres correspondants, notamment l’identifiant de la plaque, la destination de l’élément, son emplacement et son orientation sur la maquette et sur la plaque, les points remarquables de son contour, et plus généralement toutes données utiles ensuite pour permettre de découper et/ou usiner de façon automatique l’élément sur la plaque à l’aide du système de mise en forme 30.

Une zone de la plaque qui est retenue pour constituer un élément ornemental sur la maquette numérique peut apparaître pour la suite de la simulation sur la plaque avec un aspect différent, par exemple grisé, pour rappeler à l’utilisateur que la zone correspondante de la plaque n’est plus disponible. Pour éviter que l’utilisateur réalise un autre élément avec des zones de la plaque déjà retenues pour constituer un ou plusieurs éléments, l’outil de simulation limite l’utilisation de la plaque aux seules zones dans lesquelles il est encore possible de découper et/ou d’usiner de nouveaux éléments compatibles avec la surface à habiller.

De préférence, l’outil de simulation 10 est agencé pour offrir une fonction de pré-remplissage des surfaces à habiller, après sélection d’une ou plusieurs plaques disponibles, l’aspect de chacune de ces plaques ayant déjà fait l’objet d’une acquisition préalable, comme expliqué plus haut.

Par exemple, Γ utilisateur indique les plaques à utiliser pour certains éléments, en fonction de leur couleur, sans indiquer précisément où découper chaque élément dans la plaque ni comment positionner les différents éléments sur la maquette numérique 3D dans les surfaces correspondantes.

L’outil de simulation sélectionne lui-même les zones à découper dans la plaque pour réaliser les éléments, et les projette à l’échelle sur la maquette numérique.

L’utilisateur a ensuite la possibilité de modifier la proposition de l’outil de simulation 10, par exemple en permutant certains éléments ou en en modifiant l’orientation.

Avantageusement, ce pré-remplissage s’effectue selon un ou plusieurs critères prédéfinis et/ou sélectionnables par l’utilisateur, tels que par exemple minimiser la perte matière, minimiser la visibilité de certains motifs et/ou couleurs, par exemple minimiser la visibilité de certaines taches de couleur, maximiser la visibilité de certains motifs, par exemple de marbrures orientées dans une certaine direction, entre autres.

Par défaut, le critère selon lequel le pré-remplissage s’effectue peut-être la minimisation des pertes matière.

L’outil de simulation 10 peut permettre à l’utilisateur d’entrer le point selon lequel s’effectue l’observation de la maquette, ainsi que la direction d’observation, et d’entrer également les caractéristiques de l’éclairage de l’espace aménagé, de façon à lui permettre de visualiser cet espace dans les conditions les plus proches de la réalité.

De préférence, les motifs des plaques sont affichés en faisant apparaître également les reflets de la lumière et l’incidence de la température de l’éclairage sur la couleur apparente des plaques.

Une fois la sélection des plaques et éléments effectués, l’outil de simulation 10 génère un ou plusieurs fichiers destinés au système de mise en forme 30. Ces fichiers sont par exemple chargés dans la base de données distante 40. Ces fichiers peuvent rejoindre d’autres données concernant l’ouvrage, au sein d’une base de données dite BIM (« Building Information Model »), concentrant des données techniques et économiques de l’ouvrage, et se construisant au fur et à mesure de l’avancement du projet; ainsi les données servant au pilotage du système de découpe et/ou d’usinage peuvent être associées au sein de cette base à d’autres données concernant leur pose, par exemple un calendrier prévisionnel de pose et/ou de livraison, leur coût, le nom du marbrier, du poseur, le nom du chantier, etc...

Le système de mise en forme 30 comporte tous moyens de découpe adaptés à la réalisation des éléments. Il s’agit par exemple d’un système de découpe à l’aide d’un disque ou d’une meule diamantée, d’un laser ou d’un jet d’eau, commandé numériquement.

Le système de mise en forme 30 peut également, le cas échéant, effectuer une action de surfaçage, telles qu’un polissage ou la réalisation de chanfreins ou d’arrondis.

Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits.

Par exemple, la sélection et le positionnement des éléments sur la maquette numérique 3D peuvent être effectués autrement encore, par exemple à l’aide d’un écran tactile ou d’une tablette graphique.

L’outil de simulation 10 peut être agencé pour permettre de projeter sur des surfaces correspondantes d’autres types de parements ou d’éléments de décor dont des images et/ou des scans 3D ont été acquis. Ainsi, les plaques à partir desquelles les éléments ornementaux sont découpés peuvent être des boiseries.

Bien qu’il soit préféré que la découpe des éléments s’effectue de façon automatique suite à la définition des éléments lors de la simulation à l’aide de l’outil de simulation, en variante l’outil de simulation génère un cahier de découpe et cette dernière s’effectue manuellement d’après ce cahier.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de simulation de l’aménagement d’un espace à l’aide d’éléments ornementaux, notamment des éléments découpés et/ou usinés dans un matériau en plaque(s) (PI, ... Pn) et/ou réalisés à l’aide de la ou desdites plaques (PI, ... Pn), en particulier un matériau présentant des motifs aléatoires ou singuliers, ce procédé comportant l’étape consistant à :

- permettre à un utilisateur, à l’aide d’un outil de simulation (10), de simuler une configuration de pose dans laquelle les éléments ornementaux sont projetés à l’échelle sur une maquette numérique, notamment 2D ou 3D, de l’espace à aménager, à une position et avec une orientation voulues, les éléments ornementaux étant affichés durant cette simulation à l’échelle de la maquette, avec leur aspect réel tel que résultant d’une acquisition numérique préalable des éléments ornementaux ou de la ou desdites plaques (PI, ... Pn) par un moyen d’acquisition (20).
2. Procédé selon la revendication 1, le matériau en plaque(s) étant une pierre ornementale, de préférence du marbre, ou toute autre pierre, ou une ou plusieurs plaques de bois ancien avec des veinages singuliers ou des ornements à conserver, ou toute plaque, plane ou non, disposant de motifs singuliers devant être reproduits pour orner des éléments d’ameublement ou de décoration dans ledit espace à aménager.
3. Procédé selon l’une des revendications précédentes, l’outil de simulation étant configuré pour générer automatiquement une projection desdits éléments ornementaux, notamment des éléments découpés et/ou usinés dans le matériau en plaque(s) et/ou réalisés à l’aide de la ou desdites plaques, sur la maquette numérique, à partir d’une sélection par l’outil de simulation et/ou par l’utilisateur des éléments ornementaux disponibles et/ou des plaques disponibles (PI, ... Pn).
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’outil de simulation étant agencé pour générer une vue 2D ou 3D de la maquette numérique avec les éléments ornementaux projetés dessus, la précision de reproduction des motifs des éléments ornementaux étant de préférence meilleure qu’un centimètre, voire meilleure que 0,5 cm ou 0,1 cm.
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant l’étape consistant à acquérir à l’aide du moyen d’acquisition numérique (20) l’aspect réel du ou de chaque élément ornemental ou d’au moins une face de chaque plaque (PI, .. .Pn), dans des conditions d’éclairage prédéfinies, et l’étape consistant à générer pour chaque élément ornemental ou plaque une ou plusieurs images correspondantes à l’échelle, utilisables par l’outil de simulation.
6. Procédé selon la revendication 5, l’acquisition s’effectuant sous éclairage normalisé, notamment en lumière diffuse et avec une température de couleur connue.
7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant la mise en place sur un élément ornemental ou une plaque (PI, ... Pn) du matériau, d’au moins un repère (27) dans le champ de vue du moyen d’acquisition (20), cette mise en place s’effectuant préalablement à l’acquisition, notamment un repère porté par un support adhésif (25) permettant la mise à l’échelle.
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’acquisition numérique s’effectuant à l’aide d’un ensemble de plusieurs appareils photographiques permettant la mise à l’échelle en 3D selon un procédé de reconstitution photogrammétrique, la mise à l’échelle étant réalisée soit à l’aide d’un distance-mètre, soit par la mise en place d’un repère tel que défini à la revendication 7.
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant la mise en place sur un élément ornemental ou une plaque (PI, ... Pn) dudit matériau, d’au moins un indicateur d’échelle dans le champ de vue du moyen d’acquisition, cette mise en place s’effectuant préalablement à l’acquisition, notamment un indicateur d’échelle porté par un support adhésif.
10. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant la mise en place d’au moins un identifiant (26), dans le champ de vue du moyen d’acquisition (20), sur l’élément ornemental ou sur une plaque du matériau, préalablement à l’acquisition, notamment un identifiant porté par un support adhésif.
11. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant la mise en place dans le champ de vue du moyen d’acquisition d’une mire de calibration colorimétrique, préalablement à l’acquisition.
12. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant l’étape consistant à générer un fichier lisible par une machine à commande numérique (30), ce fichier comportant des données permettant la découpe et/ou l’usinage automatisé de la ou des plaques (PI, ... Pn) pour produire les éléments ornementaux destinés à reproduire une configuration de pose sélectionnée avec l’outil de simulation.
13. Procédé selon la revendication 12, les données résultant de la simulation alimentant automatiquement une base de données dite BIM (« Building Information Model ») concentrant des données techniques et économiques de l’ouvrage.
14. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’outil de simulation générant automatiquement des motifs prédéfinis à partir des éléments ornementaux et/ou plaques disponibles, notamment des motifs symétriques ou à double symétrie.
15. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on affiche à l’aide de l’outil de simulation au fur et à mesure des découpes des plaques (PI, ... Pn), la surface de chaque plaque restant disponible pour la production d’éléments ornementaux.
16. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on génère avec l’outil de simulation un cahier des découpes à réaliser, sous forme manuelle ou pilotée.
17. Procédé de découpe et/ou d’usinage d’un matériau en plaques (PI, ... Pn), pour l’aménagement d’un espace selon une configuration de pose sélectionnée avec l’outil de simulation du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 16, comportant l’étape consistant à :

- Piloter au moins une machine à commande numérique (30) sur la base d’une configuration sélectionnée par l’utilisateur à l’issue de la simulation, pour découper et/ou usiner des plaques (PI, ..., Pn) de façon à produire les éléments ornementaux permettant de reproduire la configuration de pose sélectionnée.
18. Procédé selon la revendication 17, comportant l’étape consistant à acquérir préalablement à la simulation, à l’aide d’un moyen d’acquisition numérique (20), l’aspect réel d’au moins une face de chaque plaque (PI, ... Pn) dans des conditions d’éclairage prédéfinies, notamment normalisées.
19. Procédé d’aménagement d’un espace, dans lequel les éléments découpés et/ou usinés par mise en œuvre du procédé selon l’une des revendications 17 et 18 sont assemblés dans une configuration qui correspond à celle sélectionnée lors de la simulation.
20. Produit programme d’ordinateur comportant dans une mémoire ou sur un support un ensemble d’instructions lisibles par un processeur d’un outil de simulation, ces instructions conduisant lors de leur exécution le processeur à simuler au moins une configuration de pose dans laquelle des éléments ornementaux, notamment des plaques (Pl, ... Pn) et/ou des éléments réalisés par découpe et/ou usinage de celles-ci, sont projetés sur une maquette numérique d’un espace à aménager, à une position et avec une orientation voulues par un utilisateur pouvant visualiser la projection des éléments ornementaux sur la maquette numérique, les éléments étant affichés durant cette simulation avec leur aspect réel à l’échelle de la maquette, tel que résultant d’une acquisition numérique préalable des éléments ornementaux, notamment desdites plaques, par un moyen d’acquisition (20), le matériau des plaques présentant des motifs aléatoires ou singuliers.
21. Produit programme d’ordinateur comportant dans une mémoire ou sur un support un ensemble d’instructions lisibles par un processeur d’un outil de simulation, ces instructions conduisant lors de leur exécution le processeur à simuler une configuration de pose dans laquelle des plaques et/ou des éléments réalisés par découpe et/ou usinage de celles-ci sont projetés sur une maquette numérique d’un espace à aménager, à l’échelle de la maquette, à une position et avec une orientation voulues par un utilisateur, en permettant à l’utilisateur de visualiser la projection des éléments, et simulant les parties consommées et restantes de la ou des plaques d’origine, de façon notamment à permettre l’optimisation de leur usage.

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