Polantis, retenu pour la qualité de son travail
En 2016, Kaldewei, désireux de modéliser une grande part de son catalogue produits, a rencontré plusieurs éditeurs d’objets BIM.
Le fabricant a proposé aux prestataires sélectionnés de modéliser un objet test avec un impératif : refléter la qualité des produits Kaldewei, synonymes de luxe et d’innovation constante.
Polantis a su convaincre Kaldewei en proposant un objet à la qualité et au réalisme irréprochables et la collaboration fut lancée pour 282 objets aux formats BIM Revit et ArchiCAD. Les objets ont, bien sûr, aussi été déclinés dans le format d’échange IFC et pour l’ensemble des logiciels de CAO.
L’organisation du travail
C’est le bureau allemand de Polantis qui a assuré le suivi du projet et qui a fait le lien avec le siège de Polantis à Paris. Les architectes ont travaillé famille par famille (baignoires, douches et vasques) et gamme par gamme sur une période très courte qui s’étendait de juin à décembre 2016.
Les services techniques de Kaldewei se sont déplacés à Paris à mi-parcours pour contrôler l’avancée de l’opération.
Le réalisme des objets BIM Kaldewei
Les deux sources d’informations fournies par l’industriel étaient des fiches techniques, des catalogues papier ainsi que des fichiers d’usine aux formats .step et .dxf. Les architectes ont pris soin de les modéliser en respectant la subtilité du matériau et la complexité des courbes des objets pour être au plus proche de la réalité.
Une photo catalogue de la bagnoire Cayono et l’objet BIM correspondant
Il existe deux principales méthodes de modélisation.
La première est utilisée dans le cas des fichiers d’usine (Solidworks, Rhinoceros, etc.), il s’agit du « surface modeling » les courbes des objets sont générées à partir de formules mathématiques créant ainsi une matière infiniment lisse.
Cette technique n’est pas adaptée aux rendus architecturaux mais elle convient très bien dans le cas de design industriel – ou dans le cas des fichiers .step fourni par Kaldewei par exemple -.
Une baignoire Kaldewei visualisée avec le logiciel Rhinoceros
Ces fichiers .step ont donc servi de base pour le contrôle des dimensions, courbes, etc. mais ils ne pouvaient pas convenir pour générer des fichiers BIM.
Les fichiers BIM ont été créés par les architectes de Polantis en utilisant l’autre méthode disponible, celle du maillage polygonal.
En effet, les logiciels d’architecture sont basés sur cette technologie qui permet de dessiner des éléments plus « organiques » et « naturels » tels des arbres, des visages, des tissus, des scènes, etc. mais encore de représenter une texture et une lumière de la façon la plus réaliste possible.
Le maillage polygonal pour représenter un visage
282 objets, 50 paramètres par objet, 1 véritable défi technique
Comme vu plus haut, Kaldewei a confié la modélisation de 282 produits aux équipes d’architectes de Polantis.
Chaque objet devait contenir pas moins de 50 paramètres soit 10 500 lignes d’information à intégrer. L’information devait correspondre aux standards COBie, NBS et IFC.
A noter que les objets ont été créés en anglais mais leur présentation sur la plateforme Polantis a été rédigée dans une dizaine de langues (dont l’allemand, le français, le russe, le chinois, l’italien, le néerlandais, etc.), cela a généré de l’information supplémentaire à traiter.
Ces efforts ont été déployés pour servir un maximum d’utilisateurs en proposant des objets compatibles avec la plupart des marchés.
L’équipe de développeurs de Polantis a pris la main sur ce sujet pour permettre aux architectes de gérer et agréger cette information de façon automatisée. L’objectif ? Créer une base de données (sous Excel) comportant tous les paramètres à intégrer et qui puisse être liée aux objets directement. Dans le cas d’une modification de l’information, seule la base pouvait être modifiable par un architecte ou par les équipes de Kaldewei et l’objet était automatiquement mis à jour.
Le système développé a été relié à l’espace client de Polantis (Kaldewei ayant accès à cet espace pour consulter de l’information marketing ou éditer les paramètres techniques des objets) pour une actualisation permanente et illimitée des produits.
Pour Revit, certains objets devaient être paramétriques et, en conséquence, comportait des informations supplémentaires : en effet, pour les vasques, l’utilisateur pouvait avoir le choix d’ôter la bonde, de la remettre ou de la remplacer par une bonde générique.
Le cas Archicad
Pour Archicad, la question de l’information a été abordée avec un développement en GDL (le langage natif du logiciel) : l’intégration de l’information n’a pas pu être faite de façon aussi massive que sur Revit mais le système développé par Polantis à permis un gain de temps considérable. Le process ? A partir du template (type COBie) fourni par Achicad pour un objet, un script a été développé pour intégrer les 50 paramètres, objet par objet.
Une capture d’écran dans Archicad : tous les paramètres du Saniform Plus
Un hébergement de 810 objets pour bénéficier de la force de frappe de la plate-forme Polantis
Les 282 objets modélisés par les équipes de Polantis sont téléchargeables sur la plate-forme depuis décembre 2016, ils sont aussi accessibles directement sur le site de Kaldewei.
Les fichiers BIM sont accompagnés de 600 objets au format .dwg que Kaldewei a souhaité mettre aussi à disposition des utilisateurs de la plate-forme.
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La démarche BIM
Alucobond a rencontré Polantis en 2013 et sa démarche BIM a été particulière puisque réalisée en deux temps.
La décision a été prise de modéliser les panneaux du fabricant en développant d’abord des shaders ou textures. L’objectif était que les utilisateurs puissent visualiser les qualités esthétiques des produits Alucobond sur l’ouvrage qu’ils étaient en train de concevoir.
En 2016, de nombreux shaders étant produits et Alucobond ayant constaté l’intérêt des concepteurs, les équipes se penchèrent sur la création de 3 panneaux de façade.
L’intérêt de télécharger un système Alucobond complet ? Pouvoir intégrer à la maquette numérique un panneau et y associer une texture afin de :
Le tableau de composition du « Hooked on bolts Suspendend Tray Panels » : systèmes et shaders sont associés
Tout au long du processus de modélisation, Polantis a trouvé dans les équipes allemandes d’Alucobond un interlocuteur attentif et soucieux de répondre aux attentes de l’utilisateur.
La modélisation des shaders
En 2013, l’architecte chef de projet chez Polantis s’est rendue à l’usine d’Alucobond à Singen pour découvrir l’histoire du fabricant, ses processus de fabrication et l’attention portée à la qualité des designs réalisés pour les façades.
Une fois la production commencée, les allers-retours entre Alucobond et Polantis servaient à ajuster le niveau de réalisme et de précision des couleurs pour un rendu parfait. Pour ce faire, la documentation mise à disposition de l’équipe d’architecte était principalement le catalogue de références de l’industriel et des échantillons scannés.
Pour comprendre comment une texture est modélisée et quels sont les 5 éléments qui sont combinés pour obtenir un rendu parfaitement réaliste, vous pouvez vous référer aux Case Study réalisé pour Wienerberger en cliquant ici.
La texture Alucobond Gravel D0011
La modélisation des shaders pour Archicad
En 2016, Alucobond a demandé à Polantis de décliner les textures d’abord réalisées pour Revit pour le logiciel ArchiCAD.
L’équipe dédiée au logiciel Archicad a donc repris le projet. Il a fallu repartir de presque zéro pour recréer chacune des 94 textures : les éléments ayant pu être récupérés étant les RAL, l’échelle des textures et les dimensions des designs.
La modélisation des textures les plus élaborées a été réalisée à partir du moteur de rendu d’Archicad : CineRender. De la même façon qu’avec Revit, le niveau de difficulté variait selon la complexité de la texture : aspects métalliques, effets fresnels, reliefs, etc.
L’avantage d’ArchiCAD est que CineRender est un moteur de rendu très performant, l’utilisateur peut rester sur le logiciel et constater les qualités esthétiques du produit sans passer par un logiciel tierce, c’est donc plus confortable pour la visualisation des textures.
Intervenant dans un second temps, l’équipe en charge de la modélisation sous ArchiCAD a proposé à Alucobond de permettre à l’utilisateur le téléchargement par packs : plusieurs shaders de la même gamme disponibles en une fois.
Ce fonctionnement plus simple a été adopté par l’équipe qui modélisait pour Revit.
La modélisation des panneaux
Trois années plus tard, les textures étant modélisées, Alucobond a demandé aux architectes de Polantis de se consacrer à « l’arrière-plan » ou plutôt aux « coulisses ». Combien de panneaux, combien de dalles derrière une texture appliquée sur une surface donnée, que se passait-il derrière la texture ?
Les façades modélisées sont un véritable gain de temps pour les concepteurs qui peuvent tester plusieurs possibilités pour la phase esquisse avec toujours un calcul automatique du calepinage et une visualisation des couleurs appliquées.
Le panneau Hooked on bolts Suspendend Tray Panels
L’équipe s’est d’abord interrogé sur le niveau de détail souhaitable, il fut convenu d’en développer trois :
On distingue quatre couches dans la modélisation du panneau avec le niveau de détail le plus élevé :
Les 4 couches d’un panneau (3ème niveau de détail)
La modélisation des panneaux pour ArchiCAD
Afin de proposer sa solution BIM à un maximum d’utilisateurs, en 2016, Alucobond a fait le choix de décliner aussi ses systèmes pour ArchiCAD.
Les architectes en charge du projet ont donc produit :
Il est intéressant d’observer que chez ArchiCAD, le produit BIMé est considéré comme un objet paramétrique tandis que chez Revit, il est considéré comme un objet système.
La volonté de servir un maximum de prescripteurs
Les deux logiciels n’ayant pas du tout les mêmes fonctionnements, il n’était pas évident pour les équipes de Polantis de réfléchir à la modélisation des produits Alucobond de la même manière, les deux équipes ont donc travaillé indépendamment l’une de l’autre.
Ces derniers mois, sur Polantis, les téléchargements aux formats BIM se répartissent entre les formats de la manière suivante :
Revit totalisant 47,3 % des téléchargements, il est courant que les industriels entament leur démarche BIM en faisant modéliser leur produit pour ce logiciel. Cependant, la modélisation aux formats ArchiCAD est de plus en plus demandée par les industriels.
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Case Study #3 – La Toulousaine
La démarche BIM
En septembre 2015, Polantis mettait en ligne les produits CAO et BIM de Rector : le « ThermoPredalle et Mur Maconnerie » et le « ThermoPredalle et ThermoPremur ».
La spécificité des produits du fabricant ? Une partie du système est conçue en usine (avec ferraillage intégré) et la partie bétonnée est coulée sur le chantier.
La résultante ? Un montage facilité et une qualité de construction incomparable avec notamment de très bonnes performances thermiques (pas de ponts thermiques).
Pour Polantis, modéliser les systèmes de Rector était un challenge : comment concevoir un objet multicouches et s’assurer de sa parfaite adaptabilité au projet ?
Test 1 : « le super-produit »
Avec la pleine collaboration de Rector, l’équipe d’architectes en charge du projet lança une étude pour déterminer la meilleure façon d’appréhender la modélisation des produits.
Il fut d’abord convenu que les murs et planchers seraient traités de la même façon car le système constructif était le même.
Ensuite, les équipes décidèrent de créer un super-produit. Le feraillage serait réparti de façon automatique dans la pièce traitée : c’était l’assurance de représenter le produit de « l’intérieur » avec tous les éléments qui le composent.
Cependant, très vite, l’équipe découvrit plusieurs obstacles à la modélisation de ce produit.
Le ferraillage qui avait été rendu paramétrable ne s’intégraient pas bien à des pièces aux formes complexes et n’était pas adaptable à tous les types de surfaces.
De plus, le ferraillage de Rector s’intègre dans les deux couches principales du système, ce qui n’était pas paramétrable dans Revit.
Enfin, la question du premier utilisateur des produits a été soulevée : un architecte n’avait pas d’utilité à exploiter ce super-produit qui, en plus d’être long à charger dans la maquette, comportait des informations davantage utiles aux bureaux d’études.
L’étude avait donc révélé que ce produit était trop élaboré.
Un système multicouches
En parallèle de la rencontre avec Rector, Polantis avait commencé à collaborer avec Siplast (spécialiste de l’étanchéité). Les deux produits étant des successions de couches isolantes, la réflexion pour modéliser les produits de Siplast a aussi servie pour ceux de Rector.
De façon semblable, il a été convenu de concevoir un système au format .rvt dans lequel serait représentées les couches : la couche isolante, la couche de béton, etc. Le ferraillage serait représenté sur les éléments non plus en 3D mais sur les éléments 2D et sur les autres visuels fournis avec le produit au moment du téléchargement.
Une image de synthèse présentant la disposition du ferraillage
La différence entre le format .rvt et le format .rfa
Sur un projet Revit, la maquette est faite en .rvt : elle réunit tous les éléments du projet, c’est en quelque sorte l’anatomie du bâtiment. La maquette au format .rvt comprend la nomenclature, les matériaux, les paramètres, la géolocalisation… toutes les informations possibles. Cette maquette renseignée permet de communiquer avec les autres corps de métier de la chaine design & build.
Un objet au format .rfa appartient, lui, à une famille Revit. Ce sont des objets que l’on peut prendre et déplacer simplement comme une fenêtre, une chaise ou un luminaire. On parle de famille car il y a une organisation entre les objets : certains sont parents alors que d’autres sont fils ou grand-parents.
Le grand intérêt d’avoir conçu les système Rector au format .rvt réside dans le fait qu’il peut – au contraire d’un format .rfa – contenir de l’information sous forme de fichier texte ou d’images.
Le I de BIM pour Information
Par exemple, modéliser un objet .rvt a permis d’intégrer la couche de ferraillage au système, non pas dans sa géométrie mais dans son information.
Cela s’est avéré particulièrement nécessaire car, par exemple, s’il était intégré au produit sous forme de couche sans qu’elle ne soit pour autant paramétrée par les équipes de Polantis, il incomberait à l’architecte de décider de la façon de poser le ferraillage, entrainant ainsi sa responsabilité en cas d’erreur de calcul.
L’information produit trouve toute son importance dans le cas des objets BIM Rector : afin de ne pas surcharger la maquette numérique, le produit est visuellement « allégé » et représenté simplement mais toutes ses qualités, son mode de pose, les points singuliers et les informations de performances ou de normes sont associées dans l’objet au moment du téléchargement.
Un objet « hub »
Afin d’exploiter au mieux cette dimensions informative, il a été convenu avec Rector de penser les systèmes modélisés comme des « hubs » :
Information sur les performances acoustiques, sismique et incendie
Le BIM pour tous les acteurs de la construction
En définitive, cet « objet hub » proposé par Rector permet de servir parfaitement tous les utilisateurs de la chaine Design & Build. Voici une liste des acteurs concernés par les objets BIM :
Pour être utile à toujours plus d’acteurs, les objets BIM Rector sont aussi disponibles pour le logiciel ArchiCAD. Les objets modélisés pour Allplan sont actuellement en cours de production par les équipes de Polantis.
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Le Catalogue CAO & BIM de Sika modélisé par Polantis
L’objectif de la démarche BIM
En Octobre 2012, Polantis mettait en ligne 29 textures briques conçues pour Wiennerberger.
Ce spécialiste incontournable de la terre cuite a entamé une démarche BIM pour un large panel de produits : de la brique teintée traditionnelle aux effets plus élaborés jusqu’à des matériaux aux couleurs naturelles.
L’enjeu pour Wienerberger, leader de la terre cuite, était de confirmer sa position de leader en étant à la pointe de l’innovation.
La problématique pour l’équipe d’architectes en charge du projet au sein de Polantis était la suivante : le revêtement mural étant la première vue d’un projet, il fallait reproduire précisément les propriétés esthétiques des produits Wienerberger.
La documentation donnée par Wienerberger
Wienerberger a fourni à Polantis plusieurs sources pour travailler : parfois la photographie d’une partie d’un mur, parfois la photographie d’un ensemble de brique superposées mais sans jointure et d’autre fois des vues de bâtiment en perspective.
Les briques « Lof Rouge » de Wiennerberger
La première action de l’équipe d’architectes en charge du projet a été de détourer et d’isoler chaque brique présente sur la photographie pour garder ses particularités de façon à toujours témoigner de la richesse du matériau.
Il a aussi fallu « applatir » les vues en perspective pour que l’utilisateur retrouve précisément les tailles et formats des briques modélisées.
La représentation 3D
Il y a quatre type d’objets BIM : l’objet simple (pour du mobilier par exemple), l’objet paramétrique (pour un produit à dimensions variables), le système (pour un produit composé de plusieurs éléments et à dimensions variables) et la texture (pour du revêtement de mur ou de sol par exemple).
Les produits Wienerberger sont des textures : il faut se représenter un papier peint que l’on appliquerait sur une géométrie donnée.
Les briques ne pouvant être modélisées et assemblées une à une car ce serait trop fastidieux, l’équipe d’architecte à conçu une texture infinie applicable en un clic sur n’importe quel mur.
Une texture infinie
Un architecte voulant appliquer une texture donnée ne pourrait se contenter de copier-coller une image « brique » prise au hasard d’un catalogue en ligne : la répétition serait visible et l’effet rendu ne serait pas naturel.
Une texture simplement « copiée-collée »
Les équipes de Polantis ont travaillé sur Photoshop pour adapter la texture de façon à ce qu’elle réagisse comme un vrai assemblage de briques.
Le shader, une combinaison de couches
On parle de « shader » dans le cas de la combinaison de plusieurs textures.
Les 5 éléments qui composent le shader Agora Pourpre de Wienerberger
Un shader bien réalisé combine toujours 5 éléments :
Le revêtement « Linnaus Etouffle » à gauche est plus lisse et brillant que le revêtement « Terre Blanche » à droite.
Sur la page de Wiennerberger présentée sur la plateforme de Polantis, tous ces éléments sont présentés à côté du shader afin qu’un utilisateur expérimenté puisse avoir un aperçu de ce qui se trouve dans le .zip qu’il télécharge.
Cette information permet aux prescripteur d’obtenir le détail de comment est composé le shader qu’il appliquera sur ses projets.
Le dernier élément informatif accompagnant le shader est une vue du catalogue de Wienerberger : elle permet de constater l’absolue ressemblance entre le fichier donné et le réel.
Les échanges avec Wienerberger
Le travail des architectes de Polantis a été validé après une étude méticuleuse par les équipes du spécialiste de la terre cuite. L’attention de l’industriel était avant tout portée sur le réalisme des shaders. Il a fallu modifier certains éléments :
L’architecte et le client
Ces points avaient tout intérêt à être soulevés car l’architecte a besoin que le projet présenté au client via son logiciel soit hautement fidèle à la réalité, l’image et le rendu priment.
Cette fidélité permet au client de se projeter et de valider le projet plus facilement.
Dans le cas du BIM, on dit communément que la maquette numérique permet de « construire avant de construire », présenter un projet à l’esthétisme réaliste contribue à ce que l’architecte et son client aient des échanges plus constructifs.
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L’objectif de la démarche BIM
La Toulousaine et Polantis se sont rencontrés en 2011.
Au mois de juin de la même année, la décision a été prise de modéliser en BIM une première ligne de produit. Ce sont les produits de la ligne Murax, des rideaux métalliques, qui firent office de test.
Suite au succès de ces premières modélisations, quatre lignes supplémentaires suivirent et au fur et à mesure les produits se complexifièrent.
A cette époque, la société Polantis était d’abord connue pour son travail en CAO et sur la qualité des visuels qu’elle produisait, le travail commandé par La Toulousaine a donc été l’occasion d’un dialogue poussé et formateur entre les deux acteurs.
Tout d’abord, La Toulousaine et Polantis firent le choix de travailler sur Revit puis de ré-dessiner les objets ainsi modélisés en CAO.
Des sources documentaires solides
A la demande de Polantis, La Toulousaine fournit une documentation claire et facilement exploitable : il s’agissait de documentation commerciale (avec schéma, cotes, dessins des différents produits et de leurs composants) ainsi que, parfois des fichiers d’usine (format .igs) et de quelques dessins CAO (format .dwg).
Un extrait du catalogue de La Toulousaine
L’équipe d’architectes en charge du projet identifia le besoin de créer pour La Toulousaine des objets paramétrables : en effet les produits de la ligne Murax devaient pouvoir être « étirables » en fonction des besoins de l’utilisateur et des contraintes de l’industriel.
Ils ajoutèrent au fichier un tableau de composition comprenant un schéma d’installation du produit et un zoom sur ses points singuliers.
La création du tableau de composition fut repris par la suite pour l’ensemble des objets paramétrables et systèmes proposés par Polantis aux industriels : l’aspect information étant primordial dans le BIM, les architectes en charge du projet font toujours en sorte de fournir à l’utilisateur l’ensemble des éléments nécessaires de la conception à l’exploitation d ‘un bâtiment.
A cette gamme d’objets paramétrables, Polantis ajouta une texture « grille », un fichier purement visuel destiné à donner un aperçu rapide de l’esthétique d’un projet grillagé avec les produits de la marque.
Les produits ainsi conçus – objets paramétrable et texture – furent rapidement validés par La Toulousaine, séduite par la facilité d’utilisation des rideaux métalliques qui n’avaient qu’à être apposés contre un mur pour s’intégrer au projet.
Une 2ème ligne de produits plus élaborés
La Toulousaine proposa ensuite à Polantis la modélisation de portes de garage. Il fallu organiser la production de 33 portes qui avaient pour particularité :
– d’être composées de plusieurs matériaux : métal, PVC translucides, etc.
– d’avoir trois types d’ouverture selon la hauteur du plafond et la taille du garage
Un modèle de porte de garage La Toulousaine
L’objectif de La Toulousaine était de de permettre à l’architecte utilisateur la plus grande liberté dans le choix esthétique du produit et dans ses possibilités de pose. Polantis devait donc permettre d’offrir cette liberté mais aussi garantir à La Toulousaine que ce serait dans la limite de ce qui était faisable.
Revit et les objets paramétrables
Arrêtons-nous sur le logiciel Revit et sur la façon dont on conçoit et « contrôle » un objet.
L’architecte peut contrôler les paramètres dudit objet en intégrant dans le logiciel des équations et des calculs.
Par exemple, pour ajouter un mètre à un portail donné, il faut indiquer au logiciel qu’un mètre est égal à 3 bandes de « matière » supplémentaire – type PVC – et que chaque bande sera de 30 cm. Il faut aussi bloquer les possibilités de faire évoluer ce portail selon les capacités techniques du fabricant : on ne peut, par exemple, pas ajouter 5 m à un portail car cela dépasserait les capacités de production du fabricant.
Le travail des architectes de Polantis est donc à la croisée de l’architecture et de la programmation informatique.
Avec les logiciels Archicad et Allplan, l’aspect « programmation » prend encore plus le pas sur le travail de l’architecte car il faut coder dans un langage particulier pour générer des objets.
Les lignes de produits suivantes, des familles d’objets à « recomposer »
La 3ème ligne proposée à la modélisation par La Toulousaine était plus complexe que les précédentes : il s’agissait de portails coulissants.
L’équipe d’architectes de Polantis a donc décidé de décomposer les portails selon plusieurs familles – le terme « famille » est issu du vocabulaire du logiciel Revit – :
– des cadres différents selon le modèle (de type « chapeau de gendarme », droit, oblique, etc.)
– des cadres qui définissaient la structure métallique de la porte
– des « remplissages » qui définissaient la texture de la porte : métal, pvc semi transparent, bois, faux bois, etc
– des « remplissage » différents selon la matière, selon la couleur (lames horizontales, diagonales, remplissages spéciaux)
A partir de ces différents familles, Polantis a pu composer 33 modèles de portails de style parfois très différents.
La 4ème ligne de produits, destinée aux particulier, proposait davantage de détail et le travail de modélisation de l’équipe projet a dû être minutieux pour reproduire des éléments de décoration tels que les pointes des portails (style fer de lance, fleur de lys, goutte d’eau, etc.) ou des détails de fermetures particulièrement ouvragés.
En novembre 2013, Polantis réalisait la modélisation de la 5ème ligne : des portes de garage résidentielles sur lesquelles ont trouvait de nouveaux détails supplémentaires tels que des cassettes, des hublots et des poignées.
La seule consultation des catalogue commerciaux largement illustrés de photo et de schéma permit de représenter les produits des 5 lignes jusqu’à leur moindre détail.
Le modèle Conros 2 vantaux de La Toulousaine
L’organisation de la modélisation du catalogue : d’une ligne simple vers des produits complexes fit ses preuves puisque le projet avait avancé très rapidement.
Les fichiers CAO, un outil de communication
Une fois le travail de modélisation terminé, La Toulousaine qui prévoyait en parallèle du projet le lancement de son catalogue demanda à Polantis de créer le visuel de la couverture : c’est ainsi que les architectes de Polantis proposèrent des dessins d’architecte classiques – dont celui d’un bâtiment réalisé par Henri Sauvage et voisin des locaux de Polantis dans le 18ème arrondissement de Paris – dans lesquels étaient insérés des portes modélisées.
Le catalogue 2013 de La Toulousaine
Une collaboration qui se poursuit autour du BIM
La Toulousaine, précurseur dans sa démarche BIM fit modéliser en CAO & BIM une part non négligeable de son catalogue : 197 objets sont aujourd’hui téléchargeables en ligne sur polantis.com.
Aujourd’hui Polantis et La Toulousaine continuent de collaborer pour promouvoir ces objets qui sont au service des prescripteurs. Sur le salon BIM World qui s’est tenu les 6 et 7 avril 2016, les deux entreprises ont organisé des animations conjointes sur le thème des e-catalogues et plus largement sur le thème du BIM.
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Polantis à BIM World, le bilan
Case Study #1 – L’Enveloppe Métallique du Bâtiment
L’objectif de la démarche BIM
En mai 2012, Baccarat et Polantis ont leur premier contact.
Baccarat avait pour premier objectif de permettre aux architectes et décorateurs d’intérieur d’intégrer dans leurs maquettes CAO & BIM ses fameux lustres et luminaires. Le second objectif était de permettre au service marketing d’exploiter les visuels des objets crées par Polantis.
Baccarat avait aussi besoin que les objets soient disponibles pour l’ensemble des logiciels de CAO ainsi que pour le logiciel BIM Revit.
La particularité du matériau
La demande de Baccarat était la suivante : Polantis devait commencer par modéliser 2 objets test très différents l’un de l’autre : d’un côté, un lustre complexe et de grande taille et de l’autre côté, une petite lampe sur pied. Baccarat voulait évaluer la capacité des architectes de Polantis à traiter des objets variés et surtout se rendre compte de la façon dont l’équipe d’architectes pourrait modéliser le cristal.
En effet, la réaction du cristal à la lumière est différente de celle des autres matériaux. Un materiau transparent comme le verre va laisser la lumière le traverser tandis que le cristal dédouble le faisceau lumineux qui le traverse et modifie son orientation. Cela confère au cristal un éclat incomparable.
L’équipe d’architectes de Polantis a travaillé sur ce projet durant un mois : il fallait comprendre comment recréer numériquement la brillance du cristal. De nombreux aller-retours furent effectués entre Polantis et la Chef du développement produit au sein de Baccarat : le petit cristal rouge qui vient ponctuer chaque création de la maison était particulièrement scruté.
En juin 2012, Baccarat validait les 2 objets proposés par Polantis et passait une commande de 104 objets : lustres, chandelier, lampes sur pied, torches, etc.
Le modèle Zenith Chandelier 24L Black Crystal
Les enjeux de la modélisation
Polantis s’est interrogé : « Comment « traduire » l’éclat si particulier du cristal ? », « Comment modéliser des lustres dont le montage est complexe et irrégulier ? », « Comment modéliser les éléments en cristal soufflé qui se trouvent sur certains lustres et qui sont faits à la main ? », « Comment organiser la production de tant de pièces ? ».
La documentation du produit
Baccarat avait fait parvenir à l’équipe 4 échantillons : un prisme transparent, un prisme grenat (le fameux rouge Baccarat), un autre noir et le dernier champagne. Le fait de pouvoir manipuler ces échantillons et de les avoir à portée de main (plutôt qu’en photo) permettait aux architectes de produire un rendu couleur au plus proche de la réalité.
Des catalogues papier, des photos des objets et des fichiers d’usine au format .IGS et .SIP ont aussi été communiqués à l’équipe.
Dans un second temps, l’équipe en charge du projet s’est rendu « sur le terrain » : la personne en charge du développement produit a reçu les architectes au musée Baccarat installé sur les Champs-Élysées pour une visite sur mesure. L’objectif était de comprendre comment étaient produites les pièces, dans quels ordre les cristaux étaient associés et selon quelle logique. Cette phase d’observation était incontournable car certains lustres qui devaient être modélisés était accompagnés de photo de définition trop faible pour constater où allait précisément tel ou tel cristal.
Zoom sur la modélisation d’un cristal grenat
Les qualités d’un cristal sont les suivantes : réflexion, réfraction, transparence, pureté.
Pour modéliser le cristal rouge, emblème de Baccarat, il fallait commencer par modéliser une forme blanche et opaque. A l’aide d’éléments géométrique simples (dits primitifs) on recréait la forme du cristal. Il fallait ensuite observer les reflets de la lumière recréés par le logiciel. A quel endroit la lumière allait frapper la forme ? L’architecte jouait ensuite avec la transparence en superposant plusieurs couches de couleur grenat. Enfin, la texture du cristal était retravaillée ainsi que l’effet de réflexion de la lumière.
Le cristal rouge, emblème de Baccarat
Une organisation nécessaire
Les objets du cristallier étaient très complexes à première vue mais leur étude a permis de constater que certains éléments se répètaient sur le même modèle.
L’équipe a donc commencé par modéliser des formes grises, sans matériau, il fallait respecter la géométrie de chaque élément qui compose un objet.
L’étape suivante à consisté en la recomposition du « puzzle » pour chaque objet.
La troisième étape était d’ajouter la matière cristal que les architectes avaient pu recomposer pour les objets test, puis la texture et enfin le relief de chaque élément.
Un perroquet en cristal soufflé
Dans le cas d’éléments particuliers qui comprenaient une tête de perroquet, une tête de cerf ou un parapluie intégrés dans le lustre, les équipes ont dû abandonner les logiciels d’architecture au profit d’un logiciel spécialisé dans les effets spéciaux et qui est utilisé pour les films d’animation (tels que ceux des studios Pixar). Il s’agit de Zbrush qui donne à manipuler de la matière comme si l’on manipulait de l’argile en 3D.
Le logiciel ZBrush
Chaque objet qui avait été modélisé devait ensuite être « optimisé », c’est à dire que le poids du fichier devait être réduit au maximum mais en trouvant l’équilibre qui permettait de conjuguer réalisme visuel et téléchargement rapide par les utilisateurs sur la plateforme Polantis.
Plus de 80 échanges entre Baccarat et Polantis ont été nécessaires pour la validation de l’ensemble des objets : un objet était réussi quand on pouvait confondre la photo et son avatar numérique.
L’exploitation des objets modélisés
Cette dernière condition étant particulièrement remplie, le cristallier a pu avoir d’autres usages des objets réalisés.
Polantis a, par exemple, modélisés des dessins d’usine pour que les équipes de Baccarat constatent l’intérêt d’envoyer les produits en production.
L’équipe d’architecte en charge du projet a aussi produit des images de synthèse et autres photomontages dans lesquels s’intégraient des lustres et luminaires : en donnant l’illusion du réel, ces visuels permettaient d’économiser des prises de vue pour la confection des catalogue publicitaires de la marque ou pour l’illustration du site web.
Une image de synthèse
Mise en ligne des objets
Les objets ont été mis en ligne à la fin du mois d’octobre 2012, ils sont aujourd’hui très appréciés des utilisateurs de Polantis et sont téléchargés dans le monde entier.
Le savoir-faire
Le savoir-faire des architectes de Polantis a été mis au service de Baccarat pour reproduire les objets du cristallier jusque dans ses moindres éclats, sans les trahir. Le parallèle est aisé entre le travail minutieux du tailleur de cristaux et celui de l’architecte reproduisant chaque reflet du cristal.
Consulter la bibliothèque d’objets de Baccarat.
Consulter le site de Baccarat.
Pour en savoir plus sur le BIM, cliquez ici.
L’objectif de la démarche BIM
En mars 2015, l’Enveloppe Métallique du Bâtiment (ex SNPPA) a rencontré Polantis.
L’objectif de ce syndicat était de permettre à ses adhérents de voir leurs produits intégrés dans des projets réalisés en BIM. Pour ce faire, Polantis devait modéliser une sélection de produits génériques parmi les plus couramment utilisés en construction.
Le choix de l’Enveloppe Métallique du Bâtiment s’est porté sur 58 systèmes constructifs : bardages, panneaux, couvertures, etc. à fournir avant le mois de novembre pour une présentation lors du Mondial de la Construction (Batimat).
Un client et une démarche BIM singuliers
Les équipes de Polantis se sont alors interrogées : « Quelles informations soumettre à l’utilisateur pour un produit générique ? », « Comment faire la synthèse de plusieurs produits aux qualités techniques diverses ? », « Comment créer des objets devant servir plusieurs fabricants, parfois même concurrents ? » …
Un projet pilote révélateur
En guise de projet pilote, un premier objet test a été réalisé pour valider cette démarche : l’équipe d’architectes de Polantis a modélisé un bardage sur Revit et a produit son tableau de composition.
Cet objet fut réalisé avec difficulté. En effet, l’équipe avait travaillé à partir d’une documentation très voire trop fournie mais composée de schémas sur lesquels ne figuraient ni légende, ni échelle, ni dimensions.
Bardage double peau horizontale : le schéma d’un angle
La nécessité d’une documentation précise et hiérarchisée
Polantis demanda alors à l’Enveloppe Métallique du Bâtiment davantage de documentation : fichiers Autocad, schémas détaillés, dessins d’usine, etc. Une information précise et hiérarchisée que des industriels auraient pu aisément fournir mais que le syndicat ne possédait malheureusement pas.
Avec l’aide de Polantis, un grand travail pour réunir de la documentation, la trier, l’annoter et l’organiser fut alors entamé par l’Enveloppe Métallique du Bâtiment. Pour chaque produit, le syndicat devait fournir une fiche de renseignement complétée de dessins où apparaissaient les informations primordiales.
Un document fourni par l’Enveloppe Métallique du Bâtiment
Pour faciliter cette démarche, l’équipe d’architectes et l’expert de l’Enveloppe Métallique du Bâtiment prirent la décision de travailler ensemble.
Ces rendez-vous d’une demie-journée étaient bi-mensuels. Le travail s’organisait selon les étapes ci-contre. D’abord, l’expert corrigeait un ou deux produits et pendant les corrections, il expliquait le principe constructif du type de produit en question. Cela permettait à l’architecte chef de projet de comprendre le produit et de mieux le représenter lorsqu’elle faisait ses coupes. Ces échanges lui permettaient aussi de comprendre ce qu’elle devait cacher ou au contraire montrer de l’objet. Après la séance, les produits similaires étaient traités en autonomie et renvoyés pour validation à l’expert. La séance suivante concernait une autre catégorie de produits.
L’expert profitait aussi de ce travail pour appréhender les possibilités et les limites des logiciels de CAO et BIM sur lesquels l’équipe d’architectes travaillait : chacun sortait de ces échanges avec davantage de billes pour le projet mais aussi pour mieux comprendre son métier.
Enfin, au delà du travail architectural, cette collaboration entre l’expert du syndicat et les architectes de Polantis était importante en l’absence d’un industriel garant de ses produits. En effet, la présence de l’expert était nécessaire pour endosser la responsabilité des produits dessinés, pour vérifier leur fidélité à la réalité et pour attester que chaque adhérent du syndicat puisse « se retrouver » dans les produits génériques.
C’était sous son contrôle que Polantis pouvait garantir la satisfaction des adhérents.
L’information du produit
Dans BIM (Building Information Modeling), il y a Information. Un objet BIM c’est une partie de représentation visuelle et de manipulation dans la maquette et une partie d’Information (normes, résistance des matériaux, performances thermiques, etc.).
Cette information reliée au produit renseigne l’ensemble de la chaîne de la conception jusqu’à la maintenance du bâtiment : chacun des acteurs peut la consulter.
Tableaux de composition, points singuliers
Tout d’abord, les situations particulières dans lesquelles pouvaient être intégrés les produits en phase chantier et la façon dont ils réagissaient ont été traitées. L’objectif : l’utilisateur final pourrait ainsi disposer d’une solution pour la plupart des usages qu’il aurait des produits modélisés.
Cette étape était primordiale pour le bon usage des produits. En effet, dessiner ces points singulier de façon précise leur permettaient d’accomplir au mieux leur fonction : s’intégrer directement sur les plans des logiciels de CAO et BIM, être à l’échelle pour comprendre à quelle taille le détail est dessiné et faire respecter la cohérence de pose sur le chantier grâce à l’organisation des légendes.
La maîtrise de l’information
Concernant l’information contenue dans les produits, Polantis a indiqué au syndicat quelles étaient les attentes de l’utilisateur final (l’architecte, le dessinateur, l’ingénieur, etc.). Au moment de la conception, quels renseignements fournir pour tirer le meilleur du BIM ? Les équipes de l’Enveloppe Métallique du Bâtiment ont pu répondre en complétant un fichier excel qui leur avait été soumis.
En complément et à la demande du syndicat, les utilisateurs devaient trouver cette information accolée à une représentation schématique de celui-ci hors de la maquette numérique. Selon l’Enveloppe Métallique du Bâtiment, un utilisateur ne maîtrisant pas un logiciel BIM pouvait, par ce moyen, s’assurer que l’information était bien reliée au produit.
L’information accolée à un schéma
L’organisation de l’information
Pour expliquer au mieux le produit à l’utilisateur, le syndicat a aussi réfléchi sur l’organisation de l’information.
Par exemple, afin d’être le plus didactique possible, un code couleur a été soumis à l’équipe d’architectes de Polantis pour permettre à l’utilisateur de visualiser au mieux le principe constructif de chaque point singulier :
– Rouge pour les fixations,
– Bleu pour les écarteurs,
– Vert pour les pièces de finition.
De même, les pictogrammes ci-dessous ont été conçus pour présenter l’information réglementaire du produit : l’utilisateur devait pouvoir cliquer pour accéder directement au site de l’Enveloppe Métallique du Bâtiment.
Le logiciel indique que le pictogramme « Résistance au choc » contient un lien consultable
La représentation 3D
Il y a quatre type d’objets BIM : la texture (pour du revêtement de mur ou de sol par ex.), l’objet simple (pour du mobilier par ex.), l’objet paramétrique (pour un produit à dimensions variables) ou le système (pour un produit composé de plusieurs éléments et à dimensions variables).
Selon la demande de la SNPPA et après une étude préalable, l’équipe d’architectes de Polantis a opté pour la création de systèmes. Un système BIM a l’avantage de pouvoir s’intégrer dans la quasi-totalité des projets et maquettes numériques et offre une flexibilité remarquable.
Les modèles 3D des produits ont été travaillés en CAO avec 3DS max pour un rendu parfaitement fidèle à la réalité avec un processus de contrôle très poussé, jusqu’à l’étude des chevilles et des fixations.
La fidélité du produit à la réalité se traduit aussi dans son respect de la réglementation. De la même manière que le produit est conçu en fonction de celle-ci, son avatar numérique répond aux normes. Par exemple pour le type de bardage ci-dessous, les réglementations constructives (entraxe entre deux IPE) ou types d’isolation (laine de roche ou polyuréthane) associées au produit devaient être modélisées.
La question du visible et de l’invisible a aussi été soulevée : qu’est-ce que Polantis devait montrer à l’utilisateur ? Sur une perspective écorchée, l’Enveloppe Métallique du Bâtiment a choisi de montrer la composition du produit dans son intégralité, faisant apparaître les différents éléments qui composent le produit.
Sur l’exemple ci-dessus, de gauche à droite, on distingue progressivement :
l’intégration de l’isolant laine de roche dans le plateau de bardage,
– le rythme des fixations des chevilles,
– la bonne représentation du pincement de l’isolant,
– la bonne fixation du bardage sur l’écarteur,
– le rendu produit fini et posé.
L’enjeu était donc de traduire un produit réel en un système numérique, du palpable vers le digital.
Une collaboration enrichissante
En conclusion, les 58 produits désormais disponibles ont été conçus en associant l’expertise des architectes de Polantis et la volonté de l’Enveloppe Métallique du Bâtiment de servir pleinement ses adhérents.
Aujourd’hui cette démarche BIM est toujours en cours : les équipes de l’Enveloppe Métallique du Bâtiment et ses adhérent industriels travaillent avec Polantis à l’amélioration de ces objets BIM génériques grâce aux retours des professionnels et experts du BIM.
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