Comment définir le niveau de détail (LOD) de sa maquette numérique ?

Qu’est-ce qu’un LOD ?

Le niveau de détail, plus connu sous l’acronyme Anglais de LOD (Level Of Detail) correspond à la précision géométrique d’une maquette numérique, caractérisée par la précision des objets 3D qui la constituent. Par extension, cette richesse géométrique permet d’obtenir un niveau de renseignement plus ou moins élevé adapté aux spécificités d’un projet.

Le concept de LOD a été introduit par l’AIA (American Institute of Architects) en 2008. Celui-ci vise à standardiser un niveau de spécifications de référence et à fluidifier les échanges dans les projets de modélisation. Parallèlement, le niveau de détail est également un moyen de quantifier l’information minimale nécessaire pour un certain usage.

Les LOD 100, 200, 300, 400 et 500 sont les cinq principaux niveaux de LOD ayant été établis, allant du standard le moins détaillé au standard le plus riche. Au-delà d’obtenir une modélisation cohérente avec son projet, déterminer un LOD permettra de :

  • Lever les ambiguïtés de rendu avec son prestataire de modélisation ;
  • obtenir une modélisation cadrée par des spécifications précises ;
  • optimiser les coûts de modélisation en fonction de son besoin ;
  • limiter les échanges et ne pas perdre de temps avec son prestataire de modélisation.

Level Of Detail ou Level Of Information ?

Le terme « Level Of Information » est de plus en plus employé, notamment lorsqu’il s’agit d’un projet BIM (Building Information Modeling). Celui-ci n’a pour autant pas vocation à remplacer le terme Level Of Detail, mais plutôt à faire référence aux informations non-graphiques rattachées aux objets 3D. Ainsi, des données relatives à la résistance d’un matériau ou aux dernières opérations de maintenances d’une ligne de production peuvent apparaître dans la maquette.

À eux deux, le LOD et le LOI forment ce que l’on nomme le « Level Of Development », réduit à l’acronyme « LODs ». Ce standard qui renvoie ainsi aux niveaux de détails géométriques et informatifs de la maquette numérique.

Les différents niveaux de LOD

LOD 100

Illustration du level of detail 100Le niveau de détail LOD 100 correspond au standard d’informations géométriques le plus faible. A l’échelle d’un bâtiment, la modélisation se contente uniquement de fournir une enveloppe du bâtiment et de ce qu’il y a à l’intérieur avec des volumes simples.

Quant aux éléments à l’intérieur du bâtiment comme les machines industrielles, celles-ci sont modélisées sous forme de bounding box simples (parallélépipèdes rectangles) représentatives d’un volume.

Les maquettes de ce niveau de détail peuvent être considérées comme trop abstraites et approximatives. Cependant, un LOD 100 peut être suffisant pour une simple étude de pré-conception, effectuée bien en amont d’un projet de construction afin de conceptualiser une idée et effectuer une première étude de faisabilité.

LOD 200

Illustration du level of detail 200Le niveau de détail LOD 200 vise à proposer une modélisation de la forme du bâtiment comprenant des éléments de structure tels que les murs, colonnes et les poutres. La position, l’orientation, la forme et la taille des objets géométriques restent pour autant toujours approximatives, et ne peuvent pas être considérées comme une source d’information fiable.

Les machines industrielles sont quant à elles représentées à l’aide de bounding box géométriques, (assemblage de plusieurs parallélépipèdes) afin de représenter plus précisément la forme et l’encombrement de la machine.

Ainsi, on utilise le LOD 200 pour transformer une première conceptualisation en un modèle plus détaillé et concret, devant schématiser et synthétiser une première couche d’informations exploitable lors d’une phase d’avant-projet détaillé.

LOD 300

Illustration du level of detail 300Le niveau de détail LOD 300 comporte également l’ensemble des murs et cloisons définissant le bâtiment, mais également les type de matériaux utilisés, la distinction entre l’intérieur et l’extérieur de la paroi, tout en précisant sa structure (porteuse, ou non-porteuse).

A ce niveau de détail, les différents composants extérieurs des machines sont modélisés.

Les objets placés dans la modélisation ont un design bien plus riche, une orientation, des dimensions et un emplacement précis. L’ensemble devient donc un référentiel dont le niveau de détail est suffisamment élevé pour mettre en place des projets d’aménagement de l’espace ou de simulations plus complexes.

LOD 400

Illustration du level of detail 400Dans un niveau de détail LOD 400, le nombre, la taille, la forme et l’orientation des objets doivent être mesurables directement dans le modèle. Ainsi, l’exploitant n’a plus à se référer à des données informatives non-graphiques. Les murs, cloisons, dalles et plafonds sont modélisés de manière à ce que les différentes couches qui les composent soient également détaillées.

Pour ce niveau de détail et pour le suivant, concernant les machines industrielles, il est préconisé d’utiliser directement les modèles numériques transmis par le fabricant lorsque c’est possible. Procéder ainsi permet de réduire les coûts et le temps de modélisation tout en s’appuyant sur des objets géométriques fiables.

La finalité de ce niveau de détail est de fournir des référentiels géométriques suffisamment enrichis et précis pour la fabrication de l’objet. Ce standard devient ainsi un référentiel adéquat au stade de construction d’un bâtiment.

LOD 500

Illustration du level of detail 500Le niveau de détail LOD 500 est égal à celui du LOD 400, cependant l’ensemble des éléments modélisés doivent avoir été vérifiés sur le terrain, après la construction ou la rénovation du bâtiment. Ainsi, on obtient une modélisation « as-built » du bâtiment, un véritable support durable pour exploiter le potentiel de la maquette BIM de son actif.

Définir un LOD pour son projet de modélisation

Même si le LOD retenu pour un projet reste propre à l’usage de la maquette et des besoins exprimés en interne, certains usages classiques se dégagent pour chacun des standards :

  • Le LOD 100 peut être suffisant en phase d’avant-projet, notamment pour les bureaux d’architectures intervenant sur la phase de conceptualisation ou d’étude de faisabilité.
  • Le LOD 200 est également adapté à une phase d’avant-projet. À la différence du LOD 100, ce standard permet d’avoir une vision plus détaillée et concrète d’un bâtiment et des éléments qui le constituent.
  • Le LOD 300 permet quant à lui de bénéficier de données fiables en ce qui concerne la taille, la position, la forme et l’orientation de l’ensemble des objets géométriques du modèle. Ainsi, il devient possible pour les bureaux d’ingénierie et exploitants du bâtiment de mener des projets de space planning et de simulations dans le modèle.
  • Le LOD 400 offre un référentiel du bâtiment et de ses éléments assez précis pour qu’ils soient fabriqués selon leurs informations graphiques et géométriques. Ce standard se destine donc à l’ensemble des parties prenantes intervenant dans la phase de construction d’un bâtiment.
  • Le LOD 500 étant une réplique du bâtiment « as-built » , une maquette numérique de ce niveau de détail sera certainement un support documenté et à jour suite à un projet le plus fiable pour l’exploitant cherchant à optimiser son utilisation.

Il est également possible d’effectuer une modélisation comportant des niveaux de détail différents selon les zones d’un bâtiment. Par exemple, le bâtiment d’un site industriel pourrait être modélisé en LOD 300 alors que les lignes de production pourraient être modélisées en LOD 400 ou LOD 500. En opérant ainsi, les coûts et le temps de modélisation sont optimisés et le livrable reste cohérent avec la finalité d’un projet.

Plus la maquette numérique sera détaillée, plus les coûts de modélisation seront élevés et plus les fichiers à exploiter seront lourds. Chaque projet a sa finalité, un niveau de LOD élevé n’est donc pas toujours la solution proposant le meilleur retour sur investissement. C’est pourquoi il nécessaire d’étudier en amont les besoins des différentes parties prenantes qui collaboreront autour de la maquette numérique du bâtiment afin d’arriver à un rendu parfaitement exploitable.

Pour aller plus loin

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