Reconstruction de forme: plan des formes de coque de bateau.

Données du projet

• Bateau en forme de radoub
• Longueur: 53,3 m
• Largeur: 9,8 m
• Creux: 5,33 m
• Déplacement: 455 t

Objectif

• Recréer les plans de forme de la coque pour son entrée en carénage
• Pièce constituante du dossier de stabilité réglementaire

Besoin exprimé

• Couples et sections tous les mètres
• Couples et sections plus rapprochées sur la poupe

Contraintes

• Travaux d'autres corps de métier en cours sur la coque
• Tourelle d'accès (échafaudages) en place sur le coté tribord
• Faible recul sur les cotés tribord et babord

Etude du chantier

La construction de ce bateau remonte à 1930, la majorité des plans le concernant sont obsolètes. Les plans des formes sont quant à eux inexistants. Afin de pouvoir les produire, le bureau d'études avait besoin des couples et sections qui reprennent très fidèlement la forme, du livet jusqu'au dessous de quille.

La demande initiale émanait de l'armateur, qui souhaite, en plus de l'étude de stabilité, disposer de plans des formes à jour pour l'implantation de nouveaux aménagements et pour le changement de la motorisation). Pour ce faire, nous avons effectué le relevé lasergrammétrique avec une densité moyenne d'un point tous les 5 centimètres sur l'ensemble de la coque et une densité d'un point tous les centimètres pour la poupe, le gouvernail et le dessous de quille, le bateau se trouvant sur une ligne de tins. 6 stations d'appareil (Leica HDS 3000) autour de la coque génèrent chacune un nuage de points en haute densité; des cibles placées sur la coque elle-même et à l'intérieur de la cale sèche permettent de référencer les six nuages les uns par rapport aux autres pour n'obtenir plus qu'un seul nuage de point homogène dont la précision est de l'ordre de 5mm.

Ce nuage de points est filtré (élimination des points parasites: tourelles d'accès, passage de personnes dans le champ de l'appareil, anodes sacrificielles, ligne de tins etc.) avant traitement. Parallèlement, on fixe le système de coordonnées de telle façon à ce que les axes suivent la géométrie du bateau:

• Axe des Z : normale au plan de flottaison
• Axe des X: dessous de quille
• Axe des Y: babord - tribord

Du nuage de points au maillage 3D

Une première étape permettant la génération automatique de sections et couples est de passer du nuage de points à une surface maillée triangulaire. étape décisive, car il s'agit de garder la grande exactitude du nuage de points tout en réduisant considérablement la taille des données: de 900 000 points, on passe à 275 000 triangles. La difficulté principale est de garder une géométrie de maillage précise, quelle que soit la géométrie de la coque: une densité de triangles élevée pour les parties à forte variabilité géométrique (stabilisateurs, gouvernail etc.), et un nombre de triangles plus restreint pour les parties courbes, plus lisses. Cette étape est parfaitement contrôlée par le logiciel de maillage que nous utilisons (3D Reshaper). Le maillage est indispensable pour la génération automatisée des couples et sections.

Du maillage 3D aux couples, coupes longitudinales et transversales

Ayant préalablement défini le système de coordonnées suivant les axes principaux de la coque, il suffit de définir le pas de coupe pour les sections. Le résultat final est un jeu de polylignes 3D au format DXF, classées par calques, qui sont la base du travail de reconstruction de la forme de la coque.

Notre client, travaillant sous AutoShip, récupère le jeu de couples, coupes longitudinales et transversales issu du maillage triangulaire 3D, pour recréer la forme avec des splines 3D.