En 2025, nous avons entamé la migration de Sketchup (version Make 2017) vers FreeCAD (version 1.0). Il s’agissait de la dernière étape de notre migration vers les logiciels libres. Maintenant que tous nos outils sont passés en libre, il ne nous reste plus qu’à migrer le système d’exploitation. Ce sera bien évidemment une distro Linux. Mais laquelle ?
Sketchup est extrêmement facile prendre en main et c’est sa force. C’est aussi une de ses faiblesses lorsqu’on travaille sur des projets complexes qui nécessitent une certaine rigueur. Comme on modélise très rapidement, on peut passer à côté de l’usage des fonctionnalités structurantes telles que les composants, les groupes, et les calques. Ces éléments structurants sont impératifs lorsqu’on travaille ensuite avec les scènes, puis plus tard dans la constitution des pages du dossiers.
A l’inverse, FreeCAD est plus ardu dans son apprentissage, même si l’application évolue vers une interface de plus en plus visuelle grâce à l’apparition de manipulateurs dans la vue 3D. La structuration des projets est réalisée en bonne partie par FreeCAD, en présentant le modèle sous forme d’arborescence.
Pourquoi cette migration ?
Elle entre dans la logique de fonctionnement de PCService Dordogne, à savoir de limiter au maximum sa dépendance aux outils propriétaires. En outre, la politique de licence Sketchup est dorénavant basée sur des abonnements annuels ou mensuels. Bien qu’il faille reconnaître à Sketchup sa simplicité d’utilisation, sa fluidité et ses performances exceptionnelles, le coût à l’usage a été un énorme frein pour une petite structure comme la nôtre.
Comment s’est opérée la migration ?
Pour effectuer cette migration, nous avons simplement repris des dossiers clients précédents déjà réalisés en Sketchup, que nous avons entièrement refait à l’aide de FreeCAD. Cela nous a permis d’aborder tous les points du développement d’un dossier de PC. Et comparer les productions résultantes.
Il s’agissait tout d’abord de voir quels étaient les différences dans le processus général, de la modélisation 3D à la réalisation des pages du dossier. Et plus largement, de redéfinir notre workflow en intégrant d’éventuels outils complémentaires.
Un tout nouveau workflow
La modélisation sous FreeCAD est extrêmement différente de celle de Sketchup. Il a donc fallu s’y adapter. Tandis que Sketchup dispose d’un ensemble relativement réduit d’outils opérant sur des faces et des sommets, FreeCAD propose un très grand nombre d’opérateurs disposés dans différents ateliers (workbenches).
Intégration de Inkscape
Certaines applications avec lesquelles nous travaillions déjà pour d’autres types de projets ont été intégrées au workflow. C’est le cas de Inkscape qui est entré en jeu pour réaliser le modèle de document (gabarit) pour les dossiers PC, le travail de cartographie, la vectorisation des données en provenance du cadastre, et la réalisation de symboles SVG. Bref, une bonne partie de ce qui sort du cadre de la 3D est réalisée dans Inkscape pour des raisons de performances.
Pour la cartographie, nous faisons appel au site du cadastre pour obtenir des vues cadastrales au format PDF. Inkscape nous permet d’ouvrir ces documents pour en faire un fichier vectoriel SVG. Nous procédons à l’extraction de la zone cartographiée qui sert ensuite de base à la production du plan de situation, du plan de masse de l’existant, et d’autres vues que nous pouvons agrémenter de compléments d’informations.
Une modélisation paramétrique
FreeCAD est entièrement paramétrique, càd, qu’il intègre les informations de dimensions en tant que propriétés des objets modélisés. En plus, ces propriétés peuvent être basées sur des expressions mathématiques. Ajoutons à cela le système de feuilles de calcul intégré ainsi que, depuis la version 1.0, les objets VarSet permettant de créer des groupes de propriétés pour obtenir des modèles entièrement modulables. Dans Sketchup, on retrouve ce mécanisme uniquement au sein des composants paramétriques.
Je dois dire que j’ai craqué sur les VarSet pour centraliser les propriétés des modèles. J’associe un VarSet à chaque bâtiment pour y stocker les propriétés correspondantes. Certaines peuvent être saisies et modifiées (longueur et largeur du bâtiment, débords de toiture, etc), d’autres sont calculées (pente de toiture, hauteur au faîtage, etc). Toutes ces propriétés sont ensuite utilisées dans les sketches et les objets du modèle. Cela permet ensuite d’effectuer des révisions du modèle simplement en modifiant une propriété. Le modèle est alors recalculé pour refléter la modification du paramètre.
L’atelier central de FreeCAD pour les productions architecturales est l’atelier BIM qui regroupe un grand nombre d’outils dédiés. Il permet de modéliser et de structurer les éléments sémantiquement, càd que les éléments du modèles sont identifiés comme des bâtiments, des toitures, des murs, etc. C’est l’essence même du BIM (Business Information Modeling).
La production des dossiers PC
FreeCAD intègre toute la création des pages par l’intermédiaire de l’atelier Techdraw et permet de générer indépendamment chaque page du dossier au format PDF. Cet atelier peut s’avérer consommateur de ressources. Il est donc important de retarder son usage, surtout si des modifications potentielles du projet sont attendues.
Les recalculs provoquent parfois des désynchronisation visuelles sur les textures, les lignes, et d’autres éléments. C’est en quelque sorte toujours lié au problème connu sous le nom de Toponaming. Le recalcul peut produire une restructuration des noms des sous-éléments d’un objet (sommets, arêtes, faces).
En ce qui concerne les vues, nous testons encore différentes approches et établissons une liste de motifs (patterns) pour déterminer efficacement la méthode à utiliser:
- En utilisant une section comme une caméra pour préparer la vue plan depuis la Vue 3D.
- En créant une vue ou un groupe de vues Techdraw directement à partir des éléments 3D sélectionnés.
Le rendu
Bien évidemment, le résultat obtenu à partir des modèles présente des différences visuelles avec les productions réalisées en Sketchup.
Le rendu des textures est disponible dans FreeCAD, même si on est loin de la souplesse de Sketchup sur ce sujet. On peut même récupérer les textures issues de la librairie de Sketchup pour en faire usage dans FreeCAD. Nous y viendrons dans un futur proche. Cela fait partie des étapes à intégrer à nos prochaines réalisations.
Le cas particulier de l’insertion paysagère
Alors que Sketchup propose nativement la possibilité d’intégrer le modèle dans un environnement photographié (Photo mapping), FreeCAD nécessite des outils externes. Plusieurs outils sont à l’étude aujourd’hui, et en particulier Blender que nous utilisons déjà pour d’autres types de projets et qui permet de faire du rendu photoréaliste. L’export partiel du modèle de FreeCAD vers Blender reste encore un point que nous souhaitons améliorer.
Pour le moment, nous nous sommes limités à produire des captures approximatives issues du modèle 3D au format PNG que nous avons ensuite assemblées dans Krita, GIMP, ou Inkscape.
Même si les dossiers réalisés en production ont été approuvés par le client et validés par les services instructeurs d’urbanisme, nous cherchons encore à produire des vues de meilleure qualité et surtout plus précise. Pour cela, Blender est certainement notre meilleure option, mais un travail de fond sur le workflow reste à faire pour être efficace et précis.
A noter aussi que Blender dispose de plusieurs extensions en développement offrant des fonctionnalités de modélisation architecturale (Bonsai), ou de modélisation CAD à l’aide de sketches (CADSketcher). La particularité de Bonsai est d’intégrer nativement le format IFC, utilisé en architecture comme format d’échange privilégié. Nous suivons de près son évolution.
En conclusion
Encore aujourd’hui, on découvre des fonctionnalités surprenantes dans FreeCAD qui nous offrent des possibilités d’améliorations de notre workflow. La dernière en date concerne la modélisation de la topographie de terrains, qui nous a posé pas mal de soucis lors des premiers projets. On la réalise dorénavant avec quelques sketches, et quelques opérations Loft et booléennes.
Inkscape et FreeCAD se complètent parfaitement pour réaliser des planches PDF vectorielles de grande qualité. De même, Blender offre des fonctionnalités spécifiques pour la production visuelle photoréaliste, en particulier pour l’insertion paysagère.
FreeCAD évolue à son rythme grâce à une communauté de plus en plus importante. Il offre presque tous les outils nécessaires à la réalisation d’un dossier de PC. Et les fonctionnalités qui manquent (actuellement) peuvent être réalisées grâce à quelques outils tiers, eux aussi libres.
FreeCAD est un outil complet, mais complexe à prendre en mains. Un travail d’ergonomie reste à faire dans son développement. La communauté des développeurs FreeCAD fait un travail remarquable sur ce point, avec l’arrivée des manipulateurs 3D. De même les performances peuvent parfois amener de la frustration dans les périodes intenses, à cause des temps de recalcul. Chaque version amène aussi ses améliorations en ce sens.
Aujourd’hui, nous avons intégré FreeCAD dans notre boîte à outil de logiciels libres pour produire des dossiers de PC complets. Cela a impliqué un apprentissage important, mais le résultat est aujourd’hui au-delà de nos attentes initiales.
Aucun retour en arrière n’est envisagé aujourd’hui ! Au contraire, on va plutôt de l’avant en intégrant d’autres outils libres dans le workflow.
