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Créer des étages dans vos bâtiments 3D

     
Créer des étages dans vos bâtiments en 3D peut se révéler indispensable pour adresser certaines problématiques comme la simulation de consommation d'énergie, l'accessibilité, la visibilité, les volumes réglementaires... en particulier dans les approches de Smart Cities (ou Smart Campus). 
   
   
Ce type de données est également très utile pour exploiter les informations issues d'objets et de capteurs connectés de votre infrastructure. Collecter cette information sur le terrain ou l'intégrer depuis des fichiers CAO/DAO n'est pas toujours une tâche simple. Il existe des alternatives permettant de générer automatiquement ce type de données à partir de vos modèles 3D et d'informations relatives au nombre d'étages ou à la hauteur de ces derniers. Je vous propose dans cet article, de découvrir une boîte à outils qui va vous faciliter la création des étages, des volumes et des murs de vos bâtiments.
 
Vous téléchargerez tout d'abord la boîte à outils complémentaire Facility Tools développée par Geoff Taylor, un de mes collègues d'Esri basé à Charlotte (Caroline du Nord). Cette toolbox peut être utilisée aussi bien dans les applications classiques d'ArcGIS Desktop (ArcMap, ArcScene, ArcGlobe) ou dans ArcGIS Pro. Cependant, il faut noter que l'outil clé de cette toolbox (Split Floors) ne peut s'exécuter que dans ArcGIS Pro. Je vous encourage donc à utiliser ArcGIS Pro. 

Une fois le fichier ZIP téléchargé puis décompressé, vous ajouterez la toolbox comme n'importe quelle autre boîte à outils complémentaire ArcGIS (en cas de soucis, vous pouvez vous reporter à cette page de GeoNet).


La création des étages nécessite de disposer d'un modèle 3D (multipatch) de vos bâtiments. Si vous disposez pas de modèles 3D, sachez qu'il existe une multitude de possibilités pour créer des modèles 3D de bâtiments à partir d'emprises 2D (de la simple extrusion à la création de volumes par règle procédurale, voir par exemple cet article).


Une fois que vous disposez d'un modèle 3D pour votre bâtiment, vous pouvez commencer à créer vos étages à l'aide de l'outil "Split Floors". L'outil vous permettra de spécifier des plages d'étages et la hauteur de ces étages pour chaque plage. Les plages sont définies par une limite d'étage supérieure (compter 0 pour le RDC, 1 pour le premier étage, ...) 

Dans l'exemple ci-dessous, on a défini un Rez-de-Chaussée de 4,6 m. et les étages suivants à 3,1 m. avec un maximum de 11 étages.


Le résultat est une nouvelle classe d'entités de polygone 3D correspondant aux socles des différents étages. Ces entités ont un attribut "height" qui fournit la hauteur de l'étage et un attribut "elevation" qui fournit l'altitude (le Z) de chaque étage.


A partir des socles des étages, vous allez pouvoir facilement créer des blocs (volumes) à l'aide de l'outil "Extrude Feature". Préalablement, vous pouvez utiliser les fonctionnalités de mise à jour pour subdiviser les surfaces (en appartements, en pièces, en espaces, ...). Grâce à l'attribut "height" vous disposerez de la hauteur d'extrusion à utiliser.


Une fois les blocs générés dans une nouvelle classe d'entités de multipatch, vous pourrez par exemple affecter des types d'usage, des noms d'entreprises, des catégories réglementaires, ... pour les distinguer visuellement.

   
De la même manière, si vous avez besoin de générer les volumes des dalles de chaque étage, vous pouvez utiliser de nouveau l'outil "Extrude Feature".  Ici, on utilisera une valeur négative (-50 cm.) afin de générer la dalle en dessous des socles généré initialement.
  
   
Une nouvelle classe d'entités multipatch est ainsi construite dans votre Géodatabase.
  
   
A partir des socles des étages, vous allez également pouvoir construire l'emprise des murs de votre bâtiment. A l'aide de l'outil "Offset Polygon", il vous suffira d'indiquer l'épaisseur du mur (ici: 50 cm.) en sachant que cette distance correspondra à un décalage depuis les bordures du socle vers l'intérieur.
 
 
Une classe d'entités de polygones 3D est alors générée.
 
 
A partir de ces emprises, en utilisant de nouveau l'outil "Extrude Feature" et l'attribut "height", vous pourrez construire les murs de chaque étage.
  
  
 
Cette boîte à outils est encore en développement, d'autres outils vont progressivement être ajoutés. Je reviendrai donc sur les évolutions quand elles me paraîtront intéressantes.
 

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    Les commentaires à propos de cet article:

4 commentaires :

Anonyme a dit…

Bonjour,

Il semblerait qu'il y ait un niveau de licence minimum requis, pourriez-vous me dire lequel ?

Merci :)

Gaëtan Lavenu a dit…

Bonjour,

Quel outil vous pose problème ?

Anonyme a dit…

Bonjour,

Il s'agit de l'outil split floor. Mon batiment est modélisé en 3D, je tente de lancer l'outil avec des paramètres simples (4 étages à 6m, mon batiment en faisant environ 150 au total).

Le message d'erreur se termine comme ca (je précise que je suis sur une licence Basic, sans extensions):

Les paramètres ne sont pas valides.
ERROR 000824: L’outil ne bénéficie pas d’une licence.
Échec de l’exécution de (FeaturesFromCityEngineRules).
Échec de l’exécution de (SplitFloors).

Gaëtan Lavenu a dit…

Bonjour,

La plupart des outils de cette Toolbox nécessitent d'activer l'extension "3D Analyst". Celle-ci en fait partie.