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Pas à Pas - Intégrer des modèles BIM dans ArcGIS via le format IFC

Depuis les premiers numéros du magazine SIGMAG, arcOrama collabore chaque trimestre à la rédaction d'un article didactique focalisé sur une fonctionnalité ou une application clé de la plateforme ArcGIS. Je reprends ci-dessous l'article publié dans le numéro 11 paru en décembre dernier. Il est consacré à l'intégration de sources de données BIM dans une Géodatabase ArcGIS.
  
  

La modélisation d'un ouvrage ou d'une infrastructure en BIM permet une gestion très détaillée des éléments qui le compose tout au long de son cycle de vie. Les SIG permettent de consolider dans un référentiel géospatial une partie des données de ces modèles BIM afin de leur donner un contexte géographique. Les SIG permettent ainsi de gérer et d'analyser les interactions entre ces modèles et leur environnement (réseaux d'énergie, réseaux de transport, données environnementales, données économiques ou socio-démographiques, données climatiques, données réglementaires, …), que l'on soit en phase de conception ou d'exploitation. Dans ce Pas à Pas, je vous propose de voir comment intégrer les classes d'objets d'un modèle BIM en classe d'entités dans une Géodatabase ArcGIS.

1. La procédure d'intégration d'un modèle BIM dans un SIG consiste à utiliser le format IFC. Ce format standardisé permet d'échanger tout ou partie des classes d'objets composant un modèle BIM vers d'autres outils BIM ou SIG. L'IFC contient pour chaque objet sa géométrie (s'il en existe une) ainsi que les informations qui y sont rattachées (par exemple: la date d'installation, le matériau, le coût, le fournisseur, ...). Vous visualisez ici le fichier IFC que nous allons utiliser, affiché à l'aide d'une simple visionneuse BIM gratuite, un bon moyen de contrôler le contenu d'un modèle lorsqu'on ne dispose d'outils BIM.

 
2. Pour ce Pas à Pas, nous prendrons l'exemple d'un nouveau bâtiment de bureaux qui doit être construit dans une zone d'emploi en région parisienne. L'objectif est d'intégrer les principaux éléments de sa structure afin d'étudier le respect de différentes règles d'urbanisme et la raccordabilité du bâtiment aux réseaux d'énergie existants. Vous visualisez dans ArcGIS Pro, la zone d'implantation de ce futur bâtiment.
   
   
3. Pour importer un fichier IFC dans ArcGIS Pro, vous devez disposer de l'extension "ArcGIS DataInteroperability", l'ETL développé par Esri et la société Safe Software. Pour démarrer une tâche de conversion IFC vers Géodatabase ArcGIS, vous devez créer un outil "ETL Spatial" dans la boîte à outils de votre projet à l'aide d'un clic droit puis "Nouveau > Outil ETL Spatial". Un ETL Spatial est un modèle de traitement (appelé Workbench) qui décrit comment les entités sont lues dans le fichier IFC en entrée et comment elles sont transformées et écrites dans la Géodatabase en sortie.


4. La boîte de dialogue qui s'affiche alors vous permet de définir le nom de cet outil et l'emplacement de stockage du fichier décrivant le Workbench. Une fois ces éléments définis, vous cliquerez sur le bouton "OK" afin de valider la création du Workbench. Ceci lancera automatiquement la fenêtre d'édition de Workbench de DataInteroperability. 


5. Vous allez maintenant pouvoir définir les propriétés principales Workbench à savoir les données en entrée et en sortie. En entrée, choisissez le format "Industry Foundation Class STEP Files (IFC)" puis sélectionnez votre fichier IFC. En sortie, choisissez le format "Esri Geodatabase (File GeoDB ArcObjects)" puis sélectionnez le chemin d'accès à cette Géodatabase (il n'est pas nécessaire qu'elle existe déjà). Indiquez ensuite dans la zone "Coord. System" le système de coordonnées des classes d'entités à créer dans ArcGIS. Celui-ci doit être identique celui des données en entrée. Une fois terminé, cliquez sur le bouton "OK".


6. Le fichier IFC est ensuite parcouru par ArcGIS DataInteroperability afin de déterminer son contenu. Une liste des différents types d'entités vous sera alors proposé, elle vous permettra de choisir les classes d'objets du BIM que vous souhaitez importer dans la Géodatabase ArcGIS. Si votre fichier contient trop de classes d'objets, vous pouvez restreindre l'affichage pour plus de commodités. Une fois les types sélectionnés, cliquez sur le bouton "OK".


7. Le Workbench se construit alors automatiquement en créant les correspondances entre les classes d'objets en entrée. Pour chaque classe d'objets du fichier IFC, plusieurs liens sont proposés pour permettre le filtrage par type de géométrie. A chaque type de géométrie correspondra une classe d'entités dans la Géodatabase. Vous pouvez modifier et compléter le Workbench en utilisant toute la palette d'outils de transformation fournis par l'ETL ArcGIS DataInteroperability. Pour exécuter le Workbench, cliqué sur le bouton "Play" de la barre d'outils.

   
8. Une fois le traitement réalisé, vous pouvez vérifier de manière très détaillée dans la zone des messages que le traitement s'est exécuté correctement. Vous pouvez maintenant fermer l'interface du Workbench et revenir dans l'application ArcGIS Pro. Dans la fenêtre de projet, ouvrir la Géodatabase fichier spécifiée dans le Workbench. Celle-ci doit maintenant contenir différentes tables et classes d'entités. Selon le contenu du fichier IFC, leur nombre et leur nature peut bien entendu évoluer. Sélectionnez, par exemple, les classes d'entités 3D (Multipatch) pour les faire glisser dans la scène courante.

  
9. Les classes d'objets importées du BIM s'affichent alors dans la scène. Vous pouvez maintenant les regrouper pour gérer leur affichage de manière synchronisée. Vous obtiendrez, selon les paramètres choisis dans le Workbench, des entités 3D avec ou sans les couleurs initiales du fichier BIM. Vous pouvez redéfinir ces couleurs comme vous le voulez dans ArcGIS. On notera que des classes d'entités de points, de lignes et de polygones peuvent être importées depuis le modèle BIM, ils s'ajoutent à la scène de la même manière. Les informations altimétriques ont été conservées lors de l'import de ces classes d'objets. 


10. Il est important de noter que les entités importées par ArcGIS DataInteroperability contiennent les informations portées par les objets du modèle BIM. Vous pouvez donc les interroger, faire des requêtes, définir des filtrages, réaliser des analyses, … à partir de ces données. Pour terminer, il est important de noter que différentes tables (sans géométrie) ont également été importées dans la Géodatabase. Vous pouvez les joindre aux classes d'entités pour reconstituer, par exemple, la hiérarchie entre les objets et l'étage auquel ils appartiennent. DataInteroperability conserve l'ensemble des clés et des identifiants permettant de reconstruire ces jointures et ces relations dans ArcGIS Pro ou tout autre application exploitant des Géodatabase ArcGIS.


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