Le blog francophone consacré
aux technologies Esri

Une solution de Réalité Virtuelle pour ArcGIS

J'évoque régulièrement sur ce blog les évolutions de la plateforme ArcGIS en terme de 3D. Avec l'arrivée de CityEngine, d'ArcGIS Pro et plus récemment des scènes web c'est aujourd'hui une plateforme complète qui permet la création, l'intégration, l'analyse et la visualisation de données géographiques 3D. La plateforme ArcGIS continue cependant d'évoluer en proposant de nouveaux modes de restitution de ces informations 3D en tirant profit des technologies disponibles.


C'est dans cette démarche que Lab Esri de Zurich à développé une nouvelle solution nommée ArcGIS 360 VR qui s'articule autour de l'application CityEngine et ArcGIS Online. Cette application permet de visualiser une scène 3D à l'aide d'un masque immersif en Réalité Virtuelle (VR). L'objectif est de pouvoir naviguer dans un environnement à 360° en se positionnant sur différents points de vue prédéfinis par l'auteur de la scène, et de vous permettre ainsi de découvrir plusieurs combinaisons de couches. Ces combinaisons de couches peuvent, par exemple, correspondre à une thématique particulière, à un filtrage sur des objets particuliers ou encore différents scenarii d'un projet.

La vidéo ci-dessous résume l'expérience de Réalité Virtuelle de l'application ArcGIS 360 VR.
  
  
Le workflow permettant de déployer des scènes en Réalité Virtuelle est très simple. L'auteur prépare sa scène 3D dans l'application CityEngine puis il exporte sa scène via un fichier 3VR. Ce dernier est ensuite publié sur votre portail ArcGIS Online. L'application ArcGIS 360 VR (qui s'exécute sur le smartphone de votre masque) se connecte à votre portail ArcGIS Online et vous propose les différentes scènes disponibles.
  
  
Préparation et publication d'une scène pour ArcGIS 360 VR

La première étape consiste à préparer la scènes 3D que vous souhaitez proposer en Réalité Virtuelle. Pour cela, à l'aide de CityEngine, vous utiliserez les outils que vous connaissez déjà pour importer vos données 3D (Géodatabases, Shapefiles, obj, fbx, kml/kmz, dae, osm, ...) ou générer vos modèles 3D à l'aide du moteur de règle de l'application.

Une fois les couches organisées dans votre scène, vous devrez définir les points de vue que vous voulez offrir à l'utilisateur final. Pour cela, vous préparerez des géosignets (bookmarks) dans votre scène.


Une fois la scène configurée, vous devrez l'exporter en tant que fichier 3VR à l'aide de la commande "File > Export 360 VR Experience". Au moment de l'export, on vous demandera de définir les différents scenarii. Il s'agit de combinaisons de couches à rendre visible ou invisible pour offrir un contexte de visualisation à l'utilisation. Il peut s'agir d'une thématique particulière (ex: afficher les couches liées aux réseaux et cables d'un bâtiment), d'un filtrage sur un groupe d'objets spécifiques (ex: isoler un projet du reste de son environnement) ou encore de différentes propositions pour un projet d'aménagement.

  
Une fois l'export réalisé, un fichier 3VR est généré. Ce fichier contient les panoramas 360° de chacun des points de vue. 
    
  
L'étape suivante consiste tout simplement à télécharger le fichier 3VR dans les contenus de votre portail ArcGIS Online. Il apparait alors en tant qu'élément de type "360 VR Experience" et peut être ouvert par l'application ArcGIS 360 VR. 
   

A l'aide de son casque (Samsung Gear VR) et de l'application ArcGIS 360 VR, l'utilisateur final peut accéder à la scène 3D, parcourir les différents points de vue et afficher les scenarii. Ci-dessous, une capture vidéo reconstituant la vision binoculaire et l'interface d'ArcGIS 360 VR sur le projet CityEngine utilisé ci-dessus pour cet article.


ArcGIS 360 VR n'est pour l'instant pas un produit officiel de la plateforme ArcGIS, il s'agit d'une application gratuite mise à disposition des utilisateurs de CityEngine. Si l'utilisateur souhaite accéder à des contenus privés (non-publics) alors il doit se connecter avec un utilisateur nommé (niveau 1 ou 2) au portail ArcGIS Online de son organisation. Pour l'instant, l'application est encore en version beta et vous pouvez rejoindre le programme de test à partir de cette page
 
  
Questions supplémentaires

En complément, je vous propose une série de questions/réponses qui devrait vous permettre de mieux comprendre la stratégie d'Esri concernant ArcGIs 360 VR et la Réalité Virtuelle. 

Comment installer ArcGIS 360 VR sur mon smartphone Android?

Vous pouvez installer l'application ArcGIS 360 VR uniquement via l'application Oculus. Depuis l'app store Oculus, vous pouvez utiliser le code promo envoyé par Esri pour accéder au téléchargement d'ArcGIS 360 VR pour l'installer sur votre smartphone. L'accès à l'app store Oculus est conditionné par l'installation du smartphone dans un casque Samsung Gear VR.

Est-ce qu'ArcGIS 360 VR est disponible sur d'autres plateformes telles que Rift, Vive, Daydream ou le Cardboard ?

Pour l'instant seule la solution Samsung Gear VR est prise en charge. Le support d'autres plateformes de Réalité Virtuelle est en cours d'étude. A noter que les plateforme de type Room-Scale comme Rift ou Vive ne sont pas des technologies de type 360 VR et ne peuvent être la cible pour ArcGIS 360 VR. Voir les questions suivantes relatives à 6DOF VR.

Quel est l'avantage de solution 360 VR mobiles comparées aux solution Room-Scale ?

Les solutions 360 VR mobiles ne requièrent qu'un simple smartphone couplé à un casque optique sans fil (généralement très peu onéreux) pour reconstituer une vue stéréoscopique de haute-qualité à partir de panoramas 360° formés par des collections d'images. C'est la technologie utilisée par ArcGIS 360 VR. Les solutions Room-Scale permettre une navigation libre dans toutes les directions et reposent sur des ordinateurs à haute-performance graphique reliés par des fils mais permettent de reconstituer une sensation de réalité encore plus fidèle.

Puis-je utiliser ArcGIS 360 en mode offline ?

Oui, une fois que votre scènes 3D a été chargée par ArcGIS 360 VR sur le smartphone, vous pouvez le déconnecter.

Puis-je marcher/avancer librement dans mon expérience 360 VR ?

Non, les scènes 3D d'ArcGIS 360 VR sont similaires à un "street-view". Vous pouvez regarder à 360° dans toutes les directions depuis votre points de vue et ensuite vous téléporter sur d'autres points de vue. Plusieurs raisons explique ce fonctionnement:
- la plupart des casques de Réalité Virtuel ne supportent pas la Réalité Virtuelle de type Room-Scale car ils ne sont pas capable de détecter les mouvements.
- le mouvement cause souvent des désagréments dans l'expérience lorsqu'il est géré par un contrôleur externe (type X-box)
- les architectes et les urbanistes préfèrent généralement les points de vue statiques qui offre une expérience plus simple, plus collaborative et plus précise.

Puis-je me téléporter de mon point de vue courant jusqu'au suivant ?

Oui, c'est le principe de navigation avec ArcGIS 360 VR. Vous pouvez le faire en cliquant sur les symboles de caméra qui se trouvent dans la scène ou à l'aide du menu proposant des imagettes pour chaque point de vue. Simple et intuitif.

Pourquoi créer une expérience 360 VR quand je ne peux pas créer de parcours libre ?

Pour la simplicité. En effet, créer une expérience VR 6DOF (6 Degrees Of Freedom) reste quelque chose de complexe à mettre en oeuvre et requiert une expertise importantes en outils 3D pour définir les parcours possibles, des simplifications et optimisations de données, du rendu en temps-réel et des configurations graphiques importantes. L'inspiration majeure d'ArcGIS 360 VR est de permettre une publication de scènes 3D en quelques clics.

Est-ce qu'Esri travaille sur une solution de VR avec parcours libres ?

L'expérience de VR basée sur des images 360° est simple, rapide, fiable et n'a pas véritablement de limites de capacité. C'est donc la technologie idéale pour les cas d'usages en aménagement, urbanisme et géodesign. Cependant, Esri poursuit ses travaux de R&D pour travailler sur des technologies de véritable 3D pour la Réalité Virtuelle et la Réalité Augmentée.

Est-ce que le format 3VR est un nouveau format Esri ?

Oui, Esri a introduit ce format 3VR (360 VR Experience) parce qu'il n'y avait pas de format similaire en place sur le marché supportant cette notion de panorama 360° couplé à des scenarii d'affichage. Basiquement, il s'agit d'un fichier ZIP contenant une description JSON et des images JPEG. Actuellement, seuls les cartographies par cubes standardisés sont supportés, mais d'autres type de panorama seront supportés dans le future. 

Puis-je visualiser un fichier 3VR uniquement avec un casque ?

Oui pour l'instant. Esri travaille au support d'autres plateformes comme les navigateurs avec le développement d'une visionneuse de panorama. Toutefois, la cible première du format 3VR est l'environnement immersif des casque de Réalité Virtuelle.

Est-ce que les fichiers 3VR pourront contenir des photos panoramiques ?

Oui, Esri travaille sur des workflow permettant ce type d'intégration de photos 306° existantes.

Est-ce que CityEngine est le seul outil pour publier des fichiers 3VR ?

Oui, pour l'instant seul CityEngine offre cette capacité en standard. La simplicité du format et de la structure de rendu par cubes devraient permettre une implémentation dans d'autres apps ArcGIS.


Autres ressources

Si le sujet de la Réalité Virtuelle (et de la Réalité Augmentée) autour de la plateforme ArcGIS vous intéresse, je vous recommande cette récente session technique du Developer Summit Esri de mars 2017.

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