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Le format I3S devient un standard OGC

Depuis septembre dernier, les spécifications I3S (Indexed 3D Scene Layers) mises au point par Esri pour le stockage, l'échange et la diffusion de couches 3D, ont été approuvées en tant Community Standard par l'Open Geospatial Consortium (OGC).


  
Qu'est-ce que le format I3S ?

Les lecteurs d'arcOrama s'intéressant à la 3D ont déjà entendu parlé de cette spécification puisqu'il s'agit du format utilisé pour les paquetages de couches de scènes (.SLPK) et pour le streaming des couches web 3D dans ArcGIS. Conçu il y a quelques années par Esri, le format I3S permet le stockage et la visualisation de jeux de données 3D potentiellement très volumineux en créant une structure de cache pyramidale dans laquelle les géométries 3D sont généralisées en fonction de l'échelle d'affichage.

  
Un jeu de données I3S est la description standardisée d'une couche de scène qui peut contenir des données de différentes natures: Objets 3D, Mesh 3D, Nuages de points* et Entités ponctuelles 3D.
    

Couches de scènes d'objets 3D
  
Les couches d'objets 3D contiennent des entités 3D décrites par différentes facettes (texturées ou non). Chaque objet 3D est individualisé et possède ses propres attributs ce qui permet différentes représentations thématiques. Elles correspondent aux classes d'entités Multipatch des Géodatabase ArcGIS. Concrètement, il s'agit généralement de bâtiments, d'infrastructures routières, de strates géologiques, de canalisations, ...
  
 
Voir cet exemple en "live"

  
Couches de scènes de Mesh 3D

Les Mesh 3D sont des surfaces continues décrites à l'aide de triangles texturés, en général, par une photographie aérienne. Ils permettent de représenter une enveloppe de tous les objets présents à la surface et constitue ainsi un excellent fond de carte 3D. Comme dans une orthophoto 2D, dans un Mesh 3D les différents objets ne peuvent pas être individualisés.
   


Couches de scènes de nuages de points

Les nuages de points sont des données généralement issues de levés Lidar et peuvent contenir des millions ou des milliards points. Ces points contiennent des informations liées aux capteurs comme l'intensité de réflexion, l'altitude, la couleur, le code de nature, ...

Ci-dessous une couche de nuage de points représentées par un dégradé de couleurs sur l'altitude des points.


Ci-dessous, le même nuage de points représenté en fonction des valeurs de couleur R,G,B.

Voir cet exemple en "live"


Couches de scènes de points 3D
  
Les couches de scènes de points 3D sont des couches d'entités ponctuelles ayant une géométrie x,y,z et correspondant à des objets ponctuels tels que des équipements de réseau, des mobiliers urbains, des arbres, des pylônes,... Chaque entités ponctuelle dispose de ses propres attributs ce qui permet différentes représentations thématiques ou réalistes (avec des symboles ou des modèles 3D réalistes par exemple). La structure du cache I3S permet de réduire le nombre de points en fonction de l'échelle d'affichage.  

Voir cet exemple en "live"
 
Autre exemple de couche de scènes de points 3D pour afficher des arbres, des feux tricolores, des candélabres et des véhicules à l'aide de symboles 3D réalistes.
  

Conception du format I3S

L'expérience utilisateur, la scalibilité et l'intégration aux architecture web constituent les principes de base qui ont conduit Esri dans la conception du format I3S. Cela veut dire notamment un mécanisme de streaming intelligent qui ne charge que les données visibles dans la perspective de l'utilisateur ou la position de la caméra. Cela veut également dire que le format I3S supporte l'affichage d'un niveau de détails des objets cohérents avec l'échelle d'affichage et la distance qui les séparent du point d'observation. Cette approche permet de prendre en charge la diffusion et l'affichage de jeux de données contenant des millions ou des milliards d'objets.

Dès leur conception et leur utilisation dans ArcGIS, les formats I3S ont été développés de manière ouverte, et documentés de manière itérative sur GitHub. Cependant, vous n(êtes pas obligé de maîtriser ces spécifications pour les utiliser. En effet, vous pouvez commencer à créer des contenus au formats I3S à partir d'applications compatibles comme ArcGIS Pro, CityEngine ou Drone2Map d'Esri. Des paquetages de scènes au format I3S peuvent aussi vous être fournis par l'équipe contenus d'Esri France et ses partenaires pour un usage direct avec ArcGIS Pro, ArcGIS Earth, ArcGIS Online ou encore ArcGIS Enterprise.


Conclusion

L'OGC est reconnue internationalement pour la reconnaissance de standards largement utilisés dans le monde entier avec des formats comme par exemple Web Feature Layer (WFS) ou Web Map Service (WMS). Cette approbation du format I3S constitue la fondation pour l'Open Innovation autour de la diffusion de contenus 3D sur le web. D'autres solutions non-Esri implémentent déjà le format I3S comme ContextCapture (Bentley), Vricon ou encore Pix4D.

Et ce n'est qu'un début... Esri continue à développer les spécifications I3S afin d'ajouter la prise en charge des couches de scènes de polylignes 3D et les couches de scènes de polygones 3D, selon le même principe que les couches de scènes de points 3D.


L'intégralité des spécification OGC I3S se trouve sur cette page.
 
  
  
* Les spécifications I3S pour les nuages de points sont implémentées dans ArcGIS mais ne font pas encore partie du Standard I3S tel que validé par OGC.

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