ArcGIS prend en charge une grande variété de workflows autour de données 3D en
offrant aux utilisateurs de créer un SIG 3D complet allant de la collecte à la
diffusion en passant par le traitement et l'analyse. En incorporant les
données 2D et 3D avec les mêmes applications, outils et interfaces, vous
pouvez rassembler toutes les informations géospatiales sur votre territoire
pour créer, visualiser et analyser des scènes 3D complexes, et établir le
socle de vos jumeaux numériques.
Vous choisissez de constituer un SIG 3D pour atteindre différents objectifs
comme la surveillance des équipements, la contextualisation de projets
d'infrastructures ou de bâtiments, la planification urbaine, la meilleure
compréhension de phénomènes naturels, ou encore l'analyse des risques. La
visualisation 3D apparaît souvent comme la meilleure solution pour aider les
utilisateurs qui ont besoin de comprendre et d’interpréter de grands volumes
de données avec plus de rapidité et de précision, et dont la description en 3
dimensions est indispensable.
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Exemple de scène 3D sur la ville d'Annecy contenant, notamment,
un photomaillage 3D
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Un des types de données 3D de plus en plus souvent utilisé est le
photomaillage 3D (3D Textured Meshes) qui représente, via un modèle triangulé
et texturé par des photos aériennes, un maillage 3D et texturé de la réalité (à l’échelle
d'un quartier, d’une ville ou d’un pays). Comparable à une orthophoto mais en
3D, un photomaillage 3D offrent ainsi une représentation directe du monde réel
(en tout cas de sa surface visible) facilement compréhensible par des
non-spécialistes des SIG. Vous pouvez créer des photomaillages 3D à partir de
différentes applications telles que ArcGIS Reality Studio, l'extension ArcGIS
Reality for ArcGIS Pro, ArcGIS Drone2Map, Site Scan for ArcGIS ou d'autres
logiciels non-Esri. Pour permettre la diffusion et la visualisation de ces
photomaillages 3D de manière efficace dans des applications de desktop,
mobiles ou web, des standards de données 3D ouvertes ont été proposés et
validés par l'OGC. En particulier, deux ont été développées : les couches de
scène 3D (I3S) et les couches de tuiles 3D (3D Tiles). Certains utilisateurs
ne travaillent pas uniquement avec l'un ou l'autre de ces standards et peuvent
être amenés à mixer dans une même scène 3D, il est donc essentiel de garantir
l'interopérabilité des deux formats de données leaders du marché au sein
d'ArcGIS. On notera aussi que ces standards sont adaptés à la diffusion
et à la visualisation des données 3D, notamment via le web, mais ne sont pas
les formats utilisés dans le système de gestion et d'enregistrement de ces
données 3D. Là aussi, il est nécessaire de disposer d'outils de conversion et
d'intégration de ces formats "I3S" et "3D Tiles".
Avec la dernière mise à jour d'ArcGIS Pro 3.2, vous pouvez désormais
incorporer des couches de tuiles 3D à partir des jeux de données en "3D Tiles"
version 1.x. Vos données peuvent provenir à la fois de sources locales et de
services web publics. Cela élargit le type de sources de données que vous
pouvez importer dans ArcGIS Pro et permet l'utilisation de tuiles 3D dans vos
workflows 3D courants.
Dans la vidéo, je vous montre un exemple
d'intégration de données 3D Tiles dans une scène ArcGIS Pro pour l'utiliser ensuite dans une analyse de visibilité.
Pour aller un peu plus dans le détail, voici trois exemples de ce que vous
pouvez désormais faire avec les couches de tuiles 3D à l'aide d'ArcGIS Pro 3.2
:
Visualiser les couches de tuiles 3D avec d'autres couches 2D ou 3D dans
ArcGIS Pro
Un workflow 3D typique est la création de jumeaux numériques. Pour adapter
votre jumeau numérique à la tâche que vous souhaitez accomplir, il est
essentiel de combiner différentes couches dans une seule scène.
Afficher ensemble des couches ayant différentes références spatiales
Supposons que vous souhaitiez combiner votre couche de tuiles 3D
représentant un photomaillage 3D avec vos données de services publics, comme les
conduites d'eau d'une ville. Lorsque vous ajoutez plusieurs couches à une
scène, vous devez vous assurer que les données s'alignent correctement.
ArcGIS Pro vous permet de dessiner des données avec différentes références
spatiales dans la même scène.
La spécification 3D Tiles définit les données dans le système de
coordonnées géographiques (WGS 1984) et le système de coordonnées
verticales comme système de coordonnées ellipsoïdales (EPSG 4978) WGS
1984. La plupart des données faisant autorité dans le SIG utilisent le
système de coordonnées projetées officiel du pays et les hauteurs liées à
la gravité si le système de coordonnées verticales n'est pas défini.
Alors, qu’est-ce que cela signifie pour vous et vos données ?
Pour dessiner correctement vos couches, vous devez définir le système de
coordonnées verticales dans les propriétés de la scène. Par exemple, dans
une scène mondiale, vous pouvez choisir EGM96 ou EGM2008. Les deux sont
des systèmes de coordonnées verticales liés à la gravité et s’aligneront
sur des couches pour lesquelles aucun système de coordonnées verticales
n’est défini. Vous pouvez installer des fichiers de système de coordonnées
supplémentaires s'il vous manque des transformations vers la référence
spatiale de la couche dans la scène.
En définissant le système de coordonnées verticales dans la scène, la
couche de tuiles 3D est projetée dans un système de coordonnées verticales
lié à la gravité et vous pouvez dessiner des tuiles 3D avec n'importe quel
autre couche 3D, ce qui à son tour vous permettra de mesurer les valeurs
x, y, z correctes. position avec la hauteur anticipée au-dessus du niveau
de la mer dans la scène.
Par exemple, l'image ci-dessous montre une scène avec EGM2008 comme
système de coordonnées verticales. L'entité ponctuelle 3D en rouge
s'affiche à une hauteur de 297,5 m (environ 976,05 pieds).
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Ensemble de données de tuiles 3D dans une scène ArcGIS Pro avec
le système de coordonnées verticales EGM2008.
Source
: Geofly GmbH – Vexcel Osprey 4.1 – traité avec ArcGIS Reality
par Esri. Copyright © 2023 Geofly GmbH / Esri.
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La même scène avec un système de coordonnées verticales ellipsoïdales WGS
1984 ne montre plus l'entité ponctuelle avec le photomaillage 3D car la position
absolue du point reste 297,25 m (environ 975,23 pieds ), mais la scène est
désormais dessinée à la hauteur ellipsoïdale de 345,65 m (environ 1134,02
pieds) .
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Même scène ArcGIS Pro avec un jeu de données de tuiles 3D
affichées dans le système de coordonnées verticales WGS1984.
Source : Geofly GmbH – Vexcel Osprey 4.1 – traité avec
ArcGIS Reality par Esri. Copyright © 2023 Geofly GmbH /
Esri.
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Les références spatiales sont un concept fondamental dans les SIG et
ArcGIS Pro vous permet de rassembler des données de différentes
références spatiales. Vous pouvez en savoir plus sur les systèmes de
coordonnées, les projections cartographiques et les transformations dans
ArcGIS Pro ou apprendre à choisir la bonne projection .
Draper des couches 2D sur les couches de photomaillage 3D
De nombreux types de données SIG sont capturés et conservés en 2D et
utilisés comme couches dans les cartes ainsi que dans les scènes. Par
exemple, une couche de rues d’une ville peut être utilisée dans de
nombreuses cartes différentes et conservée en tant que couche
d’entités linéaires sans coordonnées z. Vous pouvez la draper en définissant le mode d'élévation "au sol" afin que les rues
soient dessinées au-dessus de la surface du sol. Si une couche de scène de photomaillage 3D ou une couche de tuiles 3D
est présente, elle remplace alors le sol et les couches 2D seront drapés sur le photomaillage.
Parfois, il peut également être utile de recouvrir des couches qui se
trouvent généralement sous le sol, comme le métro, pour voir quelle
infrastructure traverse le système ferroviaire.
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Des voies ferrées souterraines et des arrêts ferroviaires
à Munich drapés sur une couche de tuiles 3D. Capturé avec
Leica CityMapper-2 – traité avec SURE par nFrames/Esri.
Copyright © 2021 Hexagone / Esri. Tous droits
réservés.
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Le drapage de couches 2D vous permet non seulement de définir la
position 3D des couches 2D, mais il vous permet également
d'enrichir le photomaillage avec les informations dont vous disposez
déjà. Par exemple, si vous disposez d'informations sur les
inondations dans une ville, vous pouvez les placer sur la couche
de photomaillage 3D et voir quel bâtiment serait impacté et quelle serait
leur gravité .
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Scène ArcGIS Pro d'Utrecht avec une couche montrant
des bâtiments potentiellement impactés lors d'un
événement de pluie centenaire drapé sur une couche de
tuiles 3D. Capturé avec IGI Penta-DigiCAM – traité
avec SURE par nFrames/Esri.
Copyright © 2021
Kavel 10/nFrames/Esri. Tous droits réservés.
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Modifier des entités basées sur des couches de tuiles 3D
Le photomaillage 3D capturé dans une couche de tuiles 3D ou
une couche de scène de photomaillage 3D peut être utilisé
comme base pour éditer d'autres couches. Par exemple, si vous
devez créer une couche avec tous les points de vue d'une ville
parce que vous souhaitez capturer des emplacements importants
pour la sécurité et la sûreté publique, vous pouvez créer une
couche d'entités ponctuelles et modifier les points en les
accrochant au photomaillage 3D pour obtenir une position 3D précise. Gardez à l'esprit, lorsque vous travaillez avec des couches de tuiles 3D, que le système de coordonnées verticales est en hauteurs
ellipsoïdales et que vous devrez peut-être appliquer une
transformation à votre scène afin de pouvoir travailler dans
votre système de coordonnées officiel de votre pays ou vous
assurer que vous utilisez des hauteurs liées à la
gravité.
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Créez de nouvelles fonctionnalités de mobilier urbain en
vous accrochant aux sommets de l'objet 3D dans le photomaillage 3D. Capturé avec IGI Penta-DigiCAM – traité avec
SURE par nFrames/Esri. Copyright © 2021 Kavel
10/nFrames/Esri. Tous droits réservés.
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Analysez de manière interactive les scènes avec des couches de
tuiles 3D
En plus de rassembler de nombreuses informations géospatiales
différentes en combinant différentes couches 3D dans une scène,
vous pouvez également réaliser différents
flux de travail d'analyse 3D
.
Mesures
Vous pouvez utiliser l'outil de mesure pour mesurer la hauteur
d'un bâtiment, la distance entre deux objets dans le photomaillage 3D et
bien plus encore. De plus, comme vous pouvez définir le système de
coordonnées de la scène, les références spatiales correctes vous
permettent de mesurer et d'interpréter les valeurs avec précision
dans votre cadre de référence.
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Mesure la taille d'une unité de climatisation sur un
toit. Capturé avec IGI Penta-DigiCAM – traité avec SURE
par nFrames/Esri. Copyright © 2021 Kavel 10/nFrames/Esri.
Tous droits réservés.
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Outils d'analyse exploratoire
Les workflows d'analyse exploratoire
dans ArcGIS Pro vous permettent d'étudier vos données de manière
interactive. Des outils tels que le champ de vision et le dôme de
vue vous donnent la possibilité d'effectuer une analyse de
visibilité et de modifier les paramètres en temps
réel.
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Analyse interactive à l'aide d'un dôme visuel de 20
mètres de diamètre devant Domkerk à Utrecht, aux
Pays-Bas. Capturé
avec IGI Penta-DigiCAM – traité avec
SURE par nFrames/Esri. Copyright © 2021 Kavel
10/nFrames/Esri.
Tous droits réservés.
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Outil d'analyse interactive du champ de vision montrant
les zones visibles en vert et non visibles et rouges
depuis le point de vue donné. Capturé avec IGI
Penta-DigiCAM – traité avec SURE par nFrames/Esri.
Copyright © 2021 Kavel 10/nFrames/Esri.
Tous
droits réservés.
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Les workflows d'analyse exploratoire ne se limitent pas à
l'analyse de la visibilité. Vous pouvez également jeter un coup
d'œil dynamique à l'intérieur ou parcourir le photomaillage 3D et les objets 3D. Par exemple, vous pouvez explorer
dynamiquement les relations spatiales entre la surface terrestre
et les infrastructures souterraines.
Conclusion
Avec l'ajout de tuiles 3D au large portefeuille de couches 3D
prises en charge dans ArcGIS Pro, vous disposez de davantage
d'options pour réaliser
les flux de travail 3D. ArcGIS Pro est le premier client ArcGIS à visualiser des jeux
de données de tuiles 3D. Nous continuerons d'étendre la prise en
charge des tuiles 3D dans ArcGIS, notamment le partage en tant
que couche Web et l'hébergement de la couche de tuiles 3D dans
ArcGIS Online et ArcGIS Enterprise, ainsi que la consommation
dans d'autres clients ArcGIS tels que
Scene Viewer
et
ArcGIS Earth.
Vous saisirez ensuite l'expression Arcade suivante :
