Lors de la plénière de SIG2019, j'ai eu l'opportunité de présenter la solution ArcGIS Indoors autour d'un prototype en cours de réalisation avec l'équipe Innovation de Bouygues Energies et Services sur le site de Challenger à Guyancourt, siège emblématique de la société "Bouygues Construction".
Pour mémoire, ArcGIS Indoors permet de construire un référentiel 3D indoor/outdoor afin de gérer de manière intelligente et connectée les espaces de travail d'un site composé de multiple bâtiments.
ArcGIS Indoors fournit les outils permettant l'intégration des plans CAO/DAO des différents étages mais vous pourrez également intégrer différentes sources de données (SIG et BIM) dans le modèle de données du référentiel indoor. Ce dernier assure la prise en charge de capacités comme la géolocalisation indoor, le calcul d'itinéraires, la recherche d'équipements à proximité ou encore la visualisation et l'analyse d'informations temps-réelles issues d'équipements connectés (IoT). Pour cela, ArcGIS Indoors fournit différentes applications prêtes à l'emploi dont une application mobile et une application web 2D, 3D et tactile. La solution intégrant plusieurs composants du système ArcGIS (ArcGIS Pro, Network Analyst, ArcGIS Enterprise, GeoEvent Server, ...), les utilisateurs peuvent exploiter d'autres apps ArcGIS (comme Survey123 for ArcGIS ou Operations Dashboard for ArcGIS par exemple) pour enrichir leur référentiel indoor ou analyser leurs données temps-réel.
Je vous propose ci-dessous une vidéo de cette démonstration:
ArcGIS Indoors est une solution complète nécessitant un projet en différentes étapes allant de la constitution du référentiel indoor au paramétrage des applications mobile et web, en passant par la configuration du système de positionnement indoor (IPS). Je reviendrai donc en détails dans les prochains mois sur ces différents points ainsi que sur les grands domaines d'usage de cette nouvelle solution ArcGIS.
Avec plus de 50 000 bêta-testeurs et un programme de test débuté en décembre dernier, l'équipe ArcGIS Earth d'Esri est heureuse d'annoncer la sortie d'ArcGIS Earth Mobile 1.0 disponible depuis aujourd'hui sur Google Play et sur l'App Store.
Comme pour la version Windows, ArcGIS Earth Mobile est une application gratuite qui permet d'afficher des contenus géographiques et des documents multimédias géolocalisés sur un globe 3D. ArcGIS Earth Mobile est pris en charge sur les smartphones/tablettes iOS et Android suivants:
Pour iOS:
iOS 11 ou version ultérieure
Pour Android:
Android 4.4 KitKat (API niveau 19) ou supérieur
Prise en charge d'OpenGL ES 3.0
Noyau de processeur: armeabi-v7a ou x86
Résolution d'écran: 1280 × 720 ou supérieure
Pour commencer il conviendra de se familiariser avec quatre gestes de base pour la navigation (assez classiques dans les interfaces cartographiques sur mobiles):
Parcourir le contenu 2D et 3D
ArcGIS Earth Mobile propose 3 méthodes pour ajouter des données:
Ajouter des données à partir du contenu d'un portail ArcGIS (couches d'entités, couches de carte, couches de scènes, scènes web, couches d'élévation, ...) qu'elles soient 2D ou 3D.
Ajouter des fichiers locaux, notamment les packages de scène mobile (MSPK), KML, KMZ, les packages de tuiles (TPK) et les packages de couche de scène (SLPK).
Ajouter des données par URL
ArcGIS Earth Mobile est capable de parcourir le contenu SIG en étant connecté ou déconnecté. Lorsque vous êtes connecté à un réseau, vous pouvez ajouter des scènes Web, des services de carte, des services d’image, des services de scène,.... Vous pouvez également parcourir les contenus fournis dans Living Atlas.
Collecter des points d'intérêt
Collecter: A l'aide de la fonctionnalité "Geosearch", vous pouvez trouver un lieu d'intérêt et l'enregistrer en tant qu'emplacement dans l'application. Vous pouvez également enregistrer vos propres informations de localisation en créant des repères au format KMZ.
Modifier: En appuyant sur un repère vous pourrez modifier le nom, la taille, la couleur et l'emplacement.
Partager: Les repères peuvent être partagés sous la forme de fichier KMZ unique par courrier électronique. Vous pouvez ensuite ajouter le fichier KMZ à ArcGIS Earth sur votre bureau et le modifier si nécessaire.
Utilisez la fonction "Tour" pour partager vos souvenirs
Une capacité très sympa d'ArcGIS Earth mobile consiste à charger des photos géolocalisées depuis son téléphone et de créer une balade cartographique entre les différents lieux correspondant. Idéale pour partager une série de lieux visités, en quelques clics, l'application vous permettra même d'exporter la balade sous la forme d'une vidéo assez cool !
Télécharger et commencer avec ArcGIS Earth Mobile
Pour obtenir ArcGIS Earth Mobile 1.0, visitez le site Google Play ou le site Apple App Store sur votre appareil mobile. Vous pouvez également trouver ArcGIS Earth Mobile sur cette page du site web d'Esri.
Pour ceux d'entre vous qui disposait de la version beta, vous noterez que'elle est désormais désactivée et je vous recommande de la supprimer dès maintenant et de télécharger la version fin ale publiée pour éviter toute interruption.
Pour plus d'informations sur ArcGIS Earth Mobile, visitez le site présentant la documentation ou les pages de la communauté d'utilisateurs sur GeoNet. Vous pouvez toujours faire part de ce que vous pensez de l'application, de vos remarques et de vos demandes d'amélioration via un courrier électronique (en anglais) à ArcGISEarth_Feedback@esri.com.
La seconde mise à jour d'ArcGIS Online de l'année 2019 a été déployée la nuit dernière. Cette nouvelle version propose des améliorations et des nouvelles fonctionnalités. On notera aussi la disponibilité de deux nouveaux modèles d'applications configurables. Je propose donc un panorama, non exhaustif, des évolutions les plus notables.
Administration du portail
Les administrateurs peuvent désormais simplifier le processus d'invitation de nouveaux utilisateurs en configurant différentes propriétés par défaut (le type d'utilisateur, son rôle, les licences additionnelles, le quota de crédits, ou autres...). Ces propriétés par défaut sont appliquées automatiquement à la création de l'utilisateur et peuvent bien entendu être modifiées par la suite.
Une recherche consolidée et de nouvelles options de filtrage ont été ajoutées à l'onglet "Membres" de la page de configuration de votre organisation. Il est désormais plus simple pour les administrateurs de réaliser des tâches de gestion en 'batch" sur les utilisateurs de votre portail.
Deux nouvelles options sont désormais disponibles lors de la création de nouveaux groupes:
- Protéger (masquer) l'identité des membres d'un groupe partagé en public, par exemple, pour les groupes servant à des applications de crowd-sourcing.
- Empêcher les membres de quitter un groupe (seuls les propriétaires ou les gestionnaires du groupe pourront le faire).
Plusieurs nouveaux privilèges peuvent être utilisés pour créer des rôles personnalisés afin de permettre à des utilisateurs d'administrer des sites web ou de modifier des paramètres de sécurités sans être obligatoirement "administrateur".
Les organisations participant à des collaborations distribuées avec d'autres portails ArcGIS, un nouveau filtre permet désormais de retrouver rapidement les contenus en collaboration.
L'onglet "Licences" a été mis à jour pour mieux s'adapter aux écrans mobiles.
Cartographie et visualisation de données
Les fonds de carte vectoriels (Esri et OSM) sont désormais activés par défaut pour les utilisateurs pour les nouvelles instances de portails ArcGIS Online. Pour les utilisateurs anonymes ou les utilisateurs disposant d'un compte public, les fonds de carte vectoriels deviennent également les fonds de carte par défaut.
La visionneuse de carte propose trois nouveaux jeux de symboles autour de la gestion de réseaux: distribution d'eau, eau usée et eau pluviale.
Vous pouvez désormais personnaliser le style d'un fond de carte vectoriel directement depuis la visionneuse de carte.
Lorsque vous définissez une vue sur le service de géocodage ArcGIS (World Geocoding Service), vous pouvez maintenant spécifier si les points résultant doivent être placés sur le bâtiment, au centre de la parcelle ou en bordure de voie (si les données du référentiel le permettent).
Partage et collaboration
Vous pouvez dorénavant partager des éléments (dont vous êtes propriétaire) avec un groupe directement depuis la page de ce groupe.
ArcGIS Online propose une expérience améliorée lors de l'invitation d'un nombre important d'utilisateurs à rejoindre un groupe.
SIG 3D
La visionneuse de scènes propose désormais des capacités de Smart Mapping complètes, équivalentes à celles de la visionneuse de carte. En effet, les options de Smart Mapping sont maintenant accessibles sur les couches de lignes et de polygones en plus des couches de points.
Ces capacités sont adaptées au contexte 3D en permettant, par exemple, l'extrusion 3D de couches de polygones basée sur les valeurs d'un champ.
Pour les couches de lignes, vous pourrez utiliser des représentations 3D tels que des tubes, des murs, des bandes...
Lorsque vous affichez une couche de scène de bâtiment (Building Scene Layer) issue de modèle BIM, vous pourrez désormais le filtrer par niveau à l'aide du sélecteur d'étage proposé dans l'explorateur de bâtiments.
Vous pouvez maintenant bénéficier des filtres prédéfinis dans ArcGIS Pro lors de la publication et de l'utilisation sur ArcGIS Online des couches de scènes de bâtiments.
Vous pourrez utiliser un nouveau type de rendu plus réaliste dans vos scènes web pour représenter les zones hydrographiques (rivières, fleuves, étangs, lacs, ...).
Lorsque vous préparez une carte web pour des usages en mode déconnecté, vous pouvez dorénavant dessiner un polygone (et non plus uniquement un rectangle) pour définir la zone géographique à extraire en Offline.
A partir de cette nouvelle mise à jour, vous pouvez reconstruire tout ou partie du cache des couches de scène d'objets 3D. Vous pouvez ainsi actualiser votre cache avec les mises à jour appliquées au service d'entités associé sans avoir à recalculer l'ensemble du cache.
Contenus de l'Atlas Dynamique (Living Atlas)
Le service World Imagery été actualisé avec les dernières imageries DigitalGlobe EarthWatch Vivid et Metro disponibles. Au petites échelles, vous constaterez des actualisations avec les dernières imageries Earthstar Geographics TerraColor.
Le style du fond de carte vectoriel OSM (Open Street Map) a été légèrement modifié notamment sur les plages d'affichage de certaines couches.
Les fonds de carte vectoriels Esri proposent une couche supplémentaire de points d'intérêts.
L'application Community Maps Editor n'est plus en version beta.
Un nouveau fond de carte d'ombrage "Dark Hillshade" est disponible (en beta).
Applications configurables
Cette mise à jour d'ArcGIS Online propose une nouvelle application configurable nommé "Visionneuse de pièces jointes". Comme son nom l'indique, elle permet de visualiser les différentes pièces jointes (attachments) associées aux entités d'une couche de manière plus immersive. Ces dernières peuvent venir, par exemple, d'une collecte réalisée avec Collector for ArcGIS, ArcGIS QuickCapture ou Survey123 for ArcGIS.
Un second modèle d'application nommé "Recherche de zone" fait aussi son apparition dans cette mise à jour d'ArcGIS Online. Cette application configurable vous permettra de rechercher les entités se trouvant à proximité ou intersectant un lieu spécifié par l'utilisateur.
Autres
Conjointement à cette mise à jour de juin, le système ArcGIS s'enrichit de nouvelles applications pouvant interagir avec les contenus de votre portail ArcGIS Online:
ArcGIS QuickCapture, une nouvelle application mobile (iOS et Android) qui permet de capturer des observations sur le terrain à travers une interface ultra-simplifiée de type "juste un click".
ArcGIS Urban, une nouvelle application web permettant l'application de fonctionnalités et de contenus SIG 3D à la planification urbaine. Cette application premium fournit une vision globale des plans et des projets d'aménagement urbain sur son territoire. Elle permet également de créer différents scenarii, de les analyser et de les comparer.
La version de juin d'ArcGIS Online correspond également à l'arrivée (en version beta) d'une mise à jour d'Insights for ArcGIS et d'une nouvelle édition bureautique de l'application nommée "Insights Local".
Concernant ces derniers points, j'aurai prochainement l'occasion de revenir en détails sur ces autres nouveautés à travers des articles dédiés.
Imaginez que vous venez de saisir, à partir d'un fond de carte 2D, le parcours du prochain événement sportif ou des nouveaux sentiers de randonnées sur votre territoire. Imaginez maintenant que l'on vous demande de produire des profils en long pour montrer la topographie de ces parcours. Avec les outils et les contenus standards d'ArcGIS Pro, vous pourrez réaliser facilement cette opération. Voici comment procéder.
Si votre parcours est issue d'une saisie sur une carte 2D, alors il est probablement modélisé à l'aide de Polylignes simple (décrites par des coordonnées x,y mais pas de z).
Exemple de parcours saisi en tant que polyligne 2D
L'objectif est donc de le transformer en une PolyligneZ (décrites par des coordonnées x,y et z). Pour cela, ArcGIS Pro vos permet d'utiliser les valeurs altimétriques d'un MNT. Si votre organisation ne dispose pas d'un MNT spécifique sur votre territoire, vous pouvez utilisé le service altimétrique mondial d'Esri. Pour cela, vous suivrez la démarche suivante:
Dans votre catalogue, placez-vous sur l'onglet "Portail" puis la catégorie "LivingAtlas"
Rechercher ensuite le service web nommé "Terrain"
Faites-le glisser pour l'ajouter à la carte courante.
Le MNT mondial d'ArcGIS Online s'affiche alors dans votre carte.
L'étape suivante consiste à utiliser l'outil "Interpoler les formes" pour interpoler le Z de chaque sommet de votre polyligne et ainsi construire une nouvelle classe d'entités de type "PolyligneZ". Il est important de noter que cet outil nécessite l'extension "3D Analyst".
Pour cela, sélectionnez la couche "Terrain" comme couche de surface en entrée et sélectionnez la couche contenant votre parcours. Vous indiquerez le nom de la couche en sortie puis vous choisirez simplement l'option "Interpoler les sommets uniquement" car il n'est pas nécessaire ici de ré-échantillonner la polyligne du parcours.
Cliquer sur le bouton "Exécuter". Le traitement peut prendre quelques minutes selon le nombre de polylignes, de sommets et la qualité de votre connexion internet.
La nouvelle couche générée contient désormais des entités de type "PolyligneZ", vous pouvez le vérifier en l'affichant dans une scène 3D par exemple.
Il suffit maintenant de créer le diagramme de profil. Pour cela, vous utiliserez la commande "Créer un diagramme > Diagramme de profil" depuis le menu contextuel de la nouvelle couche.
Il ne vous reste plus qu'à configurer les différents aspects de votre diagramme.
On pourra noter que les diagrammes de profil peuvent être exportés en images afin d'être utilisés dans les fenêtres contextuelles de vos cartes web ou dans d'autres contextes non cartographiques.
Je présente régulièrement sur ce blog les évolutions du système ArcGIS en ce qui concerne le déploiement de son SIG en 3D, et en particulier sur les capacités à gérer son territoire en 3D quel que soit sa taille. Il est parfois intéressant de montrer des exemples concrets démontrant ces capacités d'intégration de données 3D et de publication sur le web que propose ArcGIS. Après les exemples de Paris 3D en maquette blanche procédurale, je vous propose un nouvel exemple sur la ville de Lyon.
Je vous propose dans cet article de parcourir les principales étapes d'intégration des données qui m'ont permis d'intégrer les données 3D, de les publier sur le web pour propose la scène web illustrée ci-dessus (cette dernière se trouve à la fin de l'article).
Les données Open Data disponibles
Lyon est un exemple intéressant pour tester les capacités 3D d'ArcGIS car l'Open Data de la Métropole de Lyon fournit toutes les données nécessaire à la constitution d'un référentiel 3D: Orthophoto, MNT, modèles 3D texturés de bâtiments et de ponts 3D.
Intégration de l'orthophoto
Disponible par dalles de 25 km2, une orthophoto d'une résolution de 8 cm est disponible au format ECW. Ce format est un format natif de données raster pour ArcGIS Pro, son intégration est donc directe. On notera l'intérêt de créer une mosaïque de rasters (Mosaïc Dataset) pour référencer et utiliser facilement l'ensemble des dalles sous la forme d'une seule source de données. Pour la publication sur le web, il suffira de créer un paquetage de tuile (TPK) à l'aide de l'outil "Créer un paquetage de tuiles de carte", puis de télécharger le fichier TPK sur votre portail ArcGIS. Si le fichier TPK fait plus de 2 Go, vous le téléchargerez sur le portail à l'aide de l'outil "Partager un paquetage". Ensuite, il suffira simplement de publier le paquetage en tant que couche de tuiles web.
Dans cet exemple, j'ai décidé d'utiliser l'orthophoto de 2012 dont la colorimétrie est cohérente avec la majorité des bâtiments texturés issus de cette même imagerie. Enfin, j'ai choisi de publier des couches en "WGS84 Web Mercator" (102100) pour pouvoir les utiliser aussi bien dans une scène web globale et locale. Vous pouvez aussi opter pour l'orthophoto de 2015 et la publier dans un autre système de coordonnées.
Orthophoto 2012 une fois publiée en tant que couche tuilée sur le portail ArcGIS
Les bâtiments 3D texturés
Sur le site Open Data de la Métropole de Lyon, les modèles 3D des bâtiments et des ponts sont diffusés via des fichiers au format CityGML. Ces fichiers, découpés par arrondissement, contiennent à la fois la géométrie 3D, les textures et les attributs de chaque bâtiments ou des chaque ponts. Dans ArcGIS Pro, pour intégrer ce type de données, l'extension "ArcGIS Data Interoperability" qui fournit aux utilisateurs l'essentiel de l'ETL FME. Cette extension vous permettra de convertir les fichiers CityGML en classes d'entités de type "Multipatch" dans une Géodatabase Fichier ArcGIS. Le format CityGML étant un format géographique, vous penserez à indiquer le système de coordonnées utilisé dans les fichiers CityGML en entrée (ici CC46) dans le modèle du Workbench d'ArcGIS Data Interoperability.
Une fois les bâtiments importés en tant que couche de Multipatch dans la Géodatabase, vous pouvez les utiliser dans une scène de votre projet ArcGIS Pro.
Pour les publier en tant que couche web, vous utiliserez l'outil "Créer une couche de scènes d’objets 3D" pour créer le cache i3S (fichier SLPK). Il vous faudra ensuite télécharger ce fichier sur votre portail ArcGIS puis le publier. Si le fichier SLPK fait plus de 2 Go, vous le téléchargerez sur le portail à l'aide de l'outil "Partager un paquetage". Ensuite, il suffira simplement de publier le paquetage en tant que couche de scèneweb.
Couche de scène web des bâtiments une fois publiée
Les ponts 3D texturés
Pour les modèles 3D des ponts, la démarche est exactement la même que pour les bâtiments.
Couche de scène web des points une fois publiée
Le MNT
Pour le MNT, la démarche consiste à intégrer les fichiers CityGML en convertissant les objets de la classe TINRelief vers une classe d'entités de type multipatch dans une Géodatabase Fichier. Tout cela en utilisant toujours l'extension Data Interoperability d'ArcGIS Pro.
Une fois les entités importées, vous disposez d'un modèle de surface sous la forme d'entités multipach que vous pouvez afficher dans ArcGIS Pro.
Affichage de la classe d'entités multipatch TINRelief dans ArcGIS Pro
Le type d'entité multipatch est très intéressant pour la gestion d'objets 3D dans ArcGIS mais ce n'est pas le format le mieux adapté pour la gestion d'une surface d'élévation. Nous l'avons donc convertis en une couche raster à l'aide de l'outil Multipatch vers Raster et en choisissant une résolution de 1m. Vous pouvez alors l'afficher, dans ArcGIS Pro, en tant que simple couche raster (comme ci-dessous) ou l'exploiter en tant que couche d'altitude dans votre scène.
Affichage du MNT en raster (avec un rendu couleur + ombrage) dans ArcGIS Pro
Pour publier cette couche raster en tant que couche web d'altitude, il suffira de créer un paquetage de tuiles pour une couche d'altitude (voir la procédure ici). Le choix du schéma de tuilage Google/Bing/ArcGIS en Web Mercator permettra une utilisation dans des scènes locales ou globales, mais vous pouvez opter pour une système de coordonnées local. Il ne reste plus qu'à télécharger ce fichier TPK sur votre portail ArcGIS et de le publier en tant que couche web d'altitude. Votre MNT est alors utilisable dans toutes vos scènes web.
Nuage de points Lidar en bonus !
Le site Open Data de la Métropole du Grand-Lyon propose également des fichiers de levés Lidar. Il peut être intéressant de les exploiter dans votre SIG ArcGIS, d'autant plus que l'intégration est d'une grande simplicité. Pour cela, après avoir téléchargé les fichiers LAZ (LAS compressé) du Grand-Lyon dans un répertoire unique, vous utiliserez l'outil Créer un paquetage de couches de scènes de nuage de points qui vous permettra de créer un paquetage de couche de scène (fichier SLPK) adapté au partage et à la publication sur web de nuages de points Lidar. L'outil prend en charge directement les formats LAS, LAZ et ZLAS. Une fois le fichier SLPK généré, il suffira de le télécharger sur votre portail ArcGIS et de le publier entant que couche de scène web (voir la scènes web ici). La encore, le choix de la projection Web Mercator permettra un usage de cette couche dans une scène web globale ou locale.
Toutes les couches web sont publiées sur votre portail, il ne vous reste plus qu'à concevoir votre scène web. Vous pouvez accéder à la scène web interactivement ci-dessous ou à partir de cette URL.
A l'occasion du salon BIM World 2019 qui a lieu ces mardi et mercredi (Esri sera présent sur le stand G25) et en complément des annonces et démonstrations faites lors de SIG2018, je prends le temps d'apporter quelques éléments de vision et d'état des lieux à propos de la convergence BIM-SIG.
Depuis plusieurs années, Esri engage des efforts importants pour permettre cette convergence BIM-SIG et faciliter la continuité digitale entre le monde de la construction et celui des systèmes d’information géographique.
Le SIG informe le BIM, le BIM alimente le SIG
Bien que certains articles ou discours marketing d'éditeurs de logiciels aient pu les opposer, les solutions de SIG et de BIM sont évidement complémentaires. Tout d'abord, il est évident que le SIG et le BIM couvrent non seulement des échelles différentes mais surtout des besoins, des workflows et des technologies assez différentes. Cependant, associer le SIG aux problématiques de gestion et de planification alors que le BIM prendrait en charge les aspects conception et construction est une vision clairement trop simple et non conforme à la réalité des workflows entre les équipes BIM et SIG. Enfin, il ne s'agit pas que d'une différence d'échelle de travail,
Le BIM se focalise sur un ouvrage en ayant pour objectif l'optimisation des workflows aux différentes étapes du cycle de vie de l'infrastructure (bâtiments, ouvrages de génie-civil, ...) et la collaboration entre les différents acteurs intervenants dans les différentes phases de planification, de conception, de construction et de maintenance. Le SIG se focalise sur l'ensemble des aspects qui régissent le fonctionnement de l'ensemble du territoire en le modélisant en tant que système multi-thématique (transports, réseaux, réglementation, environnement, topographie, démographie, économie, ...).
Il existe, en réalité, de multiples interactions entre les deux écosystèmes, et ceci à chaque étape du cycle de vie d'un ouvrage. Ce dernier, dès sa phase de planification ou de conception, le BIM a besoin d'éléments de contexte pour comprendre et intégrer les interactions avec son environnement (contexte économique, règlements d'urbanismes, infrastructures et équipements existants, topographie, réseaux existants, ...). Le BIM peut également nécessiter des données du SIG dans ses phases de construction ou par la suite en phase de maintenance, de modification, ou même de rénovation. Le SIG, de son coté, doit modéliser le territoire en 2D et en 3D, avec des données précises et actualisées. Pour cela, l'intégration du modèle numérique riche que représente le BIM devient de plus en plus indispensable. Pouvoir intégrer tout ou partie des informations du BIM dans le SIG n'est pas uniquement un besoin de cartographie 3D mais aussi et surtout un enjeu d'analyse spatiale, de reporting et de prise de décision autour des multiples projets ou réalisations d'aménagement sur son territoire.
Intégrer et analyser des modèles BIM dans ArcGIS
Pour résumer, le SIG fournit des informations de contexte au BIM, le BIM quand à lui fournit des contenus au SIG. Bien que les échelles diffèrent, certains principes du BIM s'appliquent au SIG (structuration des données, modélisation 3D, collaboration multi-acteurs, ....) avec la géographie comme lien commun pour passer du contexte (SIG) au contenu (BIM).
Au delà de l'échange de fichiers
Par nature, les SIG sont des outils hautement intégrateurs permettant la construction de bases de données géospatiales à partir de données de toutes natures et origines. Il existe donc depuis de nombreuses années, des formats normalisés permettant aux SIG d'importer et d'exporter des couches géographiques. Cependant, ces formats ne permettent pas toujours de conserver l'intelligence du modèle de données SIG (contraintes, topologie, sémantique, relations entre couches, ...). Les outils BIM peuvent donc importer des fichiers de données issus des SIG (SHP, DWG, DGN, DXF, GML, GeoJSON, ...) mais souvent avec des limites notamment liées aux workflow d'actualisation de ces données.
Coté BIM, les modèles de données sont plus normalisés et des formats d'échanges existent (CityGML, IFC, ...) pour échanger les classes d'objets d'un modèle. Esri implémente ces formats et suit au plus près leur évolution (en particulier le format IFC). Cependant, comme tout format normalisé, ils n'intègrent que le plus petit dénominateur commun aux principales solutions BIM et ne permettent pas le transfert d'informations, de comportements ou de fonctionnalités plus évolués que peuvent proposer certaines de ces solutions.
La collaboration Esri-Autodesk
Partant de ce constat que les échanges BIM-SIG ne sont pas optimum, Esri et Autodesk ont souhaité proposer des workflows plus directs, plus connectés et au plus prêt des formats natifs. C'est la principale motivation de cette nouvelle collaboration technologique entre Esri et Autodesk annoncée en mai 2018.
Ce partenariat, qui se place dans une optique de long terme avec plusieurs projets menés en parallèle, a déjà des traductions concrètes dans certaines solutions Esri et Autodesk.
Pour Esri, le travail a tout d'abord été centré sur une intégration plus riche et plus directe des modèles BIM issus de Revit. Depuis sa version 2.2 (juillet 2018), l'application ArcGIS Pro est capable de lire nativement des fichiers BIM Revit (fichiers .rvt) sans aucune conversion. Connecté directement aux fichiers Revit, les utilisateurs d'ArcGIS Pro accède à la structure (catégories, familles, ...), aux géométries 3D et aux attributs du BIM et cela en étant toujours à jour.
Analyse temporelle d'un projet BIM Revit dans ArcGIS Pro
Pour Autodesk, le premier focus a été d'implémenter des workflows plus directs pour se connecter et récupérer des flux de données depuis le portail SIG ArcGIS. Depuis sa version 2019.1 (juillet 2018), InfraWorks dispose d'un connecteur ArcGIS permettant de s'authentifier sur un portail ArcGIS (Online ou Enterprise) et d'ajouter des couches d'entités (ponctuels, linéaires ou surfaciques). Il peut s'agir d'informations topographiques, réglementaires, des données de référentiels métiers (réseaux enterrés par exemple) ou autres.
Connexion à un portail ArcGIS depuis InfraWorks
La démonstration que nous avons réalisée Vincent Fredon (Autodesk) et moi lors de la plénière de SIG2018 démontre ces nouvelles capacités.
Evolutions récentes
A l'occasion de BIM World, Esri et Autodesk auront l'opportunité de présenter les récentes évolutions de leurs solution pour améliorer l'interopérabilité.
Coté Esri, il s'agit tout d'abord d'amélioration autour du support du format Revit 2015 à 2019 dans ArcGIS Pro. ArcGIS propose désormais un format de cache 3D (SLPK) spécifique aux fichiers Revit pour la publication sur le web des modèles BIM. Dénommé "Building Scene Layers", ce nouveau type de service web 3D permet:
une publication directe depuis le fichier Revit (plus besoin de convertir les données préalablement en Géodatabase),
un affichage plus performant et plus souple des différentes classes d'objets du modèle BIM,
la conservation et l'exposition de la structure (catégories, familles, ...) du fichier Revit d'origine.
Accès aux classes d'objets d'un modèle BIM Revit depuis une application web ArcGIS
Je reviendrai prochainement sur cette nouvelle notion de "Building Scene Layer" dans un prochain article sur ce blog.
Coté Autodesk, des évolutions très intéressantes dans InfraWorks permettent dorénavant aux utilisateurs de se connecter à un portail ArcGIS Enterprise pour exploiter, en plus des services d'entités, des services d'imagerie ArcGIS. Ces services d'imagerie fournissent par exemple des orthophotos, des informations d'occupation des sols ou encore des MNT qui vont pouvoir enrichir leur projet InfraWorks.
Ajout d'une orthophoto haute-résolution dans InfraWorks depuis un portail ArcGIS
Je vous recommande ces deux vidéos publiées très récemment par Vincent Fredon d'Autodesk qui montrent ces évolutions du connecteur ArcGIS d'InfraWorks.
Pour poursuivre la discussion...
Si le sujet de l'intégration BIM et SIG vous intéresse, n'hésitez pas à venir voir notre présentation à BIM World "Autodesk-Esri, vers une convergence BIM et SIG" (11h30 - Salle C) et à venir discuter avec les équipes d'Esri France et d'Autodesk sur nos stands respectifs durant ces deux journées de salon.
Depuis maintenant deux années, Esri travaille sur la nouvelle génération de son API JavaScript 4.x notamment pour prendre en charge de manière efficace (et sans plug-in) l'affichage et l'exploitation de données 3D dans un navigateur web. Depuis septembre 2018, la version 4.9 de l'API prend en charge l'affichage de jeux de données ponctuels volumineux. La version 4.10, sortie en décembre dernier, étend cette capacité aux couches de données volumineuses de lignes et de polygones. Il n’y a donc plus de limite à 2 000 entités lors de l’ajout de couches d’entités dans vos scènes web 3D ArcGIS. Ceci est vrai pour la visionneuse de scènes comme pour les applications 3D développées à l'aide de l'API JavaScript ArcGIS.
Dans cet article, je vous propose de voir les détails techniques du chargement et de l'affichage de couches d'entités volumineuses. En suivant ces recommandations, vous pourrez créer des scènes web 3D de votre territoire en utilisant vos couches d'entités 2D en extrudant, par exemple, des centaines de milliers de bâtiments générés dynamiquement à partir d'emprise 2D !
Comment ça marche ?
Pour les services comportant moins de 2000 entités, nous pouvons charger toutes les données en même temps dans le client. En interne, de manière transparente, Esri appelle ce mode "instantané" et continue de l’utiliser pour les petits services. Ce mode présente l'avantage d'afficher instantanément toutes les fonctionnalités lors de la navigation, car toutes les données sont en mémoire dans l'application cliente et sont rendues directement.
Lorsqu'un service dépasse la quantité de données pouvant être gérée en mode "instantané", nous passons automatiquement dans un mode dit "tuilé" à la demande. Ce mode est similaire à ce qu'il se passe avec les couches de scène (Scene Layers), mais sans cache préalablement calculé. Le mode "tuilé" charge les entités des services volumineux et les organise en un maillage de taille variable (selon la quantité de données dans chaque mailles). Ce mode peut afficher jusqu'à 50 000 entités à la fois par couche.
Dans cette scène, les carreaux sont affichés avec des contours rouges. Une vue typique contient 20 à 50 tuiles.
Les tuiles sont chargées progressivement, en commençant par la tuile la plus proche.
Esri utilise également également le mécanisme de quantification, une technique qui réduit la résolution des entités lignes et des polygones en fonction de leur taille à l'écran. La quantification réduit la quantité de données que le serveur et le client doivent traiter, mais on notera qu'elle peut empêcher le chargement de très petites entités.
Lorsque le nombre d'entités à charger dépasse cette nouvelle limite, la scène essaye alors de charger un sous-ensemble significatif des données à afficher:
Tout d'abord, la scène demande combien d'entités se trouvent dans l'ensemble des tuiles, puis elle charge le même pourcentage de toutes les entités de chaque tuiles. Cela crée un sous-échantillonnage homogène des entités dans toutes les tuiles, ce qui donne une bonne représentation visuelle de la répartition spatiale des données. Cela rend également les bordures du maillage moins visibles.
Un deuxième mécanisme entre également en jeu dans le cas de couches d'entités volumineuses avec l'utilisation d'une réduction de la taille des tuiles en fonction de leur éloignement par rapport au point de vue de la scène. Il en résulte des tuiles plus petites (et donc plus denses) à proximité du point de vue et des tuiles plus grandes lorsque l'on se rapproche de l’horizon.
Cet algorithme de sélection des entités à afficher permet également des temps de chargement plus rapides. De plus, lorsque le serveur le prend en charge, la scène web demande les entités dans le format binaire (pbf) au lieu de JSON, ce qui réduit encore la taille des données échangées.
Visualisations de villes 3D à partir d'entités 2D, quelques exemples en action
En France, la plupart des gestionnaires de territoire n'ont pas de modèles 3D détaillés de leurs bâtiments. Il est cependant fréquent de disposer des emprises de ces bâtiments disponibles dans la BD Topo de l'IGN, dans les données cadastrales ou encore dans la base de données OpenStreetMap. Pour peu que vous ayez des informations sur la hauteur de ces bâtiments, vous pourrez les visualiser facilement en 3D. Pour ajouter un peu de réalisme à la scène, nous pourrez également télécharger d'autre éléments comme les arbres.
Avant de voir en détail comment intégrer les données 2D et les publier dans une application web en 3D, voici ci-dessous une intégration de l'ensemble des emprises de bâtiments d'OSM sur la Roumanie (1 million d'entités) présentée dans une application web 3D à l'aide de l'API JavaScript ArcGIS par ma collègue Raluca Nicola du centre de R&D Esri de Zurich.
Télécharger et publier les données
Il existe plusieurs façons de télécharger et de publier les emprises de bâtiments. Selon la source de données utilisée la qualité des données peut être très variable. Vous vérifierez tout d'abord que les informations sur les hauteurs sont correctement et exhaustivement renseignées. Si ce n'est pas le cas, vous devrez remplacer les valeurs nulles par une hauteur arbitraire. Cette dernière pourra être fixe ou, par exemple, être calculée à partir du périmètre/superficie du bâtiment. Vous penserez également à supprimer les attributs inutiles pour votre scène 3D (il peut y en avoir beaucoup dans la BD Topo IGN ou dans OSM).
Une fois les données prêtes (n'oubliez pas d'ajouter les attributions), vous allez pouvoir les publier sur ArcGIS Online. En cas de doutes vous pourrez vérifier la consommation de crédits avant de publier votre service (pour une couche d'entités: 2.4 crédits pour 10 Mo de stockage par mois). Lors de la publication, voici quelques optimisations que vous pouvez apporter aux paramètres de votre couche d'entités pour améliorer ses performances:
Cochez la case "Optimiser le dessin de la couche".
Reconstruire l' index spatial .
Définissez le contrôle du cache sur "1 heure".
Créer une application web 3D
Il est maintenant temps de visualiser les bâtiments. Si vous n'êtes pas développeur, vous pourrez choisir de créer votre scène web avec la visionneuse de scènes. Dans la version actuelle, il n'est pas encore possible (ca arrive prochainement) de choisir un champ pour les valeurs d'extrusion, vous serez donc obligé de spécifier une valeur fixe (par exemple: 10 m.). Nous avons également ici symbolisé les arbres avec des modèles 3D réalistes issus des librairies standards de symboles 3D de la visionneuse de scènes. Nous avons enregistré la scène et l'avons chargée dans une application personnalisée à l'aide de l' ID de de l'élément sur le portail. Nous avons ensuite ajouté un menu en bas qui permet de zoomer sur les principales villes en s'appuyant sur les diapositives définies dans la scène web. Voici à quoi ressemble l'application:
Bucarest
Constanța
Timișoara
C’est ainsi que vous pouvez créer une vue 3D de votre ville en utilisant uniquement des données 2D. Dans cet exemple, nous avons utilisé les données d'OpenStreetMap, mais nous aurions pu faire la même chose avec d'autres sources de données (IGN, DGI, ...).
Exploiter la hauteur des bâtiments
Certaines organisations publiques ont des portails Open Data où vous pouvez trouver les emprises de bâtiments (même avec des informations de hauteur). C'est le cas de Paris, avec l'APUR qui a publié toutes les emprises de bâtiments sur son portail Open Data (réalisé avec ArcGIS Online). Les emprises contiennent des informations sur la hauteur et la date (ou période) de construction. Nous avons donc utilisé ces attributs pour représenter la hauteur et la couleur des entités extrudées. La hauteur d'extrusion est définie en tant que variable visuelle de type "taille" et les dates de construction sont utilisées en tant que catégories dans un rendu de type "valeur unique".