ArcGIS, un système SIG 3D complet

Transcription

1 SIG Conférence francophone Esri Versailles, France Atelier Technique - 4 Oct ArcGIS, un système SIG 3D complet Aurélie LABAT - Gaëtan LAVENU

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3 Les modèles de données 3D dans ArcGIS

4 Entités vectorielles 2D/3D Entités 2D: Points, Lignes, Polygones positionnés et extrudés à la volée Points, Lignes, Polygones 2D + Altitude et/ou Hauteur

5 Entités vectorielles 2D/3D Entités 3D: Points, lignes et Polygones Z

6 Démonstration Gérer des entités ponctuelles, linéaires et surfaciques en 3D

7 Modèles de surface raster Jeux de données Raster - Jeu de données raster - Images: TIF,JPEG,PNG - Format GRID - Géodatabases Mosaïque raster - Collection de sources de données raster - Formats homogènes ou pas - Résolutions homogènes ou pas - Peuvent être traitées à la volée (couleurs, ombrage )

8 Modèles de surface raster Fonctions d'interpolation - IDW, Krigeage, Spline, Voisinage naturel et Trend - Topo To Raster - Pour produire une surface garantissant: - une structure de drainage cohérente, - la représentation correcte des crêtes et des cours d'eau à partir des données d'isolignes en entrée. Fonction de conversion - Conversion depuis un modèle vecteur (TIN, Terrain, Lidar)

9 Modèles de surface vecteur: TIN Création d'un modèle de facettes triangulaires: - A partir de points et de lignes structurantes (crêtes, talweg ) - Conservation des lignes et points en entrée - Permet des affichages dérivés à la volée (pentes, orientation ) - Facilement convertible vers des formats raster

10 Modèles de surface vecteur: Terrain Concept similaire aux TIN (facettes triangulaires) Stocké dans les Géodatabases (jeux de classes) Adapté à de plus gros volumes de données Réduction automatique de la résolution selon l'échelle d'affichage (similaire à la notion de pyramide des rasters)

11 Modèles de surface vecteur: Terrain (suite) Modèles de surface Multi-Resolution Surface Model Points et lignes structurantes Pyramide du Terrain Sous-échantillonage des points Résolution maximum

12 Modèles de surface vecteur: LIDAR Large collection de points issus de levés Lidar (plusieurs millions de points) Affichage en 2D et 3D Traitement à la volée couleurs, pente, orientation, ombrage ) Les points peuvent être classés par nature (sol, végétation, bâtiments )

13 Modèles de surface vecteur: LIDAR (suite) Notion de LAS Dataset Nouveau modèle de données de la version 10.1 Permet l'indexation de collections de fichiers LAS Affichage en tant que points, terrain ou raster

14 Modèles de surface vecteur: LIDAR (suite) Fonctionnalités d'arcgis sur des données LAS Dataset : - Affichage rapide en 2D (ArcMap) et en 3D (ArcScene) - Gestion d'importants volumes de données Lidar - Affichage des LAS Datasets en tant que points ou TIN - Mise à jour de la codification des points - Analyse des données Lidar en tant que surface raster - Utilisation des nuages de points Lidar en tant que couche de référence pour digitaliser des entités 3D - Réalisation de mesures de hauteur et de distance à partir des points Lidar

15 Démonstration Exploiter des données Lidar dans ArcGIS Avec nos remerciements à Louis-Pierre Mareschal, Chargé de missions au Parc naturel régional du Haut-Jura

16 Modèles d'entités 3D : Multipatch Des objets 3D constitués de facettes Stockés dans des Shapefiles (sans texture) Stockés dans des Géodatabases (avec ou sans textures)

17 Modèles d'entités 3D : Multipatch Les facettes sont définies par: - Une géométrie (ensemble de points x,y,z) - Une texture - Une couleur - Une transparence

18 Démonstration Utilisation du modèle de données multipatch

19 Les applications 3D du système ArcGIS

20 Les extensions ArcGIS 3D Analyst Spatial Analyst

21 L'extension 3D Analyst Stockage et gestion des modèles 3D vecteur (Géométries XYZ, Multipatch, TIN, Terrain, LAS Dataset) Affichage, représentation et animation des données en 3D (ArcScene et ArcGlobe) Analyses 3D sur les géométries vectorielles Interpolation de modèles de surface raster Analyses de base sur les modèles de surface raster (pente, isoligne, ombrage, orientation, courbure, remblais/déblais, intervisibilité )

22 L'extension Spatial Analyst Interpolation de modèles de surface raster Analyses de base sur les modèles de surface raster (pente, isoligne, ombrage, orientation, courbure, remblais/déblais, intervisibilité ) Analyses hydrologiques, analyses de distance, analyses solaires Interpolation, analyses multi-variées, algèbre d'image Très peu de création et de gestion de données vectorielles 3D Pas d'affichage des données en 3D

23 ArcScene et ArcGlobe Deux applications de 3D Analyst pour deux types d'usage Les points communs à ces deux applications ArcGIS - Affichage de différentes couches SIG 2D ou 3D - Gestion de l'ordre d'affichage et des plages d'échelles d'affichage des couches - Symbologie, extrusion, altitude basées sur les attributs - Mesures de longueurs et de surfaces en 3D - Identification des entités - Exploitation des tables attributaires : sélections, requêtes

24 Spécificités d'arcscene Supporte l'affichage en 3D des données dans leur système de projection natif ou non-projeté Supporte la visualisation en stéréoscopie Propose des outils d'analyse interactive (isolignes, parcours de moindre coût ) Mise à jour interactive des géométries XYZ Gestion de zones géographiques limitées : notion scène

25 Spécificités d'arcglobe: Positionnement d'entités dans un contexte 3D global Une surface de référence sur un globe pour afficher les couches 2D ou 3D du SIG Utilise une technologie de cache pour l'affichage de gros volumes de données vecteur ou raster Affichage optimisé de gros volumes d'entités multipatch texturées Supporte les étiquettes et les annotations sur les entités Ouverture directe de fichiers ou de flux KML

26 Démonstration Exemples d'usage d'arcglobe et d'arcscene

27 ArcGIS Explorer : Viewer pour vos données 2D/3D Téléchargeable gratuitement Affichage en 2D et 3D Géodatabase locale et entreprise (entités 2D/3D, Multipatch, raster de surface ) KML, CSV, GPX, Shapefiles (2D, 3D). Services web (Carte, Globe, Géotraitement)

28 CityEngine, qu'est ce que c'est? Conception et contenus 3D basés sur des règles - Une solution procédurale de modélisation et de conception 3D - Création de contenus 3D - Modéliser des villes en 3D en utilisant des données 2D existantes et des règles paramétriques - Conception 3D - Conception en 3D basée sur des règles ou des contraintes réglementaires Géométrie + Attributs + Règles Mise à jour paramétrique et dynamique

29 Pour quels usages? - Créer des contenus urbains en 3D - Des villes 3D à partir de données 2D existantes dans le SIG (Géometrie + Attributs + Règles) - Pas la réalité -> Une approximation Mise à jour Création de contenus 3D Analyse Visualisation Règles Cityengine Géodatabase

30 CityEngine : ouvert sur les formats 3D du marché Formats de données Géospatiales Géodatabase Multipatch, Classes d'entités SHP DXF OSM OBJ DAE Images Esri Shapefile Autodesk OpenStreetMap Wavefront COLLADA Cartes, Textures CityEngine DAE FBX OBJ RIB MI MAS COLLADA Autodesk Wavefront Renderman Mental Ray RealityServer Massive

31 La modélisation procédurale au cœur de CityEngine Générer des formes 3D et des textures à partir de géométries 2D et de règles

32 Une interface de modélisation paramétrique Modifier à la volée les paramètres de vos règles et visualiser en temps réel votre simulation

33 Générer des paysages urbains automatiquement A partir de modèles paramétriques - Création de voies, de parcellaires, de bâtiments - Visualisation dynamique des modèles 3D résultants

34 Version 2012 : Construction interactive de modèle 3D Outils de construction interactif pour créer des shapes 3D (type SketchUp) Possibilité de leur appliquer des règles procédurales Peuvent être exportés en modèles 3D

35 Version 2012 : Partager des scènes 3D sur le web Publication de scènes 3D sur le web Sur son serveur local / Sur ArcGIS Online Aucun plug-in n'est nécessaire (WebGL)

36 Démonstration Découverte de CityEngine

37 Les fonctionnalités d'analyse 3D proposées par ArcGIS

38 Analyses de surface Pentes Orientation Bassins versants Hydrologiques Calculs de cubatures Profils

39 Démonstration

40 Conversions Import de fichier ASCII Import de fichiers Lidar Import de données raster Import de données 3D - CAO/DAO - KML - Fichiers 3D (SketchUp, Collada, 3DS,...) - CityGML (via DataInterop) Export en KML 3D Export en CAO/DAO 3D Export en CityGML (via DataInterop)

41 Analyses spatiales en 3D (version 10) Intervisibilité - Zones d'intervisibilité - Lignes de visibilité - Lignes d'horizon - Calcul d'ombres portées - Calcul d'obstructions Intersection 3D, Union 3D, Near 3D,

42 Fonctions d'analyse 3D (nouveautés version 10.1) Buffer 3D, Enclose multipatch Intersect 3D Line with Surface Stack Profile, Sun Shadow Volume,

43 Démonstration

44 Evolutions futures Court terme - Exposition de CityEngine en tant qu'api - Moteur d'affichage 3D ultraperformant dans les SDK ArcGIS Runtime et les viewer associés (Windows, Linux, Mac, Android, ios, Windows Phone ) Moyen terme - Serveur de données 3D en streaming sur le web et plugin pour les navigateurs web - Un nouveau moteur d'affichage 3D dans la prochaine version majeure d'arcgis for Desktop

45 Questions / Réponses

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