Enjeux techniques et stratégiques de l interopérabilité des données 3D au Grand Lyon

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1 Direction des Systèmes d Information et des Télécommunications Service de l Information GEOgraphique Enjeux techniques et stratégiques de l interopérabilité des données 3D au Grand Lyon 17 Mai 2011

2 Sommaire Contexte Grand Lyon Données fédérales 3D Nouveaux enjeux techniques Evolution technique et organisationnelle 2

3 Contexte Grand Lyon Communauté Urbaine de Lyon 58 communes / 550 Km² / 1,3 M. hab. Structure IG : 36 personnes (hors SIG métiers et SI) Budget IGEO : fonct. / inv. 1,5 M. relevés topos /an Extranet géographique déployé dans 55 communes et chez 7 partenaires Conventions d échange de données avec 25 acteurs de la sphère publique (ErDF, OPAC, DGFiP, etc.) et 46 communes 3

4 Contexte Grand Lyon Le Système Urbain de Référence (SUR) Une trentaine de familles thématiques pour près de 200 couches de données. Cadastre (Parcelles, Bâtiments, Détails linéaires ) Fond de Plan (Îlots, Habillages, bâtiments ) Modèle Numérique de terrain (Vecteur & Raster) Orthophotographie (Différentes résolutions, découpages, systèmes de coordonnées ) etc. Une vingtaine d applications métiers (Client / Serveur) avec déclinaisons en web (clients légers) : Solutions APIC & ESRI (+ de 500 utilisateurs) Un Intranet/Extranet (outil de visualisation) en solution web, migration vers MapGuide Enterprise 2011: Agents GL + 55 communes + 6 partenaires 4

5 Données fédérales 3D L évolution du socle de données 3D Le cœur de métier du service reste en 2D : Base voie et adresse Cadastre Fond de Plan Orthophotographie Plan guide Données topographiques en 2,5D Les éléments historiques du socle de données 3D Modèle Numérique de Terrain Eléments de bâtis Clichés aériens 5

6 Données fédérales 3D L évolution du socle de données 3D Plan scénographique du XVIème siècle 6

7 Données fédérales 3D L évolution du socle de données 3D Le Modèle Numérique de Terrain Initialement fourni dans le cadre de la production de l orthophotographie. Fichier brut, peu utilisé pour la 3D. 1 ère réalisation en 1997 Mise à jour à chaque nouvelle campagne d ortho par des prestataires différents. Saisie non maitrisée. Pas de cahier des charges types. Etude en cours Nouveaux besoins récents pour des usages 3D. Quelques corrections/modifications en interne notamment le typage des ouvrages. 7

8 Données fédérales 3D L évolution du socle de données 3D Le Modèle Numérique de Terrain Echangeur Valvert

9 Données fédérales 3D L évolution du socle de données 3D Le Modèle Numérique de Terrain Echangeur Valvert

10 Données fédérales 3D L évolution du socle de données 3D Le Modèle Numérique de Terrain Viaduc A6 sortie Fourvière

11 Données fédérales 3D L évolution du socle de données 3D Le Modèle Numérique de Terrain Viaduc A6 sortie Fourvière

12 Données fédérales 3D L évolution du socle de données 3D Le Modèle Numérique de Terrain Près de 500 ponts repris en interne (1000 au total) Commande + de 50 ponts avec textures réalistes (une centaine à venir) 12

13 Données fédérales 3D L évolution du socle de données 3D Le Modèle Numérique de Terrain Autres défauts bloquants pour les maquettes 3D Points aberrants 13

14 Données fédérales 3D L évolution du socle de données 3D Le Modèle Numérique de Terrain Effet de «houle» sur les chaussées 14

15 Données fédérales 3D L évolution du socle de données 3D Le Modèle Numérique de Terrain : Produits dérivés Différents formats et découpages sans oublier les problèmes liés aux systèmes de coordonnées! Fichier brut Autocad DWG (lignes de ruptures, points) TIN Autocad par dalles de 5 km / par communes TIN ArcInfo par communes MNT Raster Tiff par dalles / par communes à des résolutions différentes (10 m à 2 m) Courbes de niveaux (par dalles et communes) Plus de 1000 fichiers pour près de 15 Go de données 15

16 Données fédérales 3D L évolution du socle de données 3D Eléments de bâtis Première réalisation par saisie photogrammétrique en Près de bâtiments saisis. Pas de volumes, uniquement des contours de toitures. Format DWG Usage 2D Vue 3D Vue en plan 16

17 Données fédérales 3D L évolution du socle de données 3D Eléments de bâtis Mise à jour Nouvelle structure/modélisation de volumes Format ESRI (Multipatch) Format DWG (Polylignes et Faces 3D) Table attributaire Données d objets 17

18 Données fédérales 3D L évolution du socle de données 3D Eléments de bâtis Pas de stockage en base directement. Dalles 5 * 5 km 41 fichiers Multipatch 41 fichiers DWG APIC 4 ArcInfo 9.2 SDE FME Oracle APIC Oracle ESRI MapGuide 6.5 FME Fichiers 3D SIG 2D 18

19 Nouveaux enjeux techniques Enrichissement du socle 3D Bâtiments et ouvrages remarquables texturés + de 50 ponts et de 30 bâtiments modélisés en 3D 19

20 Nouveaux enjeux techniques Enrichissement du socle Bâtiments et ouvrages remarquables texturés Formats des livrables AutoDesk 3DS ESRI Geodatabase Rhino 3D Google KMZ Collada DAE Sketchup SKP Pas de stockage en base, fichiers volumineux Piste du CityGML à creuser mais pour quels outils compatibles? 20

21 Nouveaux enjeux techniques Contraintes techniques Interopérabilité : Compatibilité des équipements, des procédures, ou des organisations permettant à plusieurs systèmes, forces armées ou organismes d agir ensemble. Interopérabilité des forces de l OTAN. Larousse : 2011 En informatique, l interopérabilité peut se définir comme la capacité, pour deux ou plusieurs systèmes informatiques, à fonctionner ensemble. Au minimum, on parle d "interopérabilité" lorsque deux éléments interopèrent, c est-à-dire travaillent ensemble. Gralon 21

22 Nouveaux enjeux techniques Contraintes techniques OUTILS ESRI ArcInfo/ArcScene Autodesk Map 3D FME 2009 (2010) APIC 4 (Elyx ) Rhino 3D Spaceyes 3D Google Sketchup Pro Google Earth The GIMP Summit Evolution Etc. 22 FORMATS ESRI SHAPE / Multipatch DXF/DWG ASCCOD 3DM SPV SKP KML

23 Nouveaux enjeux techniques Contraintes techniques Bâtiments et ouvrages remarquables texturés : les écueils rencontrés Format 3DS : Problèmes de brisures de lignes/cassures liées au géoréferencement en CC46 Simple précision? 23

24 Nouveaux enjeux techniques Contraintes techniques Bâtiments et ouvrages remarquables texturés : les écueils rencontrés Formats DAE et SKP : pas de géoréferencement propre Format ESRI Geodatabase : Non éditable? Format KMZ : Spaceyes et Rhino 3D Outil FME : problèmes transferts entre KMZ, 3DS et DAE Problèmes de formats de textures dans FME (tga, rgb ) Problème Open GL (Open Graphics Library) : disparition des objets à l affichage, lié au système de coordonnées Problèmes de versions de logiciels pour certaines compatibilités : exemple FME (3DS, DAE, Citygml, etc.) 24

25 Nouveaux enjeux techniques Contraintes techniques Bâtiments et ouvrages remarquables texturés : les écueils rencontrés Problèmes des fichiers de textures associés aux 3DS, DAE et/ou Rhino : intérêt du Texture Packing Fichiers textures individualisés Plus de 500 fichiers Texture Packing 25 1 seul fichier

26 Nouveaux enjeux techniques Contraintes techniques Convention d échange SPLA Confluence Livraison d une maquette 3D avec bâtiments et ouvrages remarquables : format DAE + textures.rgb Pas de noms en clairs, plus de fichiers DAE à ouvrir/contrôler/transformer, etc. Mise à disposition, diffusion, échanges Choix d un format? Récupération maquettes? Enjeux croissant 26

27 Evolution techniques et organisationnelles Positionnement du service Réalisation de maquettes 3D Fournitures de films (montages) et/ou perspectives 1 technicien à plein temps Suivi continu du projet Carré de Soie AMO sur demandes des services (MIPPIM 2008) Création d une bibliothèque d objets 3D partagée Bâtiments remarquables Ouvrages d art Mobilier urbain (24 familles) Végétation Etc. 27

28 Evolution techniques et organisationnelles Positionnement du service Création d une bibliothèque d objets 3D partagée Choix d un format? Mise à jour Catalogage Stockage Diffusion 28

29 Evolution techniques et organisationnelles Positionnement du service Mise en place d une Coordination 3D en interne Groupe de travail interne (suivi/veille/partage ) Marché 3D multiservices Fixer un cadre d achat pour le Grand Lyon, normaliser les échanges Accord-Cadre Pour les marchés «exotiques» (Scan laser, bathymétrie, levés de façades, etc.) Commande MNS par autocorrélation (Lidar?) Zones boisées 3D Commande nouveaux bâtis/ouvrages remarquables Veille technologique Formation, tests logiciels, développements, etc. 29

30 Evolution techniques et organisationnelles Positionnement du service Les attentes des directions Recensement du besoin dans le cadre du Schéma Directeur des Données Géographiques 2010 Visualisation 3D pour la communication et la concertation Cartes du bruit Viabilisation hivernale, pentes Voirie sous crue Risque d inondations 30

31 Evolution techniques et organisationnelles Positionnement du service Les attentes des directions Recensement du besoin dans le cadre du SDDG 2010 «Cadastre» du sous-sol : Canalisations, câbles, balmes, etc. Carte d ensoleillement / bâti GL 3D potentiel photovoltaïque Etude d intervisibilité Simulation de développement d un quartier sur 30 ans PLU 3D etc. 31

32 Evolution techniques et organisationnelle Demain Amélioration continue du socle 3D Travail sur restituteur 3D pour MAJ ponctuelles en continu Rédaction d un cahier des charges technique sur MNT Amélioration de la structure des données bâtiments 3D Travail sur le stockage 3D (Oracle 11? PostGis? Autres?) Les questions en suspens Ouverture des logiciels vers des formats normalisés Calendrier INSPIRE et diffusion données 3D : ANNEXE II Altimétrie ANNEXE III Bâtis Données nouvelles Autres données

33 Evolution techniques et organisationnelle Demain Les questions en suspens Performances des softs (Lidar 1M. pts/s., cartes graphiques) Exemple d utilisation de la carte graphique sous Rhinoceros L affichage des textures (ortho) est limité par la puissance de la carte graphique : cas d une station de travail sous Seven 64 bits : - Carte Quadro FX 4800 : 1,5 Go 8192*8192 pixels : 1500 Avec ortho 16 cm/pixels : on ne peut afficher au maximum que des dalles de 1,3 km * 1,3 km en pleine résolution. - Carte Quadro 4000 : 2 Go 16384*16384 pixels : 900 Avec ortho 16 cm/pixels : On peut afficher au maximum des dalles de 2,6 km * 2,6 km en pleine résolution - Carte Quadro 6000 : 6 Go mémoire 16384*16384 pixels :

34 Enjeux techniques et stratégiques de l interopérabilité des données 3D au Grand Lyon Positionner le Grand Lyon comme fédérateur pour faciliter le travail en commun entre les différents intervenants travaillant sur le territoire : En faisant évoluer le cadre de diffusion et d échange de données pour intégrer la 3D En normalisant les rendus des études sous-traitées par le Grand Lyon En assurant l expertise et les formations nécessaires pour assurer l évolution culturelle et professionnelle En étant réactif pour impulser une véritable dynamique envers les acteurs et partenaires En restant pragmatique : avancer régulièrement même si les normes, outils et formats ne sont pas encore stabilisés 34

35 Direction des Systèmes d Information et des Télécommunications Service de l Information GEOgraphique Enjeux techniques et stratégiques de l interopérabilité des données 3D au Grand Lyon Questions 17 Mai