Projet de recherche sélectionné par le Programme Inter Carnot-Fraunhofer PICF 2009 Le projet DeepCity3D Utilisation des standards de l interopérabilité pour la visualisation intégrée du sol et du sous-sol urbains Jacques Vairon Joachim Pouderoux Manuel Garnier BRGM
Partenaires Fraunhofer IGD SIG et visualisation d information Application CityServer3D capable d accéder et de gérer des données hétérogènes et distribuées BRGM Etablissement public de référence dans le domaine des géosciences Réalise des études géologiques et hydrogéologiques spécifiques aux environnements urbains Fortement impliqué dans l initiative GeoSciML Sources de données disponibles Ville de Mainz (Mayence) pour nos partenaires allemands 2
Constat Ce qui existe Systèmes d'information géographique et de CAO pour la visualisation 3D de modèle urbains Systèmes spécialisés pour la visualisation + des constructions souterraines des formations géologiques Mais : pas de solution intégrée qui réponde à toutes les exigences en ce qui concerne = les formats de données la visualisation 3
Objectifs En voir plus que cela!!! 4
Objectifs Réconcilier les villes avec leur environnement souterrain Sous-sol urbain Ressources : eau, agrégats et pierres Fondations, structures bâties, réseaux Contraintes géotechniques Gestion des risques De nombreuses villes ont des problèmes géologiques 5
Objectifs Exigences Intégration de normes de données différentes provenant de différentes disciplines Visualisation s adaptant aux besoins des scénarios d utilisation Responsabilités L'intégration sémantique des modèles 3D urbains et du sous-sol Techniques de visualisation pour la présentation intégrée de ces donné es Navigation et méthodes d'exploration Simulations et analyse Fonctionnalités avancées pour aider à la prise de décision 6
Principaux scénarios d application identifiés Urbanisme Génie civil Gestion de l eau Construction 7
Résultats attendus Technique de visualisation adaptable à différents scénarios Visuellement attrayant pour la ville Détaillée pour les entreprises de construction Affichage des informations pertinentes uniquement Visualisation de l'incertitude des données Techniques de navigation adaptées au sous-sol et au modèle urbain Utilisation intuitive 8
Conception logicielle Les principaux composants Plusieurs composants de visualisation pour les différentes tâches Composant de gestion centrale pour les structures de surface et souterraines Les services spéciaux pour les fonctions de traitement et d'analyse Interfaces de services normalisés pour le découplage du système 9
Conception logicielle Geo-Processing Intégration des données Visualisation Données et spécifications scénario 10
DeepCity3D et l interopérabilité Services Web OGC WMS, WFS, WCS, W3DS : accès aux données WPS : traitement de données en ligne OGC CityGML Modèles urbains Tunnel ADE + lien avec les IFC CGI GeoSciML Données de sondages Modèles géologiques 11
Démonstrateur : Toulouse SIG de la communauté Topographie, orthophoto, cadastre, bati, voirie, Forages et modèle géologique (Bismuth) Surfaces piézométriques (hautes/basses) Modèle urbain 3D (AutoCAD) Réseau d assainissement Métro Parkings souterrains Archéologie 12
Démonstrateur Démonstrateur final via visualiseur Fh-IGD Démonstrateur intermédiaire BRGM Sur une base d OpenSceneGraph Modèle urbain (AutoCAD) et CityGML Topographie - local Sondages (GeoSciML) local Modèle géologique BRGM (GeoTIFF) - local Données cadastre (GML) - WFS Fondations des bâtiments (CityGML/VRML97) WPS distant En cours : outil de coupe et interrogation des métadonnées Dans le démonstrateur «officiel» : Visualisation de l incertitude, géologie volumique, coupes, 13
libcitygml http://code.google.com/p/libcitygml/ Bibliothèque C++ open-source pour lire les fichiers CityGML Facile à utiliser, basée sur Xerces-C ou LibXml2 Lecture des métadonnées, support SRS, tous LOD, matériaux et textures, objets, bâtiments, végétation, cours d eau, routes, etc. ADE: Tunnel & Bridge Orientée pour les applications de visualisation 3D Applications Reconstruction et optimisation des objets géométriques (triangulation, suppression des doublons, calcul des normales ) Import CityGML dans OpenSceneGraph citygml2vrml : convertisseur en VRML97 DeepCity3D => traitements en WPS 14
Maquette 3D Modèle CityGML LOD1 à partir du MNE Maquette 3D CAD conversion en citygml 15
IFC : Intégration de modèles BIM dans la scène Modèle simple (LOD1) Architecture détaillée (CAD) Modèle enrichi 16
WPS : traitements distants Modélisation procédurale de fondations Peupler le sous-sol Les bâtiments flottent en général sur le sol Une connaissance du type de construction /quartiers, âges 3 types génériques de fondations Service web de traitement (WPS) Input : citygml (base des batiments) Output : citygml des fondations (Tunnel ADE) VRML («W3DS») 17
WPS : modélisation procédurale de fondations 18
WPS.NET Implémentation C#.NET de OGC WPS 1.0 Bientôt publié en open-source? Simplifie la création de processus de traitement Facilite le binding avec le code C++ (via C++/CLI.NET) A court terme, mise en place de nouveaux services / scenarios 19
IFC : Intégration de modèles BIM dans la scène Modélisation par les étudiants de l Ecole d Architecture de Toulouse Conversion en CityGML via IFCExplorer Travaux B. Ferries (Laurenti) 20
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GeoSciML : données de sondages à terme : W3DS 24
Modèle géologique GeoTiff multicouche À terme : WCS Epaisseur des couches / étendue d une ville! 25
Contacts Merci de votre attention Questions? www.deepcity3d.eu Jacques Vairon j.vairon@brgm.fr 26