Les données de masse 3D (nuage de points, modèles numériques de terrain, modèles 3D texturés, BIM, orthophotos) sont devenues essentielles dans beaucoup de domaines d’activité (Mensuration, Géoinformatique, Architecture, Génie Civil, etc.) en servant de données de base pour une multitude d’applications. Il y a moins d’une décennie, la création de telles données nécessitait des technologies coûteuses (Airborne LiDAR et photogrammétrie, Mobile mapping, scannage terrestre). De nos jours, pour des étendues de taille réduite, ce type de données peut être acquis aisément grâce à la saisie par drone.
Par conséquent le besoin en logiciels capables de gérer, visualiser et manipuler des données de masse 3D s’est accru. Mais pour beaucoup d’utilisateurs potentiels, les gros volumes (stockage/livraison des données), les coûts et la complexité de telles solutions sont un frein à l’utilisation des données 3D. De ce fait, ces données sont le plus souvent utilisées uniquement comme résultat « intermédiaire » par des entreprises spécialisées afin de générer des plans classiques type DAO remis au client final. Ceci implique que la qualité du relevé initial se voit fortement dégradée et la plus-value de telles données n’est guère visible.
Une possibilité de résoudre ce dilemme est de mettre ces données à disposition via des services web. Ainsi les problèmes liés à la conservation et livraison des données, ainsi que la nécessité d’installer des logiciels dédiés chez l’utilisateur final peuvent être contournés. De plus, de tels services ont l’avantage de permettre un accès aux données en tout temps grâce à une connexion internet.
Pour démontrer le potentiel de tels services, cet article présente les produits de 3 fournisseurs (Potree, Cesium, Orbit) et montre leurs possibilités à travers des portails de démo. Pour cette démonstration, des données accessibles publiquement ont été utilisées (données vecteurs et nuage de points du SIT Genève, photos panoramiques de Google StreetView).
Potree et un visualisateur web open source pour des nuages des points basé sur la technologie WebGL. Il permet de partager, d’afficher et d’analyser des jeux de données 3D volumineuses. Un nuage de points peut être colorié, affiché ou masqué dynamiquement selon des attributs choisis. Des mesures 3D (Points, distances, poly-lignes, volumes) peuvent être effectuées directement dans le nuage de points. Aussi la possibilité de faire des coupes et d’exporter celles-ci en format CSV et LAS sont données.
Depuis la version 1.6, Potree gère aussi l’affichage de données vectorielles simples (lignes, poly-lignes, polygones). Ces données peuvent être lues en format shape ou geojson et sont affichées comme couche indépendante.
CesiumJS est une librairie JavaScript open source qui permet d’intégrer des données 3D de différent type (nuage de point, modèles 3D, CityGML, Modèles BIM, orthophotos) dans un globe virtuel en 3D.
Pour un rendu web rapide et efficace, les données de masse 3D doivent être d’abord convertis dans le format 3dtiles, soit par une plateforme dédiée (Cesium ION) ou par des logiciels spécialisés. Une fois les données intégrés dans le globe virtuel, elles peuvent être visualisés dans leur contexte global. Faire des mesures simples et inspecter des éléments sont possibles.
Le 3DM-Publisher de OrbitGT est une solution de diffusion de données 3D payante basé sur les technologies WebGL et HTML5. Elle permet de partager une multitude de types données, tels que des images (images 360, images- obliques et planaires, orthophotos), des nuages de points, des modèles numériques de terrain, des données vectorielles et des modèles 3D (CityGML, mesh texturés, etc..). Ceci permet de réunir tous types de données 3D en une seule publication et les rendre disponible à l’utilisateur pour visualiser, naviguer, mesurer, annoter et exporter les résultats.
Avant publication, les données sont convertis dans des formats optimisés web, afin de garantir une navigation et manipulation fluide en ligne même pour des jeux des données très volumineuses.
Grace à des plugins mises à disposition gratuitement, les publications web sont accessibles depuis plusieurs applications métier SIG/DAO (par exemple: QGIS, ESRI ArcMap, AutoDesk AutoCad Map) . En plus un SDK permet de configurer l’accès aux publications à sa guise pour développer des portails web taillé selon les besoins du client.
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|---|---|---|---|
| Environment | Potree | Cesium | OrbitGt |
| Hébergement | Serveur | Serveur/Cloud | Serveur/Cloud |
| Technologie web | WebGL | WebGL | HTML5/WebGL |
| Licence | Open Source | Core Open source [1] | Commerciale |
| Interfaces | |||
| API/SDK | ❌ | ✅ | ✅ |
| Plugins | ❌ | ❌ | ✅ [2] |
| Données 3D gérées | |||
| Nuage de points | ✅ | (✅) | ✅ |
| Raster: Modèles numériques | ❌ | ✅ | ✅ |
| Raster: Orthophotos | ✅ | ✅ | ✅ |
| Raster: Images obliques/planaires | ❌ | ❌ | ✅ |
| Raster: Images 360° | ❌ | ✅ | ✅ |
| Vecteur: Modèles 3D [3] | ❌ | ✅ | ✅ |
| Vecteur: Géométries 3D[4] | ✅ | ❌ | ✅ |
| Meshs texturés | ❌ | ✅ | ✅ |
| Modifications de l’affichage | |||
| Changer système de projection | ❌ | ❌ | ✅ |
| Montrer/masquer couches | ✅ | ❌ | ✅ |
| Montrer/masquer selon distance | ❌ | ✅ | ✅ |
| Nuage de points: colorier selon attribut [5] | ✅ | ❌ | ✅(pas selon classe) |
| Montrer/masquer selon classe de point | ✅ | ❌ | ❌ |
| Vecteur: changer couleur/épaissuer géométrie | ❌ | ❌ | ✅ |
| Mesures | |||
| Nuage de points: Mesures 3D [6] | ✅ | ✅ | ✅ |
| Nuage de points: Faire des coupes | ✅ | ❌ | ✅ |
| Images: mesures stéréo | ❌ | ❌ | ✅ |
| Images: mesures mono | ❌ | ❌ | ✅ |
| Possibilités d’export | |||
| Mesures 3D | ✅(JSON) | ❌ | ✅ (KML) |
| Nuage de points: exports de coupes | ✅(CSV / LAS) | ❌ | ❌ |
| Créer annotations/Snapshots | ❌ | ❌ | ✅ |
Potree convient pour toute publication de nuages de points 3D ou aucune restriction d’accès n’est demandée. En incluant des données vectorielles simples, des données dérivées (tels que des profils, des courbes de niveau, lignes de rupture) peuvent être publié dans le contexte du nuage de points. Ainsi cette solution présente une solution parfaite pour beaucoup de projets dans le génie civil, la construction ou ingénierie environnementale. Quelques exemples :
CesiumJS est particulièrement adapté aux projets nécessitant une mise en contexte plus « globale » (position sur la terre, voisinage, paysage), mais ou des mesures précises dans une projection voulu ne sont pas importantes. Afficher les données dans un globe virtuel peut être intéressant pour des projets d’architectes, aménagistes, d’urbanistes ou pour la promotion touristique. Quelques applications possibles :
Orbit est une solution payante (en fonction du nombre d’accès) pour la publication des données 3D volumineuses. Il convient surtout pour des utilisateurs institutionnels qui veulent une gestion digitale de leur infrastructure et qui connaissent le nombre d’utilisateurs potentiels du service. Avec les possibilités d’interfaçage (plugins/SDK), Orbit se prête particulièrement bien pour l’intégration dans des processus existants. Des applications possibles sont :
