Navidis dont le principe est un média participatif.
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1. CE J que IO tiara Layer ee dd RABIA IO rn de 2 0 fois vu j A image k PO Am eus ANT nr gare Br rs ELA Td 006 100 14 Mister Figure 26 Constitution d une mosaique d horthophoplans donnant une vue globale de la zone 3 5 3 D coupage de la mosa que selon la zone consid r e Pour faciliter toute manipulation au sein d un SIG il est n cessaire de d couper cette image selon les limites exactes de la zone consid r e ER RE ES Dis pi Der pansis el jean on dor pp Bae m Liae HP reet gt 52 D SIM SBE Dens cMr ian A smem eja O 15 md a Fair F r lt A zil 2 HT El Spatial raie Lex e E Te a e OM E dt 5 san A E i nr l Firajekas Valen Doiy Fara Enter a Doma J 1 bee RCD Arles hu se ms DA Se ue se AA Figure 27 Ajustage des bords de l orthophoto Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 38 3 5 4 Application d une grille g or f renc e dans ArcMap en vue d une transformation de l orthophotoplan en dalles L objectif est de passer d une photographie un ensemble de dalles parfaitement cal es on appliquant un d coupage suivant une grille g or f renc e ES dat er pebas pan pioa LES pie EP Finit Laja fraier 3B gt 52352 040000010 Na ceda ha gt bus A A Left JA 0 A y e e ER CRE AL E 3 T Lae TE Deum E A RABINO OA ES O rad EEE SE C1 dla AG E2. Gestion des donn es g ographiques sur PC Interrogation Op rations d analyse spatiale Affichage des donn es sous forme de cartes de tableaux ou de graphes Cr ation et personnalisation des applications l aide du langage de programmation VBA Visual Basic Application 2 Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 19 2 4 2 Le logiciel 3DsMax 3D Studio Max ou 3dsmax est un logiciel de mod lisation et d animation 3D d velopp par la soci t Autodesk Il est l un des logiciels de r f rence dans le domaine de l infographie 3D Le logiciel s est d velopp rapidement en tant utilis principalement dans le cadre du jeu vid o Il a galement t utilis dans d autres domaines notamment le film d animation 2 4 3 Le logiciel SketchUp SketchUp a t sp cialement con u pour r pondre aux besoins des architectes et d autres concepteurs C est un outil rapide et intuitif avec lequel il est possible d explorer et pr senter des id es en 3D 2 4 4 Le logiciel Virtools Virtools est un logiciel de cr ation d applications 3D temps r el Virtools est une technique de Dassault Syst mes Il permet de cr er des applications l g res pour le web et des applications pour de grands environnements immersifs Virtools est un espace de d veloppement d applications temps r el et n est absolument pas un modeleur 3D Il importe les formes et fichiers 3D des principaux logiciels
3. at Pos RA JP per a aa Echelle 1 2828 Decora Figure 6 Principe du g or f rencement Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 23 3 2 4 D limitation et g or f rencement de la zone mod liser 3 2 4 1 Recherche des points de calage utiles pour le g or f rencement des lieux remarquables de la ville Pour affiner le calage nous avons proc d par association de points facilement et finement localisables dans l image d j cal e et dans la nouvelle image Voici quelques bons rep res et leurs contraintes e Coins des b timents tr s efficaces mais il faut faire attention aux ombres et aux d formations sur les bords des prises de vues a riennes Dans le cas o on essaye de caler une image sur la base d un plan il faut se rappeler que la repr sentation sur le plan n est pas forc ment fid le la r alit sur le terrain e Intersections de route galement efficaces il faut faire attention prendre le bord des routes et non le milieu plus difficile exploiter Dans le cas o on essaye de caler une image sur la base d un plan il faut faire tr s attention car la largeur n est pas proportionnelle la r alit mais est li au gabarit de la route o dans ce cas il vaut presque mieux utiliser le centre de l intersection des routes e Limites de champs cela marche tr s bien quand elles sont tr s marqu es par exemple entre une tendue verte et une au
4. l ments reconstitu s partir d orthophotoplan via le logiciel ArcGis Cette fa on de faire garantit gr ce au calage une pr cision importante ainsi qu une bonne insertion des objets mis jour dans l environnement virtuel de l application Ainsi lorsqu il s agit d introduire la Seine dans l environnement de l application une vectorisation de celle ci est r alis e sur ArcGis puis export e en format DXF AY os ms mer da du ban s Ei ba j que jas p a es pr E T6 HS La de ras A A AAA Lo ss gs j nj LE a ma T iimg a O i A Le A A LEUR GARE dE OO massages G sm Ca s Ml A AR M E en Le E WP mma p al re aa sl de 3 HUE LEST TU i a 3 SiE EEE I 3 E A BEN 000 E CT Pg 1 i 5 Figure 19 Vectorisation de la seine l aide du SIG ArcGis en vue de sa mod lisation dans 3DsMax L int r t d exporter dans le format DXF est de pouvoir ouvrir le fichier dans le logiciel 3DsMax De ce fait la Seine peut tre visualis e et corrig e dans 3DsMax avant d tre d finitivement int gr e a l application Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 33 u i Ei AA A AA A A a P a sl 4 hi ai da la E E nimes D Cest cul O mi ce se TEE Figure 20 R cup ration de la Seine dans le logiciel 3DsMax 3 4 1 Mod lisation de nouvelles structures b timents en vue de mettre jour la carte Issy 3D Cette o
5. 1llustrer ce proc d Figure 18 Aper u de la partie r alis e dans Virtools De nombreuses techniques utilis es dans Virtools pour la visualisation et l interaction ont taient appliqu es dans l interface Issy 3D web notamment gr ce l int gration de consoles multim dia qui s affichent lors d un clic sur un des b timents pr sent dans la sc ne Aussi la Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 32 technique comportementale de Virtools a permis l introduction d animations l environnement mod lis de l application Les l ments ayant b n fici de cette technique sont les suivant Les b timents un mouvement de translation vertical a t assign ces objets afin de donner une dynamique la carte les faisant surgir du sol lors d un zoom sur la ville Un travail d ambiance sonore a t r alis afin de reproduire l atmosph re de la ville Ainsi le zoom sur une cole d clenche un son particulier cet endroit de la ville Les trains tramways et les voitures il est noter que dans la carte il existe certains objets pr vus pour contribuer au r alisme de l ensemble ces objets sont associ s des sons dont le volume est relatif la distance qui les s pare de la vue courante de l cran 3 4 INTRODUCTION DE NOUVEAUX ELEMENTS A L ENVIRONNEMENT DE L APPLICATION L actualisation de l application passe parfois par l int gration de nouveaux
6. Dirigeants Commerciaux de France 2003 Prix Invest 95 prix de la cr ation d entreprise 2003 La technologie de NAVIDIS a t d velopp e avec le soutien d OSEO AN VAR Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 LES DIFFERENTES CATEGORIES D OUTILS 3D 49 Cat gorie Extension SIG Graphisme 3D Logiciels 30 orient s paysage Outils CAO Extensions CAO Logiciels de photogramm trie Outils de visualisation Extensions pour navigateur Outils de d veloppement d applications Outils de conversion de formats Solution Arcscane Arcinto 8 Virtual GIS ERDAS Imagine Vertical Mapper Virtual Fronter Mapinfo 30 Analyst 30 Producer Towmnbuilder 30 Arwiew eto POW lt Ray 3D Studio Max Bryce Blueberry 30 etc World Construction Set Visual Nature Studio Genesis ll Terragen Vista Pro RAPIDsite Natural Scene Designer etc Autocad Microstetion Archicad etc LandCadd Autocad AutoCAD Land Development Autocad GeoPak tools Microstation etc imagine Socet Sel Image Station etc skyline products Terrari ew MGI Photovista G Visla Geonova etc VRML Cosmo Player Cortonal Geo RML ActiveX ele OpenGL DirectX Java3D etc Feature Manipulacion Engine FME Geomatica Gateway IDEMS Wilbur etc Rapport de stage Soci t Navidis Utilisation Cr ation de scenes en perspective Drapage dimages el de couches vecteur Extrusi n d objets vecteu
7. MNE Mod le Num rique d El vation incluant le sursol le volume correspondant a ce bois Un rendu suffisamment r aliste sera obtenu par drapage de la photographie a rienne Pour les alignements d arbres ou les arbres isol s par contre la connaissance de la localisation et de la hauteur de chaque arbre permettra de le repr senter individuellement en trois dimensions Le fait de conna tre galement l essence de l arbre autorise l appel des mod les d arbres pr d finis disponibles dans des biblioth ques d objets sp cifiques 8 Les th matiques Il s agit potentiellement de tous les objets de notre environnement quotidien Dans le cadre des collectivit s territoriales ce sont les l ments entrant dans la gestion des espaces publics qui sont les plus int ressants Si ces l ments sont g n ralement pr sents dans les bases de donn es g ographiques des Syst mes d Information Territoriaux SIT la plupart ne sont mod lis s qu en 2D Il est donc n cessaire de les mod liser en 3D notamment en les projetant sur le MNT ou le MNE ce qui peut tre automatis gr ce aux logiciels SIG Le mobilier urbain le jalonnement et la signalisation verticale les cand labres sont autant de donn es th matiques pouvant tre mod lis es en 3D L univers 3D de la maquette virtuelle peut ainsi tre enrichi en lui conf rant un niveau de d tail donc de r alisme plus lev Le sous sol L am lioration de la
8. commerciaux du march 3D Studio Max Maya LightWave CAD CATIA avec 3DXML Il permet d ajouter de la vie et des comportements a ces environnements 3D Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 20 REALISATION DES MAQUETTES 3D Ville d Issy les Moulineaux et Bonneuil sur Marne 3 1 PRESENTATION DES VILLES A MODELISER 3 1 1 La ville d Issy les Moulineaux Dans le d partement des Hauts de Seine dans la r gion d le de France Issy les Moulineaux est la 10 plus grande ville du d partement Situ e 35 m tres d altitude et voisine des communes de Vanves et de Malakoff 62 175 habitants appel s Iss ens et Iss ennes r sident sur la commune d Issy les Moulineaux sur une superficie de 4 3 km soit une densit de 14 629 4 hab km Le fleuve la Seine est le principal cours d eau qui traverse la ville d Issy les Moulineaux Il est proche du Parc naturel r gional de la haute vall e de Chevreuse environ 16 km 3 1 2 La ville de Bonneuil sur Marne Bonneuil sur Marne est une ville situ e dans le d partement du Val de Marne et la r gion d le de France La ville de Bonneuil sur Marne est le chef lieu du canton Ses habitants sont appel s les Bonneuillois et les Bonneuilloises La commune s tend sur 5 5 km et compte 16 730 habitants depuis le dernier recensement de la population Avec une densit de 3 036 3 habitants par km Bonneuil sur Marne a connu une hausse de 7 0 de sa population en rap
9. con oit et r alise des supports num riques innovants 2D 3D 3D temps r el permettant de valoriser un territoire ses atouts et projets Les solutions Navidis r pondent des besoins de communication d aide la d cision et de concertation Elles int grent et valorisent tous type de donn es SIG IGN INSEE g omarketing ainsi que la richesse des contenus multim dias vid o photo texte 2D 3D 1 1 2 Futur en Seine Futur en Seine est une manifestation festive du num rique en le de France qui s est tenue du 29 mai au 7 juin 2009 Elle avait pour objectif de proposer des colloques rencontres prototypes dans la ville et des journ es portes ouvertes Pour la premi re fois l occasion s est pr sent e au public pour pouvoir appr hender toucher et exp rimenter les travaux et prototypes des diff rentes structures associations entreprises studios et laboratoires de la premi re r gion du num rique en Europe Il y avait plusieurs aspects tr s int ressants cette f te num rique Le premier tait de montrer des prototypes susceptibles de configurer la ville de demain Le deuxi me de faire conna tre la liste des prototypes retenus par Cap Digital organisateur de l v nement La vision future est que ces prototypes comp titeurs doivent galement devenir source de compr hension et de r flexion pour le citoyen C est ainsi que dans le cadre de cette manifestation Navidis a propos e le projet U
10. de projection de la carte finale Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 30 La carte projeter sur le plan a subi le m me traitement de d coupage afin que chaque partie soit appliqu e comme texture sur les diff rentes dalles formant le plan permettant ainsi d optimiser au mieux la gestion de l affichage dans l application Figure 15 Subdivision de la carte suivant un carroyage calcul selon le syst me de projection Lambert93 Les diff rentes parties issues du d coupage de la carte sont appliqu es sous forme de texture par correspondance avec chacune des dalles constituant le plan Figure 16 Vue g n rale dans le logiciel 3DsMax Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 31 Chaque l ment composant cet environnement est transf r vers le serveur dans un format nmo o il sera g r de fa on intrins que par les diff rents programmes informatiques d velopp s dans le langage Virtools technologie des jeux vid o selon une dynamique inspir e de la r alit Navidis Figure 17 Aper u de l environnement partir de l application Issy 3D online La grande innovation de Virtools dans le milieu est sa sch matique qui reprend le principe des circuits logiques Il n est plus question dans virtools de lignes de programmation mais plut t d assemblage de building blocks pour d crire un comportement La figure suivante est prise du projet pour
11. logiciel de mod lisation en 3D 3Ds Max en vue de Putiliser en tant que texture sur un plan rep re Figure 12 Extraction de la carte finale sur ArcGis et r cup ration dans 3Dsmax Figure 13 Vue de la ville d Issy les Moulineaux mod lis e Figure 14 Futur plan de projection de la carte finale Figure 15 Subdivision de la carte suivant un carroyage calcul selon le syst me de projection Lambert93 Figure 16 Vue g n rale dans le logiciel 3DsSMax Figure 17 Aper u de l environnement a partir de l application Issy 3D online Figure 18 Aper u de la partie r alis e dans Virtools Figure 19 Vectorisation de la seine l aide du SIG ArcGis en vue de sa mod lisation dans 3DsMax Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 LISTE DES FIGURES 10 10 14 18 18 22 24 25 27 27 28 28 29 29 30 30 31 31 32 Figure 20 Figure 21 Figure 22 Figure 23 Figure 24 Figure 25 Figure 26 Figure 27 Figure 28 Figure 29 Figure 30 Figure 31 Figure 32 Figure 33 Figure 34 Figure 35 Figure 36 Figure 37 Figure 38 Figure 39 Figure 40 Tableau 1 Rapport de stage Soci t Navidis R cup ration de la Seine dans le logiciel 3DsMax Calage du plan d architecture du centre de tri de la poste Issy les Moulineaux Maquette du centre de tri de la poste de l
12. maillages rectangulaires on peut utiliser des tableaux mais dans les autres cas les structures de donn es sont plus complexes Au final un MNT permet d utiliser les SIG pour des applications comme le calcul d implantation d infrastructures de transport conduites souterraines voies terrestres lignes lectriques a riennes antennes GSM Dans ce cas et en fonction de la r solution du MNT on y int gre les informations li es la couverture du terrain par des b timents ou des v g taux pour additionner leur hauteur l altitude du terrain sur lequel ils sont situ s Gr ce au MNT il est possible de reconstitue une vue en images de synth se et d avoir une manipulation quantitative du terrain tudi 9 2 3 1 Comparatif entre les formats de MNT existants Trois caract ristiques principales permettent d avoir un aper u rapide d un mod le num rique de terrain et de juger de son ad quation un besoin particulier e sa r solution c est dire la distance entre deux points adjacents du MNT e sa couverture g ographique les zones g ographiques pour lesquelles des donn es sont disponibles e la qualit des donn es elle d pend de l application ou non de traitements de correction des donn es apr s leur r cup ration En effet certaines m thodes d acquisition laissent des artefacts dans les donn es des zones brouill es sur des lignes c ti res du fait de l cume des vagues qui fausse l
13. que la visite virtuelle ou la simulation Dans ce m me ordre d id e la soci t Navidis m ne actuellement dans la ville d Issy Les Moulineaux le projet exp rimental Urbadeus qui a pour vecteur l interactivit des habitants avec leur cadre de vie L id e directrice de l application Urbadeus est d offrir aux visiteurs de la ville la possibilit d enregistrer au gr de leur promenade des photos vid os et sons localis s et associ s de courts commentaires en temps r el sur une maquette 3D permettant la reconstitution d une carte motionnelle de la ville Ainsi parmi les principaux points consid rer dans la r alisation des applications Navidis nous retrouvons le principe du g or f rencement des donn es et des mod les 3D pour les milieux urbains Mon intervention travers le stage effectu au sein de l entreprise a consist en l actualisation d une maquette 3D existante pour la ville d Issy Les Moulineaux et la r alisation d une nouvelle maquette 3D pour la ville de Bonneuil sur Marne Ces deux maquettes permettent de d finir un r f rentiel pour toutes les informations environnementales du citoyen Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 13 LA MODELISA TION GEOSPATIALE EN 3D ET SES OUTILS DE REALISATION La mod lisation 3D est l tape en infographie 3D qui consiste cr er dans un logiciel de mod lisation 3D un objet en trois dimensions par ajout soustraction et modifi
14. une d finition de param tres de r f rence Pour le syst me GPS on d finit une r f rence globale qui r pond aux objectifs d un syst me mondial de navigation WGS84 Comme chaque pays poss de sa propre r f rence g od sique et son propre syst me de projection 1l existe des Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 25 transformations g om triques qui permettent de passer du syst me WGS84 un syst me de cartographie national ou local L importation des points de calage au format KML depuis GoogleEarth vers ArcGis consiste passer du syst me de projection WGS84 projection UTM au RGF93 projection Lambert93 SN Deina iis mxd Archlap Are baie ST Pe Ci em Pocimara met Sector oh ire et O a ie Lo pour hf MO A RT rr Len Paca ll O Dm x E sig aa A t Dh PpoakON AF SD srta k Layer BE wepe n_n E eint dr E PC La Defense W PC Bos Chart air Lera Cs Y Ol Fapte Ol leime O drtrospha pre Ol toto cr CI cerdourisis pr Dl anpii pr CA Arora Charo cil Ex D bondellarart p E barr Ti O Sens 53 O tr s Clos Dapil Foma setecton anis pero O Ari ei an sf j aru A mr pr SE PA 11540 943 History Figure 8 Importation des points de calage au format KML depuis GoogleEarth vers ArcGis Passage du syst me de projection WGS84 vers RGF93 3 2 5 Coh rence internationale entre les syst mes de r f rencement 3 2 5 1 RGF
15. 5 Figure 24 Repr sentation des th matiques propos dans L application Issy3D 3 5 REALISATION D UNE PRESENTATION GENERALE DU PROJET DE LA VILLE DE BONNEUIL SUR MARNE AVEC CARTOGRAPHIE ET REPRESENTATIONS 3D 3 5 1 Assemblage et calage des orthophotoplans Les orthophotographies utilis es sont des reproductions photographiques qui ont t positionn es g ographiquement et redress es en projection orthogonale afin de corriger les d placements dus l inclinaison de la cam ra et au relief L orthophotographie permet d obtenir le portrait d un territoire donn avec les objets positionn s comme sur une carte projection orthogonale sans les d formations caus es par le relief qui apparaissent sur des projections centrales que sont les photographies a riennes a Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 36 L apport d un orthophotoplan est un apport de donn es brutes par l image qui peut se r v ler tre un outil de d veloppement et d aide la d cision Aussi l utilit des orthophotoplans est multiple l apport d une source de donn es suppl mentaires la reconstitution des tissus urbains et la reformation des lots la gestion des secteurs en voie de paup risation v tust des habitations au centre ville et des logements sociaux en p riph rie le croisement des donn es disponibles donn es INSEE bases de donn es SIG avec l apport de l ortho
16. 642301 T l chargement de 3Ds max et manuel d utilisation Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 48 anexos DISTINCTIONS OBTENUS PAR LA SOCIETE NAVIDIS 1 2 3 4 3 6 7 8 9 10 11 12 Imagina Awards Navidis nomin aux Imagina Awards L v nement international de la 3D Monaco F vrier 2008 Obtention du statut Jeune Entreprise Innovante JED Prix Sp cial du Jury du Festival Fimbacte 2007 sous la pr sidence d honneur d Andr Santini attribu a l Atelier d Urbanisme et de D veloppement Durable r alis pour Issy les Moulineaux Obtention du label Reconnu d Int r t P dagogique du Minist re de l Education Nationale en 2007 pour le projet Terres Interactives P le de Comp titivit Cap Digital Navidis a obtenu le label Cap Digital du P le de Comp titivit Ile de France et b n ficie du soutien au d veloppement de la plate forme technologique 2006 Prix de la e D mocratie France du 6 me Forum Mondial de la e D mocratie d Issy les Moulineaux 2005 pour la r alisation du site OPHLM de la Ville d Ivry Prix Europ en Best practices in Promotion des European Attractiveness Award 2005 pour la r alisation du site Econovista R gion Ile de France Prix du Mercure des Entrepreneurs HEC Groupe HEC 2003 SEMADS d Issy les Moulineaux laur at de la Cyber P pini re 2004 Prix DCF prix des
17. 93 ETRSS89 ITRS Le RGF93 est la partie fran aise densifi e du syst me europ en ETRS89 European Terrestrial Reference System pour l poque 1989 0 qui est lui m me la partie europ enne du syst me de r f rence mondial ITRS89 International Terrestrial Reference System On retiendra que ces trois syst mes sont totalement coh rents et offrent une pr cision sur les coordonn es de l ordre de 2 cm Ainsi dans les logiciels SIG ces trois syst mes peuvent tre utilis s sans que cela pose le moindre probl me quant la qualit du g or f rencement En revanche 1l peut y avoir confusion au niveau de la d signation entre le syst me sa r alisation voire l organisme qui g re le syst me de r f rence Le tableau ci dessous o yy d signe l ann e r sume les diff rents sigles utilis s pour d crire les syst mes leurs r alisations et les services gestionnaires Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 26 3 2 5 2 WGS84 Le syst me am ricain WGS84 est le syst me de r f rence du GPS Il a t calcul partir de mesures Doppler de pr cision m trique Il est totalement coh rent avec les trois syst mes RGF93 ETRS et ITRS mais avec une pr cision m trique C est la raison pour laquelle lors de la transformation de donn es de l ancien syst me fran ais NTF vers le RGF93 ou le WGS84 les coordonn es peuvent diff rer de quelques d cimales 13 D finition du RGF93 e Syst me tridimen
18. JADIS 8 UNIVERSITE VINCENMES SAINT DENIS DEPARTEMENT DE GEOGRAPHIE Rapport de stage LA MODELISA TION GEOSPATIALE POUR DES APPLICATIONS URBAINES EN 3D VILLE D ISSY LES MOULINEAUX ET BONNEUIL SUR MARNE Entreprise NAVIDIS Na V idis An s MISSOUMI Master 2 Professionnel G omatique G omarketing et Multim dia G2M 2009 2010 Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 REMERCIEMENTS Je tiens remercier dans un premier temps toute l quipe p dagogique du Master 2 G2M Je tiens remercier tout particuli rement et t moigner toute ma reconnaissance aux personnes suivantes pour leur exp rience enrichissante et tout l int r t qu elles ont manifest mon gard durant ces six mois au sein de l entreprise NAVIDIS Monsieur Philippe PERRENEZ DG de NAVIDIS pour son accueil et la confiance qu il m a accord e d s mon arriv e dans l entreprise Monsieur Gregory SERRIES responsable du service g omatique mon tuteur pour m avoir int gr rapidement au sein de l entreprise et pour le temps qu il m a consacr tout au long de cette p riode sachant r pondre toutes mes interrogations sans oublier sa participation au cheminement de ce rapport Monsieur Thomas DERAMBURE Melle Aur lie CAUMARTIN ainsi que l ensemble du personnel de NAVIDIS pour leur accueil sympathique et leur coop ration professionnelle tout au long de cette p riode de stage Rappo
19. RBADEUS 1 1 3 URDADEUS o le virtuel augmente en mobilit Il a t difficile de faire un choix parmi les diff rents prototypes en m me temps Tous les projets ont un lien avec la ville avec le num rique mais Urbadeus a la caract ristique d y ajouter la ville en 3D virtuelle qu il faut enrichir par la suite de vid os r elles 14 Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 10 En Urbadeus Figure 1 Prototype d velopp par la soci t Navidis dont le principe est un m dia participatif Pour Philippe PERENNEZ concepteur du projet Urbadeus propose aux visiteurs de Futur en Seine de vivre une exp rience urbaine collective unique En captant le r el au moyen de son t l phone mobile photo vid o son l utilisateur peut saisir des instants et rendre compte de son parcours durant l exposition Par cette d marche 1l constitue une m moire partageable de sa relation l espace collectif urbain et contribue la cr ation d une base de donn es de la ville per ue Son parcours est dit en temps r el et g olocalis sur une maquette 3D de la ville et diffus sur cran g ant visible par le public sur le lieu d exposition Cette visite virtuelle permet une exploration interactive d un territoire et des activit s qui l animent Il sera propos aux visiteurs de Futur en Seine des parcours sc naris s ou libres afin de partager leurs exp ri
20. a ville d Issy les Moulineaux Rendu du centre de tri de la poste dans le logiciel 3Dsmax Repr sentation des th matiques propos es dans L application Issy3D Couverture en orthophotoplans de la zone concern e par le projet Constitution d une mosa que d orthophotoplans donnant une vue globale de la zone Ajustage des bords de l orthophotoplan Application d une grille g or f renc e D coupage de l orthophotoplan automatique en dalle de 128 128px Etablissement des quartiers de la ville Groupages des b timents suivant les quartiers de la ville Pr sentation finale des quartiers de la ville Construction de la maquette dans ArcScene Transformation en dalles Pr sentation des plans en 2D Application du relief pour les alentours de la ville dans 3Dsmax Mod lisation des sites remarquables de la ville Aper u de la sc ne dans 3Dsmax avant exportation dans virtools Aper u de la premi re version Web de l application Mod lisation des moyens de transport de la ville RER Caract ristiques de quelques formats de MNT An s MISSOUMI 2010 33 33 34 34 35 36 37 37 38 38 39 39 32 32 40 40 42 43 43 44 44 17 PRESENTATION DU SUJET ET DE LA AO 1 1 CONTEXE DU PROJET 1 1 1 Pr sentation de la soci t Navidis Navidis cr e des solutions de communication cartographique par le design num rique d informations g olocalis es Elle
21. avaux publics Les Maquettes virtuelles 9 Mathieu KOEHL Elise MEYER G oEv nement 2008 France 2008 SIG 3D ET 3D dans les SIG Application aux mod les patrimoniaux 10 Mathworld explications et formules pour de nombreuses projections 11 Olivier BANASZAK Mathieu KOEHL Dossier SIG SIG et 3D au service des collectivit s territoriales l exp rience de la Ville du Havre 12 PORNON Henri 1995 LES SIG mise en uvre et applications Edition HERMES 13 Revue du Certu Octobre 2008 G or f rencement et RGF93 Th orie et concepts Fiche T2 RGF93 et Lambert 93 114 Dossier de presse Cap digital Juin 2009 Futur en seine Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 47 WEBOGRAPHIE 1 2 3 4 http fr wikipedia org wiki Projection_cartographique www olf gouv qc ca georeferencement html Institut National G ographique Francais documentation sur l information g ographique traitement des image le MNT l orthophotoplan www moteurprog com Portail d di la programmation et la mod lisation 3D www geoportail fr Portail d di la g omatique LOGICIELS UTILISES 1 2 3 esrifrance fr soci t ESRI ArcGIS Aide dans le logiciel ArcGIS fr sketchup fr SketchUp T l chargement de SketchUp du plugin SketchUp ArcGIS Aide sur l utilisation du plugin 3 http www autodesk fr adsk servlet pc index sitelD 4583356 1d 14
22. cations de ses constituants 2 1 LES SYSTEMES D INFORMATION GEOGRAPHIQUE SIG Depuis plus de vingt ans le d veloppement de l informatique a entra n des modifications importantes pour la g ographie et la cartographie La production de donn es s est acc l r e gr ce de nouvelles m thodes de collecte et d acquisition Le traitement des donn es localis es s est largement d velopp avec la saisie num rique des donn es graphiques cartes et plans avec les syst mes de gestion de bases de donn es SGBD et les capacit s de stockage des syst mes informatiques Enfin de nombreux aspects de la cartographie ont t automatis s et les techniques de production compl tement modifi es avec en corollaire une acc l ration de la diffusion et de l utilisation de donn es g ographiques Un syst me d information g ographique SIG est avant tout un syst me de gestion de base de donn es capable de g rer des donn es localis es et donc capable de les saisir de les stocker les extraire notamment sur des crit res g ographiques de les interroger de les analyser et enfin de les repr senter et les cartographier L objectif affich est essentiellement un objectif de synth se permettant la fois la gestion des donn es comme l aide la d cision Si l informatique a d abord permis des progr s dans l automatisation de la production cartographique les SIG vont bien au del d une simple fonction de stockage et de restitutio
23. connaissance du sous sol dans sa composition mais aussi et surtout par les nombreux r seaux tridimensionnels qui y sont enfouis eau assainissement chauffage lectricit gaz t l phone et fibres c bles etc ou qui le sillonnent cavit s et galeries souterraines cours d eau etc repr sente un enjeu tr s important Elle constitue galement une pierre d achoppement car l acquisition des donn es sur le sous sol est encore d licate et co teuse 8 2 3 LE MODELE NUMERIQUE DE TERRAIN MNT Les SIG int grent de plus en plus la troisi me dimension sous forme d un MNT bien que les co ts li s l acquisition de l information d altitude soient relativement lev s Un MNT est une repr sentation de la topographie d une zone terrestre En cartographie les altitudes sont habituellement repr sent es par des courbes de niveaux et des points cot s Suivant la taille de la zone couverte la plupart des MNT utilisent pour les petites zones un maillage r gulier carr ou pour les grandes zones un maillage pseudo carr dont les c t s sont des m ridiens et des parall les On peut distinguer les MNT selon le type de maillage utilis e maillage carr rectangulaire e maillage hexagonal e maillage triangulaire r gulier e maillage triangulaire quelconque Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 16 En fonction du type de maillage la repr sentation informatique du MNT varie Dans le cas de
24. de l orthophotoplan en dalles 3 5 5 D coupage du fichier au format ASCII donn es relief selon la grille g or f renc e en vue d une transformation en dalles 3 5 6 Pr sentation des plans sans relief sur lesquels seront projet es les diff rentes dalles de l orthophotoplan 3 5 7 G n ration du relief en employant la fonction Displace de 3dsmax REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES Rapport de stage Soci t Navidis CONCLUSION ANNEXES An s MISSOUMI 2010 37 38 41 41 42 45 46 48 Figure 1 Prototype d velopp par la soci t Navidis dont le principe est un m dia participatif Figure 2 Type de donn es g or f renc es sur la maquette 3D Figure 3 Exemple de structure de donn es en couches d information dans un SIG Figure 4 Ic ne ArcGIS 9 2 Figure 5 Distinctions entre les produits ArcGIS 9 2 Figure 6 Principe du g or f rencement Figure 7 D limitation de la zone mod liser et pr l vement de points de calage pour le g or f rencement des lieux remarquables de cette zone Figure 8 Importation des points de calage au format KML depuis GoogleEarth vers ArcGis Passage du syst me de projection WGS84 vers RGF93 Figure 9 Comparaison de l alt ration lin aire des projections Lambert II tendu et Lambert 93 Figure 10 Calage des images de r f rence et des lieux remarquables de la zone a mod liser Figure 11 Importation de la carte dans le
25. donn es 3D dans les SIG Les donn es 3D dans les SIG existent sous diff rentes formes qui d pendent de leur mode d acquisition et de l objet qu elles mod lisent Le sol L objet qui mod lise le relief et la surface terrestre s appelle le Mod le Num rique de Terrain MNT Ce MNT se rencontre sous diverses formes image grille d altitudes ou vectorielles semis de points r gulier courbes de niveaux r seau de triangles irr guliers etc L exploitation de ce MNT des fins de connaissance du territoire conduit draper sur le MNT une orthophotographie permettant ainsi de visualiser le relief compl t par des informations contenues dans des images Le sursol Entrent dans cette cat gorie tous les objets d passant du sol de fa on significative principalement les b timents et la v g tation Les b timents sont mod lis s avec leur toiture Pour am liorer le niveau de r alisme des b timents les fa ades et les toits sont textur s Pour ce faire on applique soit des textures Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 15 g n riques couleurs proches de la couleur dominante du b timent soit des images correspondant une photographie num rique de la fa ade La photographie a rienne apporte des informations et des donn es permettant de texturer les toitures La v g tation peut tre mod lis e sous deux formes Dans le cas d un bois par exemple on pourra extraire du
26. echniques li s aux SIG J ai pu aussi observer l ampleur que peut avoir et le r le que peut jouer un SIG et les techniques qui y sont li es dans le fonctionnement d une entreprise cr atrice de solutions de communication cartographique telle que la soci t Navidis Cela a largi mes perspectives sur le th me de la mod lisation 3D des territoires Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 46 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 1 BENO T St Onge 2003 Structures des donn es appliqu es aux SIG Notes de cours D partement de g ographie Universit du Qu bec Montr al 2 ESRI France ArcGis Support de cours et exercices pratiques Niveau I et niveau IT 3 Expertise Lettre lectronique mensuelle Juillet 2008 Syst mes d informations techniques BIM Building Information Model ou Maquette Num rique Norme ISO IFC 4 Fiche descriptive de la BD Alti IGN 5 GABY Amandine amp CHABERNAU Quentin 2008 Pr sentation d un projet de Zone d Am nagement Concert ZAC 6 HASSAN Jibrini Avril 2002 Reconstruction automatique des b timents en mod les poly driques 3D partir de donn es cadastrales vectoris es 2D et d un couple d images a riennes haute r solution 7 Historique des projections fran aises 8 Guy Leb gue avec la collaboration de ric Leb gue CSTB et Laurent Leb gue CNES lettre AAAF Cannes sp cial mars 2007 Du Spatial aux Tr
27. ef pour les alentours de la ville dans 3Dsmax A ce stade nous recensons dans la sc ne g n rale les l ments suivants 1 Types de reliefs e Un relief r alis avec ArcGis sur lequel repose l ensemble des b timents recens s dans la ville de Bonneuil important en termes de volume e Un autre relief form de plusieurs dalles dispos es autour du premier relief et qui reconstitue les alentours de la ville l ger en termes de volume 2 Des maquettes des sites e Standards repr sent s essentiellement par les b timents normaux r partis en 8 quartiers suivant la configuration de la ville e Remarquables de la ville savoir La Marne avec ses deux darses bras le complexe sportif L o La Mairie La M diath que La piscine voie Paul Eluard Le coll ge Paul Eluard L espace interg n rationnel Louise Vo lckel Le march Salvador Allende Le parc du Rancy La salle G rard Philipe Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 43 Figure 37 Mod lisation des sites remarquables de la ville Tissue de la mod lisation des lieux remarquables nous proc dons l export de l ensemble des l ments pr sents dans la sc ne dans le format nmo afin d en v rifier la compatibilit et la prise en charge par le logiciel d animation 3D Virtools notamment en terme de volume Cet export donne ainsi lieu la premi re version de l application Web temps r el Figure 38 Aper
28. en Wied sd 1 EP lio Dee ENTE ETENESS LEPE TANN E NE a ee pe j Anin Sopla Enue Cain AO i a Cini h A a een DE E i 2 e ETS E Figure 28 Application d une grille g or f renc e Figure 29 D coupage de l orthophoto automatique en dalle de 128 128px L organisation de l information en couches de donn es a n cessit la cr ation d une carte avec la r partition des quartiers de la ville Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 Danat Layer FD vou ON E2 Gear AS je A e aa sauna ciiueles AAPUNUIT UT JA QlQR N 6e PR OMR DD sr 7 AID 5 ER O A a a a o a a a A VE ICE Figure 30 Etablissement des quartiers de la ville Eje G View Bochmais puert Selection Lodo widow teb Prat gt Let D mat AIR QUO AAA 0308 ve a 752 A A comdmmcrg Laver ose Q 2 TAPA RIGO 0 Joux A a fonte die AAA sawaasi we four qe e LE 5 y J h Ponts ES A A wst k POr Ave ASIA Figure 31 Groupages des b timents suivant les quartiers de la ville Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 39 40 M ot Bs Ay HB y MA Mens Gr Laver E Pr Po_Q7 E Mo Qt a A Ps ce E Po B Po 5 M Pos reste Y Per Qt B rm O COMPUDT_Perc_Du_Drancy liga fe y amp 4 4 amp 4 Bem20sCrOmiOims pi 138 y PE Eo Figure 32 P
29. ences et de personnaliser leur passage durant l v nement 14 PATRIMOINE Figure 2 Type de donn es g or f renc es sur la maquette 3D Maquette num rique Issy 3D Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 11 Au centre du projet Urbadeus tout au long des cycles depuis la conception jusqu Pexploitation la maquette 3D repr sente l unique r f rentiel pour tous les acteurs de la ville Cette exp rience permet de mettre en ceuvre de nouveaux usages de citoyennet ducatifs sociaux culturels etc Le partage des informations entre acteurs du projet se fait dans le cadre d une plateforme Internet 1 1 4 Issy3D La maquette 3D pour le g or f rencement La ville d Issy les Moulineaux a ouvert fin 2006 un Atelier d Urbanisme et de D veloppement Durable con u autour d un outil num rique de concertation et d aide la d cision nomm Issy3D Cet outil propose une visite virtuelle interactive de la ville d velopp e avec les technologies 3D temps r el Cette application r alis e par la soci t Navidis repose sur l exploitation et la valorisation de donn es h t rog nes rigoureuses issues de syst mes d information g ographique SIG de l INSEE de l IGN etc qui permettent de simuler le r el associ es aux donn es rich m dia vid os photos textes animations etc permettant de b tir une v ritable d marche ditoriale Cr e pour l Atelier d U
30. endu et Lambert 93 3 3 MODELISATION DE LA VILLE D ISSY LES MOULINEAUX 92 ET BONNEUIL SUR MARNE 3 3 1 Calage des images de r f rence et des lieux remarquables cri l ipini 1 H un f TEN g Display T Dina l lomme CITE gt 12 daa Jm e MAA Ar or er o o Figure 10 Calage des images de r f rence et des lieux remarquables de la zone mod liser Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 28 3 3 2 Calage du plan dans 3Dsmax avec application de la transparence et positionnement des cartes es Traitement du fond sur Photoshop Figure 11 Importation de la carte dans le logiciel de mod lisation en 3D 3Ds Max en vue de l utiliser en tant que texture sur un plan rep re Calage du plan dans 3Dsmax avec application de la transparence et positionnement des cartels Figure 12 Extraction de la carte finale sur Arc Gis et r cup ration dans 3Dsmax Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 29 3 3 3 La ville d Issy les Moulineaux mod lis e Te ti ooh Gao Ven Crete Moller Are Ca itas dede Cats MAGGE Mob MESA AAN RODEO EIA A E ss Ps 73 TR Le ZODT Layer porte de seine JE ras E y o e a m Cou Sa jun 4 B o gt uE a gt E B o E B 1 si RD s gt 2 30 fine o D a EL Ehana r Sih Wo Sa gt lt a FT h
31. es chos radar des trous lorsque des nuages taient pr sents lors d un relev satellitaire 9 Caract ristiques de quelques formats disponibles sur le Web r A Post Nom R solution Couverture g ographique Editeur e DEM ASTER 30m LA EITE Patere sur NASA non demande DEM 1 degr 90 m Etats Unis USGS oui DEMTS lioet30m Etats Unis USGS oui minutes DEM CDED 23 met 90 m Canada CCOG oui Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 17 GTOPO30 e are La Terre enti re USGS NASA oui DEM SDTS 10et30m Etats Unis USGS oui NED 10 et 30 m Etats Unis USGS oui Dou DN 75 m France IGN oui France MNT BD Alti 50 1 000 m France IGN Oui SRTM 3 90 m 80 des terres merg es NASA NIMA Non SRTM 1 30 m Etats Unis NASA NIMA Non Mars hors zones MOLA MEGDR 463 m polaires NASA Oui Tableau 1 Caract ristiques de quelques formats de MNT Le MNT issu de la BD Alt de l IGN utilis par la soci t Navidis a une pr cision d cam trique et porte les caract ristiques suivantes e MNT au pas de 25 m lorsqu il est fourni avec le th me ALTI de la BD TOPO Cas de la soci t Navidis e Sp cifications stables et homog nes e Pr cision d cam trique e Compatibilit avec BD CARTOO OCS raster GEOROUTEO BD CARTHAGE SCAN 500 SCAN D partemental 12 2 4 LES LOGICIELS UTILISES Dans cette partie nous d crivons les logiciels utilis s dans le cadre de l ap
32. es de cette zone 3 2 4 2 Importation des points de calage depuis GoogleEarth vers le SIG ArcGis KML Keyhole Markup Language est un format de fichier et de grammaire XML pour la mod lisation et le stockage de caract ristiques g ographiques comme les points les lignes les images les polygones et les mod les pour l affichage dans Google Earth dans Coogle Maps et dans d autres applications On peut utiliser le format KML pour partager des lieux et des informations avec d autres utilisateurs de ces applications Un fichier KML est trait par Google Earth de la m me mani re que les fichiers HTML et XML sont trait s par les navigateurs Web Comme un fichier HTML un fichier KML a une structure bas e sur des balises avec des noms et des attributs utilis s pour un affichage sp cifique Google Earth agit donc comme un navigateur de fichiers KML WGS 84 est le format utilis par le syst me GPS Global Positioning system C est un syst me de navigation bas sur l utilisation de satellites d velopp s par le d partement de la d fense des Etats Unis d Am rique d livrant constamment des informations permettant une navigation simplifi e Con u initialement pour des applications militaires 1l d livre galement des signaux utilisables 24h sur 24h pour tous les utilisateurs civils dans le monde entier et cela avec une pr cision de 5 20 m tres Le syst me de r f rence Tout syst me de coordonn es ou de cartographie repos sur
33. images informatiques appel es raster ou matrice en g omatique Son but est d affecter une r f rence spatiale dans une projection g ographique donn e une image qui n en a pas Avant le g or f rencement une image n a pour r f rentiel qu un syst me de colonne et de ligne avec d compte de 0 n o n est le nombre de colonnes ou de lignes On l appelle souvent un r f rentiel local Une fois g or f renc es les coordonn es de l image seront traduites dans celles d une projection g ographique En France on utilise maintenant le Lambert 93 surtout apr s les recommandations du Conseil National de l Information G ographique CNIG o deux d crets 2000 1276 2006 272 d clarent le RGF93 r f rence nationale l gale et obligatoire partir de mars 2009 Une fois g or f renc e et projet e chaque partie de l image correspond alors une coordonn e g ographique Un pixel carr unitaire de l image couvre alors une tendue g ographique et ne peut plus s exprimer exclusivement par une paire de coordonn es comme avant le g or f rencement Pour cela on va utiliser le centre du pixel comme point de r f rence pour indiquer des coordonn es au pixel NET A Emo EE ER es ee ca ne Fe He EE az n Si ee ete en ste elTet nt D PE um pr Point Table Options Point Y Active JE c Res xiL Res 100 RMS 133514 y 2808 CR Lu Frs 5731 Y T66226516 0384 Tott
34. l les s cants 46930 et les coordonn es d origine 700 000 m 6 600 000 m Son principal int r t r side dans son r f rentiel RGF93 qui est d une part commun aux voisins europ ens de la France car fond sur ETRS89 et d autre part compatible avec le WGS84 utilis notamment par le syst me GPS de positionnement par satellite le passage de RGF93 WGS84 se fait par une translation m trique et des rotations et mises l chelle de l ordre de 10 9 les rendant virtuellement identiques pour la plupart des applications pratiques Ces trois syst mes ont de plus en commun l ellipso de de r f rence IAG GRS80 11 3 2 3 Le g or f rencement Le g or f rencement constitue le fondement m me de l information g ographique De sa qualit d pend la capacit d change et de croisement de donn es de provenances diverses Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 22 Dans la plupart des projets SIG on proc de tout d abord un d coupage g ographique de l espace qui d limite la zone d tude La premi re tape est de g or f rencer cet espace c est dire le d limiter pr cis ment par des coordonn es cartographiques ou g ographiques C est cette conformit qui permettra de superposer des plans de diverses natures Pour assurer cette superposition les diff rentes couches d informations g ographiques doivent avoir le m me syst me de projection Le g or f rencement s applique des
35. lan 2D et permet de se rendre compte plus ais ment de la nouvelle identit que va acqu rir une ville avec l am nagement d une zone La mod lisation 3D avec un r alisme la pointe requiert un temps de travail consid rable et un mat riel informatique cons quent mais le r sultat est tellement proche du monde r el qu il encourage a toujours faire plus pour obtenir une maquette 3D plus pouss e dans la repr sentation Notre but a t de trouver un quilibre entre ce que nous souhaitions r aliser et le temps qui nous est imparti mais 1l nous reste l esprit d autres am liorations en perspective Plus globalement ce stage m a apport une connaissance d un domaine que j ignorais totalement et pour lequel je n avais pas d int r t particulier J tais venu Navidis par le biais d un int r t pour la cartographie et la g omatique telle que je les connaissais avant c est dire dans une repr sentation en 2D de l espace g ographique La mod lisation 3D s loignait donc de ces pr occupations qui maintenant sont au coeur de mes projets pour l avenir J ai n anmoins pu travers ce stage mobiliser des connaissances acquises auparavant notamment en mati re de traitement et structuration de donn es spatiales qui m ont aid progresser dans ce stage Par ailleurs j ai pu mesurer l apport r el des enseignements de la formation ArcGis de Paris notamment en ce qui concerne les aspects les plus t
36. le g or f rencement des lieux remarquables de la ville 3 2 4 2 Importation des points de calage depuis GoogleEarth vers le SIG ArcGis 3 2 5 Coh rence internationale entre les systemes de r f rencement 3 2 5 1 RGF93 ETRS89 ITRS 3 2 5 2 WGS84 3 3 MODELISATION DE LA VILLE D ISSY LES MOULINEAUX 92 ET BONNEUIL SUR MARNE 3 3 1 Calage des images de r f rence et des lieux remarquables 3 3 2 Calage du plan dans 3Dsmax avec application de la transparence et positionnement des cartes 3 3 3 La ville d Issy les Moulineaux mod lis e 3 3 4 Int gration de l environnement g ographique imm diat la ville virtuelle de l application Issy3D Web INTRODUCTION DE NOUVEAUX ELEMENTS A L ENVIRONNEMENT DE L APPLICATION 3 4 1 Mod lisation de nouvelles structures b timents en vue de mettre jour la carte Issy 3D 3 5 REALISATION D UNE PRESENTATION GENERALE DU PROJET DE LA VILLE DE BONNEUIL SUR MARNE AVEC CARTOGRAPHIE ET REPRESENTATIONS 3D 3 5 1 Assemblage et calage des orthophotoplans 3 5 2 G n ration d un catalogue raster dans une g odatabase mosa quage Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 20 20 20 20 20 20 21 21 22 22 24 25 25 25 27 27 28 29 29 32 33 35 35 37 3 5 3 D coupage de la mosa que selon la zone consid r e 3 5 4 Application d une grille g or f renc e dans ArcMap en vue d une transformation
37. les diff rents aspects de mon travail durant cette p riode et enfin je conclurai avec les retomb es de ce stage Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 1 1 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 SOMMAIRE REMERCIEMENTS INTRODUCTION SOMMAIRE LISTE DES FIGURES PRESENTATION DU SUJET ET DE LA PROBLEMATIQUE CONTEXTE DU PROJET 1 1 1 Pr sentation de la soci t Navidis 1 1 2 Futur en Seine 1 1 3 URBADEUS ou le virtuel augmente en mobilit 1 1 4 Issy3D La maquette 3D pour le g or f rencement PROBLEMATIQUE LA MODELISATION GEOSPATIALE ET SES OUTILS DE REALISATION LES SYSTEMES D INFORMATION GEOGRAPHIQUE TYPOLOGIE DES DONNEES 3D DANS LES SIG LES MODELES NUMERIQUES DE TERRAIN 2 3 1 Comparatif entre les formats de MNT existants LES LOGICIELS UTILISES 2 4 1 Le logiciel ESRI ArcGis 9 2 2 4 2 Le logiciel 3DsMax 2 4 3 Le logiciel SkatchUp 2 4 4 Le logiciel Virtools Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 11 11 13 13 14 15 16 17 17 18 19 19 REALISATION DES MAQUETTE 3D 3 1 PRESENTATION DES VILLES A MODELISER 3 1 1 La ville d Issy les Moulineaux 3 1 2 La ville de Bonneuil sur Marne 3 2 GEOREFERENCEMENT DE LA ZONE D ETUDE 3 2 1 Information g ographique 3 2 2 Les systemes de projection 3 2 3 Le g or f rencement 3 2 4 D limitation et g or f rencement de la zone a mod liser 3 2 4 1 Recherche des points de calage utiles pour
38. n graphique Par leurs possibilit s de mod lisation et de gestion par leurs fonctions d analyse et d interrogation par les possibilit s de mises en relation des objets les uns par rapport aux autres par leurs capacit s stocker et traiter de gros volumes d informations Les SIG ont entra n une acc l ration de la diffusion et de l utilisation de donn es g ographiques Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 14 Les SIG ont profond ment boulevers les m thodes traditionnelles d analyse et de gestion de l espace Gr ce aux possibilit s de mod lisation et de calcul l informatique et les SIG n ont pas seulement permis l am lioration de techniques existantes ils ont remis en cause bon nombre de concepts classiques de la g ographie et renouvel la dynamique de cette discipline 6 Un SIG stocke les informations concernant le projet sous la forme de couches th matiques pouvant tre reli es les unes aux autres par leurs coordonn es g ographiques Ces couches sont superposables ces couches sont associ es des donn es alphanum riques structur es en base de donn es Agriculture V g tation 1 Base de donn es Hydrographie Donn es alphanum riques LITT O00 Topographie structur es en base de donn es Donn es spatiales organis es en couches d informations Figure 3 Exemple de structure de donn es en couches d information dans un SIG 2 2 Typologie des
39. oks gt draps Toral Tatepa Tiok e V iramana Viia Crore EPL ip pP Diaa Diaria alle Fais UT ana ancre Vid NM PAE ES Liras Eslesencne Tao mE lon e Q aema ada b Fiai Art Taa OTi cols sarg Edipo loss S H Taian ddr Lucie Sota Sal pod Pr salar decir Tiaa da ro ETA SO E Erie or e Or gt ld dj arg Ar be dr se AAA GBC Meter Figure 34 Transformation en dalles 3 5 6 Pr sentation des plans sans relief sur lesquels seront projet es les diff rentes dalles de l orthophotoplan a gt T HF iii Li ds neue EI dd Tima Ty To kym fe apre m Figure 35 Pr sentation des plans en 2D Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 42 3 5 7 G n ration du relief en employant la fonction Displace de 3dsmax Dans ArcScene il faut nouveau convertir le MNT avec 3D Analyst L image raster est une image 2D Apr s cette nouvelle conversion en fichier TIN on obtient un fichier en 3D compos de surfaces cr es partir de multiples triangles assembl s Nous devons maintenant proc der au drapage des donn es sur cette repr sentation as rajet Faliar Ce amas end ares dci idad dlls pa et LE rase ET RE JLEDO 0 AA IRirpe nee ana Ae JANET ali J az fi Y J AAA E T gt je E T T T anA i 7 ar n Te F MERS AIT UE ste E EDR are da ac ar res CE a a Grant hs chain NUL Aii Tire Tag Sete BS fu E Figure 36 Application du reli
40. on et proposer des contenus pour enrichir l application 1 2 PROBLEMATIQUE La repr sentation 3D des objets dans un Syst me d Information G ographique a pris depuis ces derni res ann es des proportions de plus en plus importantes Bien que les SIG permettent d int grer des donn es tridimensionnelles pour en r aliser des visualisations impressionnantes de r alisme ils permettent aussi de s y promener ou de survoler les diff rentes zones mod lis es Ces diff rentes fonctionnalit s ont trouv un cho tr s favorable et surtout des adeptes dans le domaine de l am nagement de la simulation de projets futurs de l int gration dans le paysage de l information touristique high tech etc Les progr s technologiques dans le domaine de l imagerie virtuelle des cartes graphiques des possibilit s de visualisation et notamment les avanc es r alis es gr ce au d veloppement des jeux virtuels offrent au monde de la g omatique des outils tr s performants d exploitation de donn es 3D Afin de tirer le meilleur parti de ces avanc es technologiques il s agit comme pour tout SIG de structurer les donn es 3D de mani re intelligente pour en permettre une exploitation et des traitements plus riches qu une simple visualisation 13 Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 12 La constitution de mod les 3D de b timents simples et pr cis repr sente donc un march potentiel tr s important pour des domaines tels
41. or Es 8 e D Fr Foce Ez gt D CAZA e E e a Lg f TETT a Wan TORTE 21 Meda fT7 e 2 UM TT 7 mu a Vien si mu o 2 a WITT Tr mp o o IE F Mason Map Soe B Mi ende o gt D 5 hotet zr B F Vietin Codes Oharra c Y N gt u CX rY az o B Madde a Aa Lori x B Bis F Numai Ag E Vemi Nage FE LE Reze Aegae ji FERE ami gt O Tosa N Hip En CT fia T N PT ue ee El iQ BIT y asepe SS KD Tee Tas Saral Day rd ap gt 1138 Objets pr sents dans la sc ne Figure 13 Vue de la ville d Issy les Moulineaux mod lis e 3 3 4 Int gration de l environnement g ographique imm diat a la ville virtuelle de l application Issy3D Web Le but de cette op ration est de pouvoir repr senter dans l application les alentours situ s 5Km de la ville d Issy sans compromettre la rapidit de chargement des donn es et la fluidit de l application Pour respecter au mieux cet objectif une solution d affichage progressif de la zone d extension a t d cid e Cette m thode s appuie sur l assemblage de plusieurs dalles formant un plan g n ral de la zone consid r e Ce plan est cal et plac la bonne altitude afin de garantir la correspondance entre les limites de la ville repr sent e sur la carte apr s sa projection sur le plan final et celle mod lis e dans le logiciel 3DsMax Figure 14 Futur plan
42. p ration n cessite une vectorisation des emprises des b timents gr ce l utilisation d une orthophoto La couche avec les l ments vectoris s est ensuite export e au format dxf format AutoCad afin de conserver les coordonn es g ographiques des lieux mod liser ainsi que leurs donn es relatives au g or f rencement De cette fa on le centre de tri de la ville des Issy les Moulineaux a ainsi t int gr la carte apr s une digitalisation de son emprise sur le sol Figure 21 Calage du plan d architecture du centre de tri de la poste Issy les Moulineaux La couche comportant l entit vectoris e est export e vers 3Dsmax afin de servir de base la construction 3D du b timent Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 34 Figure 22 Maquette du centre de tri de la poste de la ville d Issy les Moulineaux Arriv cette tape des plans d architecture d crivant le b timent sont mis disposition afin de pouvoir mod liser le b timent avec les bonnes proportions Figure 23 Rendu du centre de tri de la poste dans le logiciel 3Dsmax Une fois que le b timent est r alis il est export au format nmo gr ce auquel il sera int gr l application Issy3Dweb apr s la m morisation de la localisation et de l chelle de repr sentation l aide du modificateur ResetXform Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 3
43. photoplan la requalification des orthophotoplans _ l utilisation du MNT Dans les diff rents projets de la soci t Navidis les ortophotos utilis es dans la mod lisation de la ville sont issues directement de la BD Ortho de l IGN avec une r solution de 50 cm une pr cision quasi m trique utilisable jusqu au 1 2000 environ Les alentours de la ville sont quant eux mod liser partir d une reconstitution compos e de plusieurs dalles call es puis transform es en un catalogue raster afin d obtenir une mosa que et effacer ainsi les zones de recouvrements LELE MA Mi Taco robe loc pl O qa Eur i EL QE QU RE a el TENISIEIIEZES Bad kp id mn ka x 1 Ferain irde Eenh Bai opta meca Falete o sul E Geg k A o A cla ina sjm cm ru A Dr se Le BAHSI di i Het er Figure 25 Couverture en orthophotoplans de la zone concern e par le projet Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 37 3 5 2 G n ration d un catalogue raster dans une g odatabase mosa quage Nous avons proc d la r alisation d une mosa que num rique des orthophotoplans en liminant les zones de recouvrement et en rendant les raccords invisibles pour obtenir une image globale continue du territoire de la ville De pk pe pomis pet je ous do peli Reis 0000018905 0 04 La piem h MO De NP eg L iiaae AcMs Ei LT lite
44. plication Issy 3D Web et de Bonneuil 3D Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 18 2 4 1 Le logiciel ESRI ArcGIS 9 2 ArcGIS est une famille de logiciels d velopp s par la compagnie am ricaine ESRI Environmental Systems Research Institute Il peut tre acquis sous diff rents produits soit ArcInfo ArcEditor ArcView et ArcReader Ces diff rents produits utilisent les trois applications formant le c ur d ArcGIS soit ArcMap permet de cr er des cartes et faire des analyses spatiales ArcCatalog permet de visualiser rapidement les jeux de donn es d effectuer la gestion des fichiers et de les d crire l aide de m ta donn es ArcToolbox permet d effectuer des transferts de format et de projection 2 ArcGIS 9 ArcMap GiS by ESA Figure 4 Ic ne ArcGIS 9 2 Le tableau suivant r sume les distinctions entre les diff rents produits ArcGIS 9 2 Produit ArcGIS Desktop ArcReader ArcView ArcEditor Arcinfo e Visualisation de carte ArcReader ArcView ArcEditor e Impression de carte Acc s aux donn es e dition de Geodatabase e Traitement avanc de donn es Identification d objet Cartographie e Topologie Conversion de donn es pour e Recherche mesure fe Personnalisation Workstation et hyperlien e Analyse Spatiale e dition simple de donn es Figure 5 Distinctions entre les produits ArcGIS 9 2 Ses principales caract ristiques sont
45. port avec 1999 Entour e par les communes de Sucy en Brie Cr teil et Valenton Bonneuil sur Marne est situ e a 3 km au Sud Est de Cr teil la plus grande ville aux alentours Situ e a 44 m tre d altitude la rivi re la marne est le principal cours d eau qui traverse la ville de Bonneuil sur Marne La commune est proche du parc naturel r gional du G tinais Francais environ 22 km 3 2 GEOREFERENCEMENT DE LA ZONE D ETUDE 3 2 1 Information g ographique L information g ographique d signe toute information sur des objets ou des ph nom nes appel s entit s g ographiques localisables la surface de la terre Elle est classiquement repr sent e sous forme cartographique avec ses 2 composantes Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 21 l une composante graphique la carte qui d crit la forme et les caract ristiques de l entit tout en la localisant par des coordonn es g ographiques ou cartographiques 2 une composante attributaire la l gende qui identifie les entit s repr sent es 3 2 2 Les syst me de projection La Terre est un g o de en prenant le niveau moyen des mers c est dire une sph re irr guli re Pour la repr senter il faut donc trouver un mod le math matique qui corresponde le mieux la surface topographique de la Terre La surface utilis e est donc un ellipsoide dit de r volution un volume g om trique r gulier proche du g o de Il existe plusieu
46. r sentation finale des quartiers de la ville Dans cette partie les donn es IGN sont charg es dans ArcScene afin d tre exploit es de mani re automatique pour la construction de la maquette Cette maquette servira de base de pour la future application web apr s l avoir finalis e dans 3Dsmax pour en am liorer l aspect et le rendu Line pd o IO al sie pae ve Boots geeen poi ae Be l 04 amp Cr A AE EA A IICA EA A Tia O A TO DE E M 2E AANA AE E fan pour El AT OTE SR AT PEAD E E PR ne M Fert aa E COMA Medal o E COMPLE ent Let l o EU COMPLETE are Di Pr Re E GOLDI Paire Meri El OODE Le Hee Figure 33 Construction de la maquette dans ArcScene Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 41 3 5 5 D coupage du fichier au format ASCII donn es relief selon la grille g or f renc e en vue d une transformation en dalles Nous avons tout d abord utilis ArcCatalog pour transformer le MNT dont l extension tait asc en raster afin qu il puisse tre lu par ArcScene On utilise ArcToolbox Dans ArcToolbox Outil de conversion _ Vers Raster _ ASCII vers Raster On choisit un Fichier raster ASCII en entr e Puis on lance la conversion 2 eb Le FF e A OHIO IEA L o s mes 04m A SUN ngr lin odara 1 Tr ag idg RE s Ei pp a or arco a Dana A RA CCE LILI EI ET MEL TUE E la ds Taibo gt M fruit lo
47. rbanisme et de D veloppement Durable de la Ville d Issy les Moulineaux cette application met en avant les principaux atouts et sp cificit s de la ville gr ce une repr sentation la fois ludique et informative Evolutive et simple d utilisation elle est utilis e par tous les publics en situation de consultation de d monstration ou sur Internet Avec l application Issy3D la ville devient un v ritable m dia cartographique 3D qui emprunte aux jeux vid o les technologies de comportement en proposant spontan ment des contenus adapt s au parcours du visiteur extraits d une base de donn es Outre les 6000 b timents mod lis s les espaces verts les flux de circulation les sites majeurs d taill s les activit s et les grands projets d urbanisme plusieurs innovations sont propos es Par exemple une simulation interactive de l am nagement urbain dans le temps avec une mod lisation dynamique de la ville entre 1975 et 2015 ou encore des vid os mapp es sur les fa ades des b timents permettant de visualiser l activit se d roulant l int rieur du lieu Autre exemple une animation sonore renforce la dimension immersive en montrant ce qui n est pas visible Ainsi en passant proximit d une cole on entend le bruit des enfants jouant dans la cour de r cr ation Enfin la dimension participative n est pas oubli e puisque les r sidents peuvent d une part utiliser Issy3D comme un outil de concertati
48. rs Navigation interactive Interrogation de la BD Image et vecteur dans la vue 3D Fonctions d analyse 30 Creation d animations avec determination de trajets de vol etc Conception de sc nes 30 photorgalistes Cr ation d objets 30 Cr ation d animations Import de donn es g ographiques Mod lisation de l environnement associations d l ments contraintes spatiales R Conception de sc nes 3D photor alistes Cr ation d animations Acquistion de donn es 30 Creation d objets 30 Cr ation d animations Conception de sc nes 30 photor alistes Calcul de caract nstiques morphologiques Cr ation at gestion de mod les num riques d attude Acquistion et gestion de donn es 30 vecteur Acquisition el gestion de mod les num riques d altitude visualisation de repr sentations 3D el de scenes virtuelles Navigation Interactiva Visualisation de donn es 30 et de sc nes virtuelles D veloppement de logiciels 30 pertormants Conversion de formats de donn es vecteur image mod les mm nque d altitude An s MISSOUMI 2010
49. rs ellipsoides en usage dont les plus courants sont Clarke 1866 Clarke 1880 anglais Clarke 1880 IGN Bessel Airy Hayford 1909 International 1924 WGS 66 International 1967 WGS 72 IAG GRSS80 WGS 84 NAD27 NADS83 Une fois un ellipsoide fix on peut choisir le type projection appliquer pour obtenir une carte Cette fois encore ce choix est conduit par l usage qui sera fait de la carte mais aussi de la position de la r gion cartographier sur le globe Les projections peuvent avoir diverses propri t s e Projection quivalente elle conserve localement les surfaces Exemple Projection de Peters quivalente e Projection conforme elle conserve localement les angles donc les formes Exemple Projection de Mercator conforme Projection UTM conforme Projection conique conforme de Lambert e Projection aphylactique elle n est ni conforme ni quivalente mais peut tre quidistante c est dire conserver les distances sur les m ridiens Eemple Projection de Robinson Une projection ne peut pas tre la fois conforme et quivalente 10 La projection Lambert93 projection officielle pour les cartes de France m tropolitaine depuis le d cret du 26 d cembre 2000 est la projection li e au syst me g od sique RGF93 Elle utilise deux parall les s cants 44 N et 49 N le m ridien de r f rence 3 E Greenwich le parall le d origine qui n est pas de r f rence puisqu on utilise des paral
50. rt de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 INTRODUCTION Ce stage d une dur e de six mois a consist actualiser une maquette 3D pour la ville d Issy Les Moulineaux et de la r alisation d une maquette 3D pour la ville de Bonneuil sur Marne Ce rapport pr sente le travail que j ai effectu lors de mon stage au sein de la soci t NAVIDIS Il s est d roul du 25 01 2010 au 25 06 2010 Pendant cette p riode je me suis familiaris avec un environnement technique et un ensemble d applications Ceci m a permis ensuite de mettre en place des outils de visualisation et de d couverte de la ville avec une technologie inspir des jeux vid o en 3D temps r el Le projet r alis s est av r tr s int ressant et tr s enrichissant pour mon exp rience professionnelle En effet ce stage m a permis de conna tre le domaine de la repr sentation 3D des territoires L occasion m a t donn e de travailler sur des projets qui m ont permis d entrevoir en quoi consiste la profession de g omaticien dans ce secteur d activit Le but de ce rapport n est pas de faire uniquement une pr sentation exhaustive de tous les aspects techniques que j ai pu apprendre ou approfondir mais aussi de mani re synth tique et claire de faire un tour d horizon des aspects techniques et humains auxquels j ai t confront Je vous expose dans ce rapport en premier lieu une pr sentation de l entreprise Ensuite J aborderai
51. sionnel e FEllipso de IAG GRS 1980 a 6 378 137 0 m et f 1 298 257 222 101 e M ridien d origine Greenwich e Unit angulaire degr sexag simal e RGF93 vers WGS84 Tx Ty Tz 0 Le Lambert 93 Comme le syst me officiel de projection est bas sur le r f rentiel g od sique le passage au RGF93 comme syst me l gal de r f rence a oblig de red finir de nouvelles projections Le syst me pr c dent Lambert avec 4 zones et une projection unique sur le France le Lambert II tendu a t remplac par une projection unique le Lambert 93 et 9 projections appel es coniques conformes 9 zones qui sont d taill es dans la fiche T3 Le Lambert 93 est la projection conique conforme de type Lambert associ e au RGF93 qui est applicable sur la France enti re 13 Constantes de la projection e Mode de d finition s cante e Zone d application 41 51 e Parall les autom coiques 44 et 49 e Origine e M ridien central o 3 Est de Greenwich e Latitude origine po 46 30 N e Coordonn es de l origine e Fausse coordonn e Est Eo 700 000 m e Fausse coordonn e Nord No 6 600 000 m e Alt ration lin aire de 1 m km 3 m km 13 Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 27 Bonifacio Marseille o E 3 yA B Pi La ad En on 5 a 5 L LD cn O on Figure 9 Comparaison de l alt ration lin aire des projections Lambert II t
52. tre labour e Elles peuvent encore tre plus exploitables par la pr sence de haies notamment quand on se cale sur un plan Il faut par contre faire attention aux diff rences de date entre l image cible et l image destination Des diff rences temporelles dans la saison peuvent modifier l apparence et donc la lisibilit des contours d un champ des diff rences d ann e peuvent provoquer des modifications du parcellaire par remembrement ou simplement par des pratiques agricoles qui tendent tendre certaines parcelles e Arbres isol s utiliser avec prudence car qu allez vous utiliser le centre de l arbre ou un bord Dans les deux cas cela donne lieu une interpr tation sur les deux cibles source et destination Ils peuvent s av rer utiles quand on n a pas grand chose d autre notre disposition e Limites de parcelles bois es parfois utilisables mais il faut faire tr s attention aux effets d ombres sur les lisi res Le g or f rencement des lieux remarquables de cette zone a t r alis l aide de plusieurs points de calage pr lev s sur les images de GoogleEarth projection UTM Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 24 DUI oag giok a 3 E y As A 3 x ES el Y amp 2 g 3 E 4 y 3 a lalola E 3 7 3 Google Figure 7 D limitation de la zone mod liser et pr l vement de points de calage pour le g or f rencement des lieux remarquabl
53. u de la sc ne dans 3Dsmax avant exportation dans virtools Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 44 Figure 39 Aper u de la premi re version Web de l application Dans le cadre des th matiques pr vues dans le menu principal de l application savoir e D couverte de la ville e Loisir et culture e D veloppement durable e Grands projets d urbanisme Il tait important de non seulement mod liser les sites remarquables et les grands projets d urbanisme de la ville mais aussi les l ments dynamiques qui contribuent au d veloppement d une ville tel que les moyens de transport Figure 40 Mod lisation des moyens de transport de la ville RER Rapport de stage Soci t Navidis An s MISSOUMI 2010 45 E CONCLUSION D une part ce travail propose une ouverture un nouveau mode de visualisation dans le cadre d une modification du milieu urbain la troisi me dimension D autre part il a permis d actualiser une maquette 3D de la ville d Issy les Moulineaux et de concevoir une mod lisation 3D r aliste de la ville de Bonneuil sur marne Le tout est drap sur un sol en relief pour constituer une maquette 3D proche de l apparence de la commune Cette maquette 3D pourrait tre utilis e comme outil de repr sentation des perspectives d extensions de la ville En effet l utilisation du SIG en 3D dans le cadre d un projet d urbanisation est beaucoup plus interactive qu un simple p
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