Egis_Beatrice Gasser_L'image 3D au service de l'aménagement
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Maquettes nD de la Ville
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14 mars 2011
Maquettes nD de la Ville9 décembre 2011
Béatrice Gasser Directeur Technique et Performance EGIS France
Le marché des maquettes numériques en plein développement
En 2010, une vingtaine de villes françaises et communautés d’agglomérations étaient dotées d’une maquette numérique(source Imagina – étude 2010)
Un marché en expansion en France:
seulement 3 communautés urbaines sur 16 sont dotées
Dijon
Lyon
Amiens
Besançon
Metz
Mulhouse
Nancy
Rouen
Strasbourg
Troyes
Lille
Caen
Le Havre
La Rochelle
NantesTours
Reims
SQYRennes
Brest
Orléans
Poitiersurbaines sur 16 sont dotées de maquettes numériques
184 communautés d’agglomérations potentiellement clientes
125 villes de plus de 50 000 habitants
Les villes nouvelles à l’international
Annecy
Clermont F. Grenoble
Lyon
Toulouse
Privas
Saint Etienne
Valence
La Rochelle
Limoges
Ussac
Bayonne
Bordeaux
FréjusAix
Avignon
Marseille
MontpellierNiceNîmes
Perpignan
L’éco – système : conception et utilisation
Editeurs de logiciels SIG
Editeurs de logiciels CAO / DAO
Maîtres d'œuvre Aménageurs
Editeurs de logiciels de simulation
Cabinets de conseil et bureaux d'études
Promoteurs (ICADE, Nexity, Bouygues Immobilier,
colectivitésServices techniques
Producteurs de données géoréférencées
Cabinets d'architecture et d'urbanisme
Constructeurs BTP (Vinci, Bouygues, Eiffage,…)
Sociétés d'infographie pour réalisation de maquettes 3D
Sociétés d'ingénierie
SOLUTIONS CONCEPTION CONSTRUCTION EXPLOITATION
Maîtres d'ouvrage
Exploitants de réseaux (électricité, gaz, télécoms, transport, eau potable, assainissement,…)
Acteurs du monde logiciel et numérique = les créateurs de solution
Acteurs de l'ingénierie urbaine = les bâtisseurs
Acteurs de la société civile = les usagers et décideursSOLUTIONS
LOGICIELLESCONCEPTION CONSTRUCTION EXPLOITATION
Gestion de projets urbains
Décision politique et technique
CommunicationConcertation
Planification, rénovation et gestion
des risques
Maîtres d'ouvrage Décideurs politiques Citadins Services techniques
Maîtres d'œuvre Usagers
Prestataires DSPCitadins, usagers
décideurs
Services d'aménagement et de planification
Services d'aménagement et de planification
CYCLE DE VIE DU PROJET URBAIN
CYCLE D'UTILISATION D'UNE MAQUETTE nD ET DE MODELES DE SIMULATION
Des prestations attendues par les acteurs de la ville durable
���� Le besoin exprimé par le marché :
un outil intégré au service des projets urbains
Il ressort de la synthèse des besoins des acteurs de la ville durable (élus, services techniques, ingénieristes, constructeurs, exploitants de réseaux,…) la nécessité de disposer d’un outil intégré permettant, tout à la
fois, de :
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fois, de :
� concevoir, construire, aménager et exploiter des espaces publics et privés divers et de qualité accessibles à tous,
� disposer de représentations de ces espaces (modèles 3D, réalité virtuelle,…) afin de caractériser, analyser et simuler ces espaces et leurs projets d’évolution,
� organiser la communication et la concertationautour des maquettes numériques et des scénarios.
Les acteurs
Collectivités et aménageurs publics et privés : Villes de plus de 50000 habitants, EPA, SEM, promoteurs, ADP, RFF, …
Concepteurs de la ville :Architectes, urbanistes, paysagistes, ingénieries, …
Constructeurs et entreprises de BTP
Exploitants de réseauxExploitants de réseauxÉnergie, transports, déchets, eau, assainissement, télécommunication, éclairage, chauffage urbain,…
Enseignement / formation / recherche
Concepteurs d’équipements et de logiciels urbains
SSII, mobiliers urbains,…
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Contexte du paysage des outils à l’échelle urbaine
LandSIM 3D, BlueBerry 3D…BD Ortho, BD Alti,
BDTopo Bati3D, Carto3D…
Elyx 3D…
Spatial Analyst, Geodatabase…
MN UrbaineMN UrbaineMN UrbaineMN Urbaine
Simulations environnementales& trafic…�
EVE
3Dvia Virtools, Enovia (PLM)
LandXplorer
TerraExplorer
Builder, Viewer…
MX Road, ProjectWise…
MN UrbaineMN UrbaineMN UrbaineMN Urbaine
cohérente etcohérente etcohérente etcohérente et
pérenne ?pérenne ?pérenne ?pérenne ?
Etat des solutions existantes : pas d’offre globale et interopérable
Logiciels Production de donnéesRéalisation de maquettes
numériques 3D
Systèmes d'Informations Géographiques / SIG
Logiciels fournis par des PME françaises (Virtuel City, Inter Atlas,…)
Les services SIG des villes de plus de 50 000 habs
ArcGIS (ESRI) IA orthophotosen régie, via des logiciels sur étagères de
type Land Sim 3D / Sketchup
Geomedia IA obliquesvia des prestataires spécialisés (Virtuel
City, …)MapInfo IA Therm
Bentley GIS IA MNIA 3d / IA Topo / IA Viewer
CAO / DAO PME Européennes (GTA, COWI)Prestataires d'infographie (Vectuel, Archivideo, Pixxim, Artefacto, Virtuel City…)
CATIA Tridicon CITY DISCOVER UrbanAutoCad (Autodesk) City Server 3D Europe 3D
AutoCad Civil 3D (Autodesk) Tridicon 3D PX - DetectMicrostation (Bentley) Tridicon 3D Landmark PX - Fusion
Mensura PX - mapperCovadis PX - Project
Acteurs du bâtiment et de Outils d'acquisition de
Des briques de solutions difficilement interopérables, en dehors des suites logicielles ESRI et AUTODESK
Des logiciels adaptables proposant des solutions dédiées aux clients.Logiciels de modélisation 3D
Acteurs du bâtiment et de l'aménagement urbain
Outils d'acquisition de données du site
LandSim 3D (Bionatics) Bouygues Google carAutodesk 3ds Max Vinci Véhicule de photomodélisation de l'IGN
Terra Explorer (Skyline) Architectes, paysagistes, urbanistes scann des façades de bâtiments (CEA)
Ingénieristes,…
Logiciels de simulation 3DObservatoires et Organismes nationaux de production de données urbaines
Standardisation au format City GML et IFC
Arcinfo (ESRI) INSEE
LandSim 3D (Bionatics) IGN
LandXplorer (Autodesk)
Exploitants de réseauxGdF Suez, EDF, Veolia, …
SNCF, RATP, réseaux de transports urbains,…
Des briques de solutions difficlement interopérables,
en dehors des suites logicielles ESRI et Autodesk
Des logiciels adapatbles proposant des solutions
dédiées aux clients. Des PME spécialisées et performantes à
l' international sont positionnées sur ce marché
Des solutions sur mesure développées par des PME ou des
labos dont ce n' est pas le cœur de métier. Les solutions clés en main
sont peu nombreuses
Observatoires de l'emploi, de la mobilité, de l'environnement, de la
pollution, AIRPARIF, …
logiciel Eve BIM (CSTB) pour visualiser et enrichir un modèle BIM-IFC
EVE IFC SDK (CSTB) bibliothèque de programmation Open Source, en langage C++ qui permet de lire, écrire et gérer en
mémoire les objets IFC.
aux clients.
Des PME spécialisées et performantes
Des solutions sur mesure développées par des PME ou des labos dont ce n’est pas le cœur de métier. Les solutions clé en main sont peu nombreuses.
Des axes d’amélioration souhaités
La synthèse des besoins d’évolution des maquettes 3D exprimés par les collectivités permet de dégager 4 axes d’amélioration :
Compléter les maquettes avec des éléments du sur- sol et du sous-sol
Renforcer les possibilités d’interopérabilité entre les
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Renforcer les possibilités d’interopérabilité entre les données et les solutions logicielles de visualisation, de représentation et de simulation
Améliorer les possibilités de diffusion vers le grand public
Développer les possibilités de simulation de scénarios d’évolution et de mesures de leurs impacts
Les enjeux à terme
Passer de la maquette 3D, de « visualisation statique »
à la « maquette vivante » enrichie, avec une sémantique objet
Réseaux de capteurs – protocoles associés
Acquisition - Assimilation - Fusion & Traitement des données : analyses croisées spatio-temporelles etc.. .. synthétisation des données massives et hétérogènes
Bases de données de grandes tailles : recherches spatio-temporelles (vérification des propriétés statiques et dynamiques)
Gestion des données (traçabilité) – dans la durée
Modélisations – Simulations – Etudes d’impacts (transport et trafic, ilots de chaleur, qualité de l’air, bruits etc..) par sujet avec des retours / incertitudes puis … croisées
Représentation et Visualisation 3D et + outils de collaboration et de concertation (web)
Mise en place de scénarios & serious game � des indicateurs pour les Plans Climats
Les standards IFC et City GML (EL)
CityGML est un standard développé par l’organisation internationale OGC (Open Geospatial Consortium) pour les maquettes numériques globales des villes.
Il est adopté maintenant comme standard 3D par INSPIRE.
Le standard IFC (norme ISO 16739), concerne les maquettes numériques détaillées des bâtiments et des infrastructures. Les IFC sont développées par l’association internationale IAI/ BuildingSmart.
autres initiatives (1/2)
Plateformes dans des secteurs différents mais
présentant un positionnement similaire
PI3C PI3C. Plateforme d’innovation de Cités en Champagne proposant des services de PLM en « software as a service » pour des acteurs industriels, pme et groupes, du secteur de la mécanique, et commençant à aborder le domaine du bâtiment.
IRSTV Plateforme expérimentale de l’IFSTTAR et de partenaires académiques nantais sur la métropole de Nantes.
SmartSystem Une plateforme mutualisée donnant accès à des outils de réalité virtuelle pour des conceptions innovantes. Fonctionne en Living Lab et dispose d’un Fonds d’innovation associé.
Plateformes urbaines sur des services partiels
Numéééérisation des territoires
Des services de numérisation des territoires existent clefs en main et sont proposés par de grands acteurs commerciaux nationaux ou internationaux.
Assistance aux De nombreux prestataires existent pour mettre en scène les projets
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Assistance aux DUP
De nombreux prestataires existent pour mettre en scène les projets urbains dans des espaces numérisés permettant un meilleur dialogue avec élus et populations.
Intelligence territoriale
HBS Research. Outil d’intelligence territoriale à partir du marché de l’immobilier.
Plateformes urbaines d’initiative territoriale
Ville de Gen èèèève Projet 3D de la Mensuration Officielle du Canton de Genève.
Plateformes urbaines d’initiative privée
Autodesk Initiative Smart Cities with Building Information Modelling
Bentley Nombreux produits en cadastre et aménagement du territoire
Microsoft
Google Google Earth Software Application and Google Sketch Up tools for Urban Design
autres initiatives (2/2)
Outils applicatifs àààà valeur ajout éééée
Pirandello VINCI . Modèle macroéconomique de planification spatiale des infrastructures de transports.
GIS MU (national) Groupement d’intérêt scientifique en Modélisation Urbaine créé en fin 2010 visant à harmoniser les efforts de recherche en matière de modélisation urbaine à l’échelon national entre les académiques, les collectivités et les entreprises.
AFIGEO (national) Association française de l’information géographique : forum rassemblant
Organismes connexes
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AFIGEO (national) Association française de l’information géographique : forum rassemblant l’ensemble des acteurs de l’information géographique en France.
BuldingSmart et Mediaconstruct
Les organismes internationaux et nationaux de développement des normes IFC qui adressent l’échelle plus fine du bâtiment.
Open Geospatial Consortium
Organisme international en charge des standards CityGML et KML entre autres.
IDG Les infrastructures de données géographiques : de nombreux pays en sont équipées.
DirectiveINSPIRE la directive européenne imposant un régime spécial d’accessibilité des données
géographiques. Transposition française en cours.
Projets de recherche des pôles de compétitivitéTERRA NUMERICA (Cap Digital)
Thalès . Projet FUI lancé en 2006, terminé, portant sur les outils de numérisation des territoires.
TERRA MAGNA (Cap Digital et Advancity)
Star-Apic . Projet FUI lancé en 2007, terminé, portant sur les outils de SIG 3D et d’applications des simulations dans l’urbain. A développé des outils de simulation de la végétation (Bionatics ).
TERRA DYNAMICA (Cap Digital et Advancity)
Thalès . Projet FUI, lancé en 2009, portant sur les avatars dynamiques à utiliser dans la simulation urbaine.
TERRA MOBILITA (Cap Digital et Advancity)
Thalès . Projet FUI, à lancer en 2011, portant sur la numérisation fine des voiries pour y développer des cheminements de mobilité « douce » et piétonne.
UrbanD (Cap Digital et
Alain Renk . Projet FEDER-DRIRE4 de 2009 visant à développer une interface experte et visuelle des projets urbains pour aider à la
SIMBIO (Advancity et Systematic)
Dassault Systèmes . Projet en cours de montage en 2011 (FUI Structurant ou Ademe) pour développer des outils d’interopérabilité et de conception à l’échelle du bâtiment.
BATILIVE (Advancity et Systematic)
Bouygues . Projet en cours de montage en 2011 (FUI avril 2011) pour développer une plateforme de management de projets de bâtiment.
CALLISTO (Cap Digital et Advancity)
Bouygues . Projet FUI lancé en 2010 visant à développer les outils des plateformes de réalité virtuelle adaptés au bâtiment.
Autres projets de rechercheVille num éééérique
Le programme du Pôle scientifique et technique du MEEDDTL structurant l’ensemble de ses ressources au service de la
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Digital et Advancity)
une interface experte et visuelle des projets urbains pour aider à la participation des citadins.
SUSTAINS (Advancity)
Artefacto . Projet FUI lancé en 2010 étudiant les modalités d’optimisation des conceptions urbaines du point de vue des ressources énergétiques reposant sur une modélisation complexe.
SERVEAU (Advancity)
Tribu . Projet FUI à lancer en 2011 étudiant les modalités d’optimisation des conceptions urbaines du point de vue des ressources énergétiques reposant sur une démarche pragmatique de modélisation simplifiée, à partir de modèles apportant des avancées incrémentales à l’existant.
E-PLU (Advancity)
Quelle Ville ? Projet en cours de montage pour le FEDER6 d’avril 2011 visant à proposer des services numériques pour la dématérialisation des procédures PLU des collectivités territoriales.
COMMUNIC (Advancity)
EGIS. Projet ANR terminé, lancé en 2006, portant sur les modes de travail collaboratif autour de la maquette numérique dans les projets d’infrastructures. Un intrant important pour structurer l’architecture de la plateforme Urbaconcept, pour l’écriture du cahier des charges de l’interopérabilité et du PLM.
num éééérique (PST De Marne-la-Vall éééée)
structurant l’ensemble de ses ressources au service de la thématique de la Ville numérique.
Equip ’’’’ex Belgrand (UPE)
Projet d’Equipex sur les bases de données urbaines.
Equip ’’’’ex Claire SITI (UPE)
Projet d’Equipex sur la simulation des mobilités sur un territoire.