Créée en 1985, Archividéo, est, à l’origine, un producteur de contenus en images de synthèse 3D, fixes et animées, pour les métiers de l’Architecture, de l’Urbanisme et de l’Aménagement du territoire. Cette société possède un département R&D dont les activités se développaient autour de 2 axes :
 
-          L’optimisation des cycles de fabrication/production en développant des procédures permettant de réduire les temps de production et donc d’augmenter les marges à prix constant.
Le développement des outils n’existant pas dans le commerce et nécessaires à notre production. En effet, le secteur de la construction et de l’aménagement du territoire, n’est pas un secteur industriel centralisé. Il n’a pas les moyens de mener, ou de faire mener une politique industrielle lourde d’innovation et de normalisation autour des outils informatiques comme l’image de synthèse, pourtant très utilisée dans son secteur. Le département R&D d’Archividéo a pour objet de développer des outils adaptés à notre secteur spécifique de la construction et de l’aménagement du territoire qui n’existait pas dans le commerce. Parmi ces nouveaux outils, Archividéo a développé depuis 1996 une approche sur la modélisation de grand territoire. Initialement prévu pour le secteur Routier / RTE,

Archividéo a développé des technologies innovantes sur la modélisation automatique de grands paysages, et en particulier sur la modélisation procédurale de villes virtuelles[1]. La modélisation par heuristique a donc été, à l’origine, développée par Archividéo afin de modéliser l’environnement des projets que nos clients (maîtres d’ouvrages publics et parapubliques) nous demandaient de simuler en images de synthèse 3D. Comme le client n’était pas prêt à payer le prix fort d’une modélisation de l’environnement à la hauteur de celle du projet, nous avons développé cette approche qui nous a permis d’utiliser des sources de données hétérogènes et de produire rapidement et à bas coût des environnements réalistes de grands territoires. La mise au point de notre approche géo-typique ne s’est pas fait en un jour mais après un temps de gestation et d’expérimentation de plusieurs années. Dans les années 93, nous avons développé la capacité de manipuler massivement de la phototexturation (et donc des orthophotographies). En 1996, nous avons eu notre première expérience de ville 3D avec la ville d’Aulnay sous Bois. C’est à cette occasion que nous avons ébauché notre concept d’approximation de données 3D. C’est en 1999, qu’Archividéo a produit, pour les évènements de l’an 2000 de la ville de Rennes, une des premières maquettes 3D interactives temps réel sur l’intégralité de la ville, avec la modélisation de chaque bâtiment et de chaque arbre. La population pouvait naviguer librement au-dessus de la ville sur un écran de 35 m2. Notre procédé étant calculatoire, nous avions également réalisé les maquettes 3D de la ville à différentes dates clés de son évolution. Cette expérience a été pour nous essentielle, et le terrain d’expérimentation de la Ville de Rennes, depuis de nombreuses années, nous a donné une chance exceptionnelle de tester et de valider nos concepts auprès des professionnels et surtout du grand public. Nous avons fondé notre démarche pour la modélisation de l’environnement (géo-typique comme géo-spécifique)  sur l’évidence que « plus on a d’informations, plus on sera pertinent lorsqu’on se posera la question de la modélisation 3D». Pour ne pas révéler des secrets de fabrication, j’illustre mon propos par un exemple simple. La date de fabrication du bâtiment, son matériau, son utilisation et même le fait que cela soit ressemblant ou non, et bien sûr la texture photographique de la façade,  toutes ces indications sont des paramètres qui permettront de modéliser « une » réalité (il s’entend que la réalité purement géométrique et/ou photographique n’est pas suffisante). Un autre principe était que le système soit entièrement évolutif (mise à jour des paramètres, rajout de nouveau paramètre) et que le modèle pouvait faire coexister plusieurs niveaux de représentation (des paramètres à la représentation géo-spécifique). Nous avons donc pris le parti d’une modélisation au sens modèle physique de l’environnement.
 
La visualisation de grandes bases de données 3D possèdent des contraintes très lourdes de chargement et de déchargement de données dans la mémoire de l’ordinateur, principalement pour les visualisation de type temps réel et/ou sur internet. De plus, même si l’évolution des cartes graphiques 3D s’est poursuivie, il reste encore des contraintes très fortes du fait de la taille limitée de la mémoire de texture manipulable. Il faut souligner que ces applications de visualisation 3D de grande base de données impose une étroite imbrication entre la structure de la base de données  et les mécanismes bas niveau de visualisation. Cette dernière contrainte est très souvent sous-estimée, voire oubliée, dans l’évaluation des plates-formes de développement. Elle est cependant essentielle pour la visualisation de ce type de scène.
 
Ci-dessous, des exemples de réalisation de bases de données reprenant nos concepts de modélisation, intégrés dans une application de visualisation. Il est à noter que notre approche par heuristique est la seule qui permet d’envisager une modélisation rapide et évolutive des villes 3D. Cette faculté de déploiement rapide à partir de données peu chères, permet d’envisager très rapidement un déploiement sur la France entière (ce qui  n’est pas le cas pour les techniques par photogrammmétrie)

[1] Technologie FastBuilder, dépôt INPI n° 99 784 860

Depuis 2005, nous avons engagé des développements sur la modélisation réaliste des bâtiments avec les « vraies » textures de façades. Le développement engagé permet d’utiliser n’importe quel type de source photographique (aérien , vue du sol), à condition que l’ensemble des paramètres de prises de vue soit parfaitement connus. Nous avons montré à l’occasion que ce type d’approche (extraction des vraies façades) était obligatoirement lié à la modélisation photogrammétrique  des bâtiments. Il est remarquer qu’à partir de ces données, nous arrivons à a même qualité que Virtual Earth (en dehors de la modélisation photogrammétrique qui provient de sources différentes). La méthode de texturation des façades à partir des clichés sources des orthophotographies, a l’avantage d’être entièrement automatique puisqu’elle s’appuie sur des clichés déjà parfaitement calés. Une utilisation optimale demande néanmoins des taux important de recouvrement des clichés.
 
Il est à remarquer que les 2 approches génériques et spécifiques ne sont pas du tout contradictoires dans notre méthode de modélisation et de visualisation des villes. En effet, à tout moment, il est possible de remplacer une représentation générique par une représentation spécifique (c’est déjà ce que nous faisons dans le cas de l’application Ville en 3d avec les grands bâtiments spécifiques de chaque ville – exemple la Tour Eiffel). L’approche générique permet par contre d’avoir une réponse éprouvée lorsque la modélisation photogrammétrique n’existe pas.

Le choix de la plate-forme de développement est stratégique. Elle doit réunir les contraintes suivantes :
 
· être ouverte
· posséder une API de développement puissante
· intégrer facilement l’ensemble des documents multimédia disponibles
· être libre de licence de déploiement
· conserver la propriété des développements
· être compatible avec l’ensemble du parc matériel existant
 
L’application Bretagne 3d, développée sur la plate-forme OSG,  est une application internet qui permet d’afficher les bases de données 3D avec la reconstruction des bâtiments au niveau du poste client. Cette possibilité est un atout majeur pour la mise à jour et pour l’adaptation de l’application au poste client. Nous avons également développé l’intégration de placemark qui permet d’intégrer dans l’application des pages au format HTML. Nous pouvons ainsi intégrer des données au format KML ou provenant de serveur géographique WFS.
 
De la même manière, nous avons adapté l’application Bretagne 3D comme outil de manipulation des maquettes 3D pour les villes. Cette application permet d’afficher les données 3D à partir des serveurs de la ville. Cette fonctionnalité puissante permet aux communes, soit d’insérer des projets d’aménagement, soit d’éditer et de modifier leur base 3D avec une mise à jour continue de la base de données. L’application permet de plus, d’afficher des données provenant de système d’information géographique externe (principalement ESRI).

Il existe, à notre avis, 2 types très distincts de connexion entre les maquettes 3D, telles que nous les avons décrits ci-dessus, et les systèmes d’informations géographiques :
 
-          La récupération des données de la SIG, utilisées pour la génération et/ou la mise à jour de la maquette 3D proprement dite.
 
-          L’insertion de données 2D ou 3D provenant de l’interrogation de la SIG dans la maquette 3D, générée de manière séparée.
 
 
La récupération des données provenant de la SIG pour la réalisation de la maquette 3D proprement dite, est fréquente mais souvent partielle. Les données récupérables de la SIG sont d’ailleurs de natures différentes :
 
-          Les données géométriques directement utilisables. Elles vont de l’emprise jusqu’au modèle photogrammétrique de chaque bâtiment.
 
-          Les données attributaires utilisables via un traitement de reconstruction. Dans notre cas, ces données attributaires peuvent être la datation des bâtiments, le type du mobilier urbain ou de l’arbre référencé.
 
-          Les données sources. Ce type de données est souvent intéressant pour compléter les traitements complexes de reconstruction (exemple : clichés aériens sources aérotriangulés pour la texturation des façades reconstruites).
 
Pour permettre la génération, mais surtout la mise à jour de la maquette 3D, nos attirons l’attention sur le fait qu’il faut définir avec le gestionnaire du système d’information géographique, une indexation claire sur les entités échangées. A l’occasion, il sera primordial de définir l’entité de base utilisée, surtout en ce qui concerne le bâtiment.
 
L’autre type de connexion recouvre toutes les demandes de géolocalisation d’informations dans la maquette 3d, générée de manière séparée.
 
La demande basique, souvent sous-évaluée, vient de cette question simple : je suis où ?. Notre réponse permet à l’utilisateur de se repérer le plus simplement possible avec l’ensemble des informations visuelles (géométrie), mais aussi toponymique disponibles. La connexion avec le système SIG se fait par une simple information de position du point observé (au système de projection près) et de règle pré-établi du point de vue par défaut (position de l’observateur par rapport au point observé). L’information de positionnement peut alors simplement passer dans un flux entre le système SIG et le visualiseur 3D.
 
Un niveau plus complexe de connexion est la visualisation d’une liste réponse suite à une interrogation dans la SIG. La visualisation de cette liste se fait, soit par l’insertion d’objets reconstruits dans la scène (par exemple des points chauds représentés par une étiquette et des données associées comme du texte, des images ou de la vidéos, des objets 3D), soit par l’activation visuels d’objets préalablement indexés (par exemple, l’affichage modifié de certains bâtiments répondant à des critères). Le passage de l’information peut alors se faire, soit par des fichiers de transfert (exemple KML), soit par la  récupération du flux d’informations de manière continu (exemple serveur WFS).
 
Enfin, dans le cadre de cette palette de service de géotraitement, il est possible d’insérer dans la maquette 3D le résultat de traitement plus complexe comme les impacts de pollution ou le traitements des nuisances sonores. Le complexité de ce cas se situe souvent dans la rectification du résultat de calcul pour le mettre dans la maquette 3D (exemple conversion en 3D de données fournies en 2D).