Les modèles de villes en 3D peuvent servir des centaines d’objectifs

Les modèles de villes en 3D peuvent servir des centaines d'objectifs

Crédit: Université Aalto

Les modèles 3D City peuvent être utilisés dans des applications cartographiques, la planification urbaine, des événements virtuels et comme point de départ pour diverses autres applications. À l’Université Aalto, la recherche sur le sujet s’est concentrée sur les façons d’utiliser les modèles de villes dans la région de la capitale et sur l’application des nouvelles technologies de cartographie 3D à la modélisation des villes.

De vastes modèles en trois dimensions d’environnements urbains sont déjà familiers – vous pouvez en explorer un dans un jeu vidéo, par exemple – mais ils peuvent également être utilisés pour les services d’information, la recherche et les activités commerciales des villes. La modélisation 3D des villes est devenue une tâche courante dans la production de données géographiques pour les villes. L’Institut de recherche sur la mesure et la modélisation de l’environnement bâti (MeMo) de l’Université Aalto étudie les modèles de villes et produit les données utilisées dans leur création.

Le groupe de recherche MeMo produit des données pour des modèles de villes grâce à une variété de méthodes de mesure et de modélisation 3D. En particulier, ils utilisent des méthodes basées sur la photogrammétrie ou le balayage laser, y compris l’imagerie aérienne par drone, le balayage laser terrestre ou la cartographie mobile basée sur SLAM, explique Arttu Julin, doctorant au sein du groupe.

La modélisation tridimensionnelle des villes et les données ouvertes ont toutes deux fait des progrès significatifs en Finlande, au point où les chercheurs peuvent utiliser des ensembles complets de données, leur évitant ainsi de commencer à l’étape de la cartographie.

«La recherche actuelle se concentre plutôt sur l’augmentation du niveau de détail des modèles de villes 3D dans des zones d’intérêt, par exemple pour soutenir le développement urbain. Pour obtenir plus de détails dans une zone plus petite, nous pouvons utiliser le balayage laser ou des mesures par drone. également une partie régulière de nos travaux de recherche », ajoute le chercheur postdoctoral Juho-Pekka Virtanen.

Construire des modèles de données intelligents

Les chercheurs de MeMo participent actuellement à deux projets liés à l’utilisation de modèles de villes 3D dans la région de la capitale: Helsingin älykäs tietomalli 2025 (Helsinki Smart Digital Twin 2025) en collaboration avec la ville d’Helsinki, et le KAOS (Developing the knowledge capital in 3D modèle de ville) financé par le Fonds social européen.

«Le projet Helsinki Smart Digital Twin 2025 se concentre en particulier sur l’utilisation et le développement des modèles de villes 3D de la capitale. Son objectif est de découvrir de nouvelles façons plus efficaces d’utiliser les modèles de villes dans différents processus et la vie de l’entreprise. Le projet vise à accroître les connaissances et développer l’expertise et la base économique entre la ville d’Helsinki, ses citoyens et ses entreprises », selon Julin et Virtanen.

Dans le cadre du projet, des campagnes de cartographie sont entreprises à des fins de recherche. Les questions de recherche portent sur l’augmentation du niveau de détail du modèle dans une zone donnée et l’intégration des intérieurs de bâtiments au modèle de ville 3D. Étant donné que ces types d’ensembles de données ne sont pas directement et librement disponibles, ils doivent être produits dans le cadre du projet, par exemple par balayage laser SLAM. Le projet est mené en étroite collaboration avec l’équipe 3D de la ville d’Helsinki.

Le projet KAOS vise à accroître l’expertise liée aux modèles de villes dans les villes d’Espoo et d’Helsinki et dans les entreprises. Au lieu de la recherche, le projet est axé sur les communications, les événements et le développement mutuel entre les parties prenantes. Virtanen affirme que les zones qui doivent encore être renforcées sont la base technique de la modélisation de la ville, l’utilisation des modèles de ville 3D dans son ensemble qui prend en charge les processus de toute une organisation et l’utilisation de modèles de villes 3D en tant que ressources de données partageables.

Les modèles de villes en 3D peuvent servir des centaines d'objectifs

La vue du port de pêche dans l’application Service Radar. Crédit: Aalto University

Modèles de villes en trois dimensions à travers le monde

La région de la capitale finlandaise n’est en aucun cas la seule zone à partir de laquelle les données du modèle de ville ont été recueillies. À Helsinki et à Espoo, la modélisation des informations sur les villes est basée sur CityGML, le format établi pour produire des modèles d’informations sur les villes. La création de modèles d’information similaires a été prolifique en particulier en Europe, avec des modèles créés pour des villes comme Rotterdam, Berlin et Vienne; La Suisse a même un projet au niveau national visant à modéliser l’ensemble du pays.

«En plus des modèles d’information sémantiques CityGML, il existe de nombreux modèles de villes 3D photoréalistes et visuellement impressionnants, tels que le modèle maillé 3D séparé de la ville d’Helsinki. Des modèles de villes réalistes – axés sur les détails et les apparences visuellement attrayantes – et leur production ont ont également fait partie de nos domaines de recherche clés ici à Aalto. Il est évident que les approches « photoréaliste » et « sémantique » se rapprochent l’une de l’autre. Un exemple en serait la forte tendance à développer et à construire des jumeaux numériques de villes basés sur le jeu. technologie », note Arttu Julin.

«La modélisation 3D de la ville dans la région de la capitale se situe au niveau international. Cela signifie que bon nombre des questions que nous étudions dans nos projets de recherche sont également intéressantes et opportunes à l’étranger. De nombreuses villes européennes sont actuellement aux prises avec des questions similaires », commente Virtanen.

Donner du sens aux environnements urbains à l’aide d’applications

Le groupe de recherche a développé l’application Palvelututka (Service Radar, uniquement disponible en finnois) en tant qu’exemple disponible gratuitement, sur la base des données de service des API de la ville d’Helsinki et des modèles 3D de la ville elle-même. « L’idée principale de Palvelututka est de combiner des ensembles de données ouvertes déjà disponibles dans une seule application basée sur un navigateur. Ici, le modèle 3D sert de plate-forme pour présenter des informations provenant de différentes sources, offrant un environnement tridimensionnel pour interpréter cela. informations », dit Julin à propos de l’application.

L’application peut être particulièrement utile lors de la reconstitution d’un environnement urbain à plusieurs niveaux, tel que Kalasatama à Helsinki. Selon Virtanen, le modèle 3D offre une manière beaucoup plus simple et visuelle de présenter des informations liées à un environnement, car la navigation dans ces types d’endroits est souvent difficile avec des cartes bidimensionnelles seules. Le code source de Palvelututka a également été mis à disposition gratuitement.

Données de modèle de ville pour la recherche, le commerce et plus

Les données du modèle de ville peuvent également être utilisées de diverses manières pour soutenir la recherche. Julin dit que la modélisation de la ville offre d’innombrables approches pour l’étude de la géoinformatique, de la géographie et de l’architecture, entre autres, car elle fournit de nombreuses façons de visualiser les environnements urbains et une base pour différentes analyses et simulations.

« En plus de présenter des informations, un modèle de ville peut également être utilisé à des fins d’analyse. Un modèle d’information sur la ville qui combine d’autres types d’informations avec l’apparence physique des lieux peut être particulièrement utile pour les analyses informatiques. Dans notre publication » Near Real -Analyse de la vue sémantique dans le temps des modèles de ville 3D dans un navigateur Web « nous présentons une analyse dans laquelle des données géographiques ont été ajoutées à un modèle d’informations sur la ville afin d’évaluer les vues dans une ville – la quantité de végétation ou d’eau pouvant être bâtiment, par exemple. Ce type d’analyse basée sur un modèle de ville pourrait être utilisé lors de l’étude de l’économie de l’immobilier ou des expériences urbaines, par exemple. Bien entendu, mener de telles études serait également une recherche géoinformatique en soi « , explique Virtanen.

Les modèles de villes ont trouvé des utilisateurs commerciaux, en particulier parmi les entreprises qui traitent des environnements urbains. Les modèles de villes peuvent également intéresser de nombreux autres domaines, car ils offrent la possibilité de présenter des informations parallèlement à la navigation et fournissent un point de départ pour diverses simulations, ce qui signifie qu’ils peuvent aider à planifier des livraisons ou des événements. Les agences de presse, d’autres sociétés de médias ainsi que les secteurs du divertissement et du développement de jeux ont également utilisé des modèles de villes. Au cours de l’année écoulée, les modèles ont également fait partie de divers événements virtuels.

Les citoyens peuvent également bénéficier de services construits sur des modèles de villes. «Par exemple, l’Atlas de l’énergie et du climat d’Helsinki donne à chacun la possibilité de découvrir le potentiel de production d’énergie solaire de sa maison», déclare Virtanen.


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Plus d’information:
Juho-Pekka Virtanen et coll. Analyse de la vue sémantique en temps quasi réel de modèles de villes 3D dans un navigateur Web, ISPRS International Journal of Geo-Information (2021). DOI: 10.3390 / ijgi10030138

Fourni par l’Université Aalto

Citation: Les modèles de villes 3D peuvent servir des centaines d’objectifs (2021, 7 avril) récupéré le 13 avril 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-04-3d-city-hundreds-purposes.html

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