SUEZ 3D: Première version d’un viewer Cesium multi-intrant

SUEZ Smart Solutions est une branche du groupe SUEZ qui propose des solutions technologiques pour la gestion intelligente de l'eau et des déchets. En janvier 2024, Suez a lancé un Proof of Concept (POC), une étape significative dans ses efforts pour optimiser les interventions sur son réseau de gestion de l'eau. Ce projet se concentre sur l'exploration des possibilités offertes par la visualisation en 3D, avec pour objectif principal de fournir un outil permettant une compréhension approfondie du réseau et l'accès à des informations techniques détaillées.

Une réalisation de SUEZ Smart Solution en collaboration avec Camptocamp

Suez a pris l'initiative de confier le développement de ce POC 3D à Camptocamp, une décision motivée par l'expertise avérée de notre entreprise dans l'utilisation de la technologie Cesium. La confiance accordée à Camptocamp découle de plus de dix ans d'expérience dans le domaine, faisant de l'entreprise un pionnier dont les développeurs sont certifiés par Cesium. Fort de réussites antérieures, Camptocamp s'est imposé comme un partenaire de choix pour la réalisation de projets innovants reposant sur Cesium.

Les objectifs du projet

Un réseau d'assainissement comprend des conduites transportant les eaux usées, des déversoirs régulant le débit, des bassins de rétention pour gérer les surcharges, des postes de relèvement équipés de pompes, et des réseaux visitables permettant l'inspection. Notre projet se concentre sur la modélisation 3D des conduites et des installations, avec une distinction entre les réseaux visitables, capturés en 3D, et les réseaux non visitables représentés de manière théorique.

Nous avons pour objectif la création d'une interface unique permettant la navigation fluide entre deux modes distincts :

• 3D outdoor englobant l'ensemble des objets 3D, quel que soit leur type,
• 3D indoor offrant une navigation contrainte à l'intérieur des conduites visitables. 

La synchronisation entre ces deux environnements est essentielle, garantissant que tout déplacement effectué dans l'un des modes est reflété lors du basculement vers l'autre.

Nous avons à notre disposition trois types d'objets dans les formats suivants : GPKG (2D), IFC (3D) et OBJ (3D).

Les GPKG décrivent des lignes du réseau théorique des canalisations. Les IFC représentent les installations liées à la gestion des eaux, tandis que les OBJ correspondent aux canalisations visitables.

Le format privilégié par Cesium est le 3D Tiles. Il faut donc passer par une étape de conversion.

Pour convertir les GPKG, nous avons élaboré une chaîne de traitement FME utilisant les géométries 2D et les attributs stockés dans la couche. Nous partons de lignes  pour aboutir à des cylindres de conduite théorique.

En ce qui concerne les objets au format IFC, nous avons également choisi FME. Le défi majeur était d'utiliser la géoréférencement stockée dans l'IFC pour produire les tuiles.

Enfin, pour la conversion des mesh au format OBJ, nous avons opté pour une chaîne de traitement hybride utilisant un outil de conversion en glTF combiné au tuileur Cesium.

De plus, le projet offre la possibilité d'interroger les objets et d'afficher une fenêtre listant leurs attributs. L'intégration dans un portail est également envisagée, avec une API permettant la communication entre le portail et l'application, facilitée par l'utilisation d'un WebComponent.
 

Une architecture logicielle efficace pour le rendu et la visualisation 3D

Le composant développé pour le visualiseur 3D de SUEZ tire parti des puissantes capacités de Cesium pour offrir une expérience immersive de visualisation et de navigation en 3D.

Navigation

Une particularité notable de cette solution est l'utilisation des fonctionnalités avancées de Cesium qui permettent de naviguer au-dessous du niveau du sol, offrant ainsi une représentation complète et détaillée du réseau souterrain. La navigation contrainte, au cœur du dispositif, est assurée par un contrôle précis de la position de la caméra, avec la possibilité de la recentrer sur des conduites spécifiques. Le calcul de l'orientation optimale de la caméra en suivant la conduite, ajoute une dimension supplémentaire à l'expérience utilisateur.

De plus, afin d'optimiser l'expérience utilisateur, nous avons intégré une option de navigation au clavier, offrant une approche intuitive et immersive similaire à celle des jeux vidéo. Cette fonctionnalité permet aux utilisateurs de se déplacer et de naviguer dans le modèle 3D avec une plus grande flexibilité, garantissant une expérience interactive et engageante. L'ajout de cette option de navigation au clavier renforce la convivialité du visualiseur, offrant ainsi une variété de méthodes pour explorer et interagir avec le réseau en 3D, adaptées aux préférences individuelles des utilisateurs.

Symbologie et consultation 

Pour améliorer la visibilité des objets, le visualiseur utilise une symbologie systématique basée sur les attributs des objets, en plus d'une symbologie spécifique pour mettre en évidence les sélections. Sur le plan technique, nous avons optimisé la visibilité des objets en définissant un style dans un langage propre au visualiseur 3D. Grâce à des règles conditionnelles, nous avons ajusté l'apparence des conduites théoriques en fonction de critères tels que la visitabilité, le type de tronçon et le réseau associé.

Dans une scène complexe, où un grand nombre d'objets peuvent être proches les uns des autres, la précision de la sélection peut être cruciale. Pour répondre à ce défi, nous avons introduit une fonction permettant de masquer temporairement les objets sur lesquels on clique, facilitant ainsi la sélection précise de l'objet souhaité dans un environnement dense. Les informations détaillées sur chaque objet ensuite sont accessibles via des info-bulles basées sur les attributs de la couche.

Un aspect essentiel du projet est l'intégration transparente du visualiseur dans la solution globale de SUEZ. Cela est rendu possible grâce à la création d'un composant web dédié, garantissant une intégration fluide et une utilisation harmonieuse au sein de l'écosystème SUEZ.

Camptocamp et les jumeaux numériques

Camptocamp est fier d’avoir pu accompagner SUEZ Smart Solution dans le développement de son visualiseur métier 3D. Son travail en étroite collaboration avec les équipes de SUEZ a permis la mise en place d’un outil personnalisé et performant basé sur des fondations Open Source solides Cesium.

L’expérience de Camptocamp avec Cesium remonte à plus de dix ans. Ainsi l’entreprise figure parmi les toutes premières entreprises dont les développeurs sont certifiés par Cesium.

Cette expertise nous a permis, par exemple, de recevoir la Geospatial World Forum Excellence Award pour le projet swissgeol.ch.

Cette technologie a été utilisée aussi avec succès pour le site schweizmobil.ch pour la visualisation en 3D des chemins de randonnées en montagne ou celle des bâtiments et des infrastructures sur le géoportail fédéral suisse.

Un exemple supplémentaire impliquant l'utilisation de Cesium est le projet du jumeau numérique de la métropole de Rennes. Il s'agit du projet COOPTERR, une plateforme de coopération territoriale construite sur la base du jumeau numérique de Rennes Métropole, accessible via le lien suivant

Avec Cesium, la visualisation 3D sur le web est rendue possible sans aucun plugin ou autre logiciel supplémentaire à part un navigateur web commun.

Souhaitez-vous diffuser vos données 3D ou votre jumeau numérique à vos équipes d'une manière très performante ? Leur faire vivre une expérience de réalité virtuelle dans le contexte de votre projet ? N’hésitez pas à nous contacter pour discuter de votre projet avec nos équipes expertes dans la mise en œuvre de projet avec Cesium.