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Bonjour,
Quitte à dire une bêtise (j'ai eu 9/10 ), c'est la différence entre ce que savent faire nos outils SIG, et les outils de DAO tels que Autocad ou Microstation par exemple, et dans une moindre mesure Sketchup.
...et Sim's City que nos gamins pratiquent depuis l'age de 6 ans... qui font du SIG 3D sans le savoir, comme un autre faisait de la prose..enfin presque

Bonjour à tous,
Il me semble risqué  de décrire un modèle de données à partir de l'impression que donne sa visualisation. Sans entrer dans le détail complexe des différents modèles 3D, est-ce que l'on ne peut pas dire pour simplifier qu'on est dans une modélisation 2,5 D quand à un point de coordonnées x,y ne peut être associé qu'un seul z ?

TJ

Dit comme ca, je commence à comprendre. Néanmoins, les usages, selon moi et jusqu'à maintenant, faisaient s'assimiler 2,5d et 3d par abus de langage, puisque les outils capables de traiter de la vraie 3d sont encore peu nombreux (comprendre que les exmples avec ArcGIS et la 3d sont quasi inexistant en dehors des démos...).

Oui, c'est bien cela. Pour voir le nid de chauve-souris sous le tablier, j'ai besoin d'au moins deux z pour une même paire x,y: un z au moins pour le tablier et un z pour le nid situé au même point à la verticale mais en-dessous. Si je peux, je suis en 3D, si je ne peux pas en 2,5 D.

En fait, c'est un peu plus compliqué car si je veux distinguer le haut et le bas du tablier, il me faut 2 z et si je veux décrire la forme complexe du nid, plein d'autres z. Mais là je suis clairement dans un modèle 3D

Ce qui complique encore un peu c'est que les outils de visualisation SIG combinent les deux modèles. On a souvent un modèle 2,5 D pour la surface du sol (avec 1 seul z :  je ne sais pas gérer une falaise parfaitement verticale puisque le haut et le bas de la falaise ont les mêmes x,y mais ne peuvent avoir qu'un z). Et on lui surajoute, mais pour la visualisation seulement, un deuxième z correspondant à la  la hauteur du bâtiment par extrusion du polygone.

On peut aussi ajouter à la surface du sol 2,5 D des objets vraiment 3D, c'est à dire dont la forme est décrite par des triplets (x,y,z) donc avec plusieurs z pour le même x,y. Mais on ne peut pas pour l'instant faire autre chose que visualiser ces objets sur la surface 2,5D.  On ne peut pas (encore) les interroger ou faire de l'analyse spatiale en se basant sur les 3 coordonnées, c'est à dire leur volume...
   

TJ

Dernière modification par T. Joliveau (Fri 06 November 2009 15:02)

Bonjour,

Il y a, à mon avis, un aspect supplémentaire qui n'a pas été évoqué.
Je commence par un exemple. Une hélice de bateau doit être étudiée en 3D, comme le fameux cube où on doit mettre les couleurs en face. Par contre, le bateau peut être calculé en 2.5D, ainsi que la table sur lequel repose le cube.
Le nid d'hirondelle sous le pont peut être calculé en 2.5D, puisqu'il aura toujours sa direction verticale en haut.
C'est la différence entre la géométrie dans l'espace (3D) et la géométrie cotée (2.5D). Dans le premier cas, un objet n'a pas de plan horizontal, dans le second cas, oui.
C'est aussi ce qui distingue les logiciels adaptés à la mécanique, et ceux adaptés à l'architecture, à la topographie, aux SIG etc.
L'axe d'une voie est calculé en 2.5D. les courbes, arcs de cercle, clothoïdes, paraboles sont calculées en plan, les raccordement des rampes et pentes sont calculées suivant une surface verticale qui passe par la projection de l'axe sur le plan horizontal. La surface de la chaussée est généralement une surface gauche. 

Concernant la notion z=f(x,y) et le fait qu'on ne puisse pas avoir un mur vertical. Considérant que si deux points ont la même projection en plan, mêmes xy et deux z différents, on peut affirmer que l'un est strictement et exactement au dessus de l'autre. Si on étend ce principe à une surface, on peut prendre en compte le fait qu'elle est strictement verticale.
Il est donc possible de réaliser dans un contexte 2.5D un objet qui aura un volume.       

Pour ceux que ça intéresse, j'ai fait une petite démo comportant des bâtiments dont les murs sont strictement verticaux, et un bâtiment comportant un porche. On peut la charger à l'adresse suivante. Les arbres constituent aussi un volume, mais ils sont partiellement transparents.
http://www.dlzlogic.com/Visupers.zip

Cordialement.

Bonjour,

L'extrusion d'objet est un type de modèle 3D (modèle par balayage simple).

Selon DeLaLosa qui en a fait un schéma récapitulatif dans sa thèse, on peut aussi trouver des modélisations 3D de type volumique (voxel par exemple) ou par frontière (boundary representation par exemple). Mais dans ces cas là, on est assez éloigné des modèles de données qui décrivent notre information géographique quotidienne, qui est le plus souvent de la simple 2,5D comme l'a très bien décrit T Joliveau. (MNT, BDTOPO)

Quand à l'affichage, sur l'image, SimCity utilise une perspective isométrique mais c'est complètement indépendant du type de modélisation des données affichées (qui peuvent être 2D,  2,5D ou 3D). La perspective est une méthode d'affichage de données (souvent 3D) sur support 2D (écran, feuille).


plus d'infos dans :
http://recherche.ign.fr/labos/cogit/pdf … a_2000.pdf

Patricia Bordin illustre aussi le sujet dans son ouvrage "sig, concepts, outils et données"

cordialement,

Frédéric Rousseaux

Dernière modification par Frédéric ROUSSEAUX (Fri 06 November 2009 15:53)

Merci mon dieu, GeoRezo et Arnaud DE LA LOSA (via Frédéric Rousseaux)!

ces échanges n'éclaircissaient que moyennement mon trouble (en gros, trop d'explications masque l'absence de définition), mais cette semaine se sera terminée par la définition d'un modèle 2,5D, je cite le résumé de la thèse sus-citée :

C'est beau comme la pomme de Newton, non? C'est exactement ce qu'écrit sergemang et la plupart des autres billets, mais en une phrase.  Il ajoute :

Sigh! (soupir béat)

Bon week-end

Dernière modification par Marc Leobet (Fri 06 November 2009 18:15)

Bonjour Thierry,

Je réponds très volontiers.
Ma base de données contient les primitives suivantes.
- le point x,y,z. L'utilisateur ne peut pas créer 2 points identiques en plan. Par contre, le programme peut le faire dans certains contextes, bâtiments, mobilier.
- la ligne, succession de segments de droite et/ou d'arcs de cercle et de parabole.   
- la zone, ligne fermée, avec ou sans trous.
- l'objet, un objet peut contenir des éléments divers, tels que textes, symbole, lignes, zones, images, surfaces etc.

Une surface est une zone plane ou constituée de zones planes. L'exemple caractéristique est la triangulation de Delaunay. Les contours d'une surface sont constitués de lignes brisées.

Un bâtiment est un objet particulier, il comporte un soubassement, des murs et une toiture.
Le soubassement a sa partie supérieure la niveau de la dalle et il est suffisamment haut pour pénétrer dans le terrain. Les murs sont des rectangles ou des trapèzes rectangles verticaux, les toitures peuvent avoir 1, 2 ou 4 pentes.
Mobilier urbain. Actuellement seuls les arbres sont prévus. Ils sont constitués d'un tronc et d'un feuillage de section horizontale octogonale. 

Il n'y a pas de "reconstruction" de bâtiment. A partir du moment où il a été créé, le bâtiment existe. Il a donc un intérieur et un extérieur, une hauteur à l'égout du toît, une cote de dalle, une hauteur au faîtage etc. De la même façon, les couleurs font partie de sa description. L'éclairement dépend de son implantation et de la position du soleil.

Pour les arbres, c'est un peu différents. Il n'existe qu'un seul type de base d'arbre. L'utilisateur peut créer différentes essences, et les stocker. Au moment de la plantation, il définit l'essence, sa hauteur et son diamètre. L'arbre est calculé au moment de la création du modèle 3D et supprimé après.

Lorsque l'opérateur veut une perspective, il définit 3 groupes d'objets à calculer.
1- le terrain naturel. Il doit être unique. Il est constitué d'un maillage de triangles équilatéraux, éventuellement divisé par des lignes de changement de pente.
2- le terrain projet. Il est constitué de surfaces, telles que les chaussées, les talus, le lac et la pyramide partiellement enterrée et que l'on aperçoit.
3- les objets tels que bâtiments et arbres.

L'objet 3D est construit, cette opération est un peu longue, quelques minutes, puis soit il choisit une position d'observation et le résultat est immédiat, soit il a défini un tracé avec un pas et les différentes vues se génèrent et se stockent  automatiquement. Tant que l'outil n'est pas fermé, on est en 3D, c'est à dire que "l'image plastique" selon une vieille appellation, est conservée en mémoire. En d'autre termes, cette image 3D ne dépend pas de la position de l'observateur, ou du point de visée.

Le temps de calcul ne peut pas être négligé, mais un fois fait les visualisations sont immédiates. Pour donner un ordre d'idée, si le  fais une démo en temps réel, je ne vais pas préparer mon objet 3D avant et j'airais suffisamment de choses à dire avant que le visiteur ne s'impatiente.

Dernière question : oui c'est un outil que je développe moi-même.

Essai de définition de 2D, 2.5D, 3D
Un point connu en XY est en 2D, connu en xyz, en 3D.
Un objet défini par des points connus en 3D est un objet connu en 3D.
La différence entre le 2.5D et le 3D est le programme qui l'utilise. Les programmes de SIG travaillent en 2.5D puisque le terrain est horizontal. Mais rien n'interdit d'avoir des calcule et une visualisation de la coordonnée verticale, le Z. Par contre il est impossible de retourner un objet comme on doit le faire avec le cubix.
Il est vrai que pour calculer un objet, on est obligé d'utiliser des méthodes de calcul 3D. autrement dit, au moment de la création d'un arbre, on pourrait le créer penché. L'exemple simple est le calcul de l'éclairement d'une face par rapport au soleil. On peut dire aussi que l'arbre est un objet 3D dans un environnement 2.5D.

Cette notion est importante, en particulier pour la puissance nécessaire. Une transformation comme la rotation demande beaucoup moins de ressources en 2.5D qu'en 3D, puisqu'il est inutile de prévoir d'axe de rotation autre que vertical.
Si les éléments constituant la base de données comportent une coordonnée 't' un programme pourra faire du 4D. Par exemple, il ne serait pas très difficile de faire grandir les arbres avec un pas de temps accéléré, ou leur faire perdre leurs feuilles.
Je crains que dans la définition couramment employée on mette en évidence le fait que les informations des bases 2.5D sont incomplètes, par exemple l'absence d'information de la hauteur du toit.
Ceci est ma définition, et elle n'engage que moi.

Cordialement.

Bonjour,

Je viens de terminer la lecture de la thèse d'Arnaud De La Losa. Elle est datée de 2000, sait-on si ses travaux ont abouti? Etant donné la rapidité de l'évolution en la matière, n'a-t-il pas d'étude plus récente?

Un MNT est il en 2.5D ou en 3D ? Réponse, en 3D puisque chaque point est défini en XYZ (que ce soit en binaire, en alphanumérique en attribut, quelque soit le format)
La condition z=f(x,y) est elle une condition limitative pour que ce soit une donnée 3D, non, rien n'interdit d'avoir aussi z1=g(x,y) etc.

Le traitement en 3D est très lourd. La thèse le démontre en détail.

Enfin, un point qui intéresse les topographes. En topométrie, une distance s'entend en distance horizontale. Soit une route de 100 mètres avec une pente de 10% (pente exceptionnelle). Quelle est la longueur de peinture de la ligne jaune? réponse 100.50 m.
D'autre part, en topométrie, les volumes ont toujours été calculés par multiplication d'une aire par un longueur. L'aire peut être celle d'un élément de maille horizontale, d'une section de profil en travers, d'une zone définie par une courbe de niveau. Le calcul de volume par une méthode 3D n'est pas utilisé.

Si on s'intéresse au(x) volume(s) relatif(s) à la Grande Arche, si c'est pour calculer les appareils de ventilation, alors, on multipliera les surfaces de plancher par les hauteurs sous plafond. Si c'est pour calculer la charge au sol, on calculera les surfaces des murs avec trous, que l'on multipliera par les épaisseurs, la même chose pour les planchers, les poteaux, les fondations, et on y rajoutera les charges par type d'utilisation des planchers. Là encore, un programme travaillant en 3D pur est inutile.   

La notion de pente, de terrain, de chaussée, de toiture etc. est fondamentale en géographie (SIG). Cette notion n'existe pas en 3D vraie.

La 3D est nécessaire en mécanique, la 2.5D est suffisante et beaucoup plus efficace dans les activités liées au terrain.

Cordialement.

Bonjour,
(billet qui n'a rien à voir avec rien, vous êtes prévenus)

la béatitude est celle de la compréhension. Sur le plan mystique, c'est l'extase. Mais je m'égare. J'ai du mal à toujours conserver mon sérieux dans le domaine professionnel depuis que j'ai quitté les choses sérieuses. Cela joue des tours...

Pour grimper, la première prise est nécessairement antérieure à la seconde. Dans l'échelle de la compréhension, la première élévation est obligatoirement un passage, une connexion entre le patrimoine de connaissance et la nouveauté.  La définition devant laquelle je m'esbaudissais jouait ce rôle.

En même temps, la question des jargons m'intéresse depuis assez longtemps. J'avais l'impression que la 2,5D en faisait partie. L'absence de définition partagée en montre le caractère d'ébauche. Or, le jargon n'est-il pas la marque d'une communauté (je ne retrouve pas la ressource web chez Claude Hagège)? La question de l'identité des géomaticiens est souvent évoquée. Mais qu'est-elle si elle n'a pas créé son jargon? Vertige du free style!

Thierry a raison de mettre des guillemets : je ne pense pas qu'une définition puisse être vraie (en sciences humaines). Je crois qu'elle (ne) sert (qu')à construire une plate-forme d'échange entre humains doués de facultés de raisonnement. Je suis convaincu que des conventions de cartographes se périment sous nos yeux (AMHA le recours aux projections). Demain, d'autres outils créeront d'autres habitudes, d'autres habitus.

Les modèles informatiques suivront la même pente que la lithographie et le dessin à l'encre sur astralon. Toutefois, deux choses. De la gravure sur cuivre au modèle 3D, j'ai la faiblesse de penser que le cartographe apporte une qualité particulière parce que son métier se rapporte à l'information malgré le support. Ensuite, l'enjeu est bien de dépasser Babel en construisant des passerelles entre les langues, les peuples et les modèles.

Le mythe de Babel, c'est la destruction de l'unité du peuple de Dieu en groupuscules : les nations (toute référence à tout débat est une coïncidence). La volonté républicaine, c'est fondre les parties en un tout. Entre les deux, il y a le vilain compromis(sion), l'interface, l'entre-deux entre pureté/précision et le cosmopolite/clé anglaise.

Tiens, par pur hasard, ne serait-ce pas la chute de Thierry?

Dernière modification par Marc Leobet (Wed 11 November 2009 18:58)

Bonjour,

juste pour apporter quelques précisions sur cette question :

L'aboutissement de la thèse d'Arnaud était avant tout de proposer un modèle permettant d'étudier les relations entre objets (en 3D). Ces travaux ont servi de base pour les différentes thèses réalisées dans le laboratoire sur la 3D.

A savoir celle de Fabien Ramos (2003) et celle de Benoit Poupeau (2008). (Téléchargeables sur les pages des chercheurs).

Fabien Ramos a proposé un modèle 3D permettant de résoudre des problèmes d'intervisibilité et de calcul d'itinéraire.

Benoit Poupeau a conçu un autre modèle basé sur la cristallographie permettant d'étudier en 3D les relations entre objets.

Ces 2 thèses contenant un état de l'art en termes de modélisation 3D elles peuvent être intéressantes à lire pour alimenter le débat.

Bonne journée,

Mickael BRASEBIN - COGIT

Bonjour,

Si je parle de cette "Théière de l'Utah" c'est que c'est une référence en matière de 3D et pas une image retouchée (voir le lien : http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9i% … e_l%27Utah). Évidemment, sur votre écran elle apparait en 2D, désolé...
Cette fameuse théière est d'ailleurs citée dans http://recherche.ign.fr/labos/cogit/pdf … oupeau.pdf p.49 et dans la plupart des ouvrages qui traitent de 3D.

Non, je parle bien de SIG et de la modélisation des objets et du Z dans ces outils. Il se trouve que si cela est assez bien définies en 2D, c'est beaucoup moins évident en ce qui concerne la 3ieme dimension... On peut certes avoir un Z et par conséquent afficher les objets en 3D (peut-on encore parler de cartographie ?), cependant un système d'information se doit d'en assurer la cohérence et la saisie, cela implique de gérer un certain nombre de relations (topologie 3D) ce qui est rarement le cas... et ces relations sont loin d'être évidentes. Assurer des raccords en 3D sur un SIG actuel demande une certaine gymnastique, d'autant que la vue "de dessus" (généralement proposée) n'aide pas vraiment.

@+