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Le portail francophone de la géomatique


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#1 Fri 06 November 2009 09:42

Robin
GeoRezo forever
Lieu: France
Date d'inscription: 31 Aug 2005
Messages: 13614
Site web

2.5D et 3D : la vraie différence ?

Hello,

J'ouvre un sujet sur ce thème pour continuer le débat entamé ici où on parlait de l'appellation 2,5D vis à vis de la 3D réelle.

Mes impressions : il me semble que la 2,5D c'était plutôt pour parler d'une 3D "'simulée" (une pseudo-3D comme le mentionne l'article anglais de wikipédia), ou de la 2D donnant l'impression de la 3D.  Je pense que ça rejoint ce que dit Damien en partie (sur le fait de ne pas pouvoir avoir de "grottes" par exemple). En gros, il n'y a pas d'environnement 3D mais une impression de 3D (à la simcity par exemple)

[img]http://www.swarthmore.edu/Humanities/ssimon1/cyberculture/simcitypres/SimCity1.jpg[/img]

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#2 Fri 06 November 2009 10:05

Jean-Michel
Membre
Lieu: An Oriant /Lorient
Date d'inscription: 3 Oct 2005
Messages: 3909

Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

Bonjour,
Quitte à dire une bêtise (j'ai eu 9/10 wink ), 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


Jean-Michel
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#3 Fri 06 November 2009 10:06

Marc Leobet
Participant assidu
Lieu: Nowhere
Date d'inscription: 19 Sep 2005
Messages: 1103
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Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

Bonjour,

pourtant, dans la BDTopo, ce n'est pas simulé. Il y a un point en Z par bâti...

Mais merci pour ce  sujet. C'est "tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur la 2,5D sans avoir jamais osé demander"!
Cordialement


Marc Leobet
@MarcLeobet sur Twitter

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#4 Fri 06 November 2009 10:19

T. Joliveau
Participant actif
Lieu: Saint-Etienne
Date d'inscription: 19 Sep 2005
Messages: 90
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Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

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

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#5 Fri 06 November 2009 10:23

Renaud
Membre
Lieu: Ploemeur (56)
Date d'inscription: 9 Mar 2006
Messages: 2315

Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

Bonjour,

Différencier la 2,5D de la 3D me parait raisonnable, surtout dans notre domaine et avec les évolutions techniques en cours.
Au delà d'un soucis de résolution, il y a bien une différence fondamentale de définition : dans un cas on "se contente" d'extruder des informations projetées, dans l'autre on décrit effectivement un territoire dans ses trois dimensions (on peut passer sous le pont, et voir le nid de chauve-souris sous le tablier). Les modèles et les usages sont biens différents.


Renaud Mouche

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#6 Fri 06 November 2009 10:45

n314
Participant assidu
Date d'inscription: 6 Sep 2005
Messages: 694

Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

Renaud a écrit:

Bonjour,

Différencier la 2,5D de la 3D me parait raisonnable, surtout dans notre domaine et avec les évolutions techniques en cours.
Au delà d'un soucis de résolution, il y a bien une différence fondamentale de définition : dans un cas on "se contente" d'extruder des informations projetées, dans l'autre on décrit effectivement un territoire dans ses trois dimensions (on peut passer sous le pont, et voir le nid de chauve-souris sous le tablier). Les modèles et les usages sont biens différents.


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...).

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#7 Fri 06 November 2009 11:20

sergemang
Participant actif
Lieu: Lyon
Date d'inscription: 4 Oct 2005
Messages: 95

Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

Bonjour à tous.

J'avais compris que 2,5D, c'était, comme l'a expliqué simplement et précisément Thierry Joliveau, une modélisation où pour chaque point du sol défini par un couple de coordonnées (x,y), était associé un et un seul z (pour faire moins simple mais plus mathématique, une surface, pas forcément continue, pouvant être définie par une équation de type z=f(x,y)). Les courbes de niveau, qui, au passage, sont représentées en 2D (sur une carte papier), sont un exemple typique de 2,5D. Lorsqu'il y a un surplomb, les courbes se croiseraient, ce qui serait illisible, et on ne représente donc pas le surplomb.
La 3D vraie, quant à elle, permet de prendre en compte la modélisation de tous les points associés à un même couple (x,y).

En terme d'usages, les implications me paraissent importantes. La représentation, une fois encore, n'est que le "haut de l'iceberg". Les analyses spatiales qu'il y a derrière, comme l'intervisibilité, notamment, conduisent à des résultats différents selon qu'on part sur une modélisation 2,5D ou une modélisation 3D. En terme de calcul de volumes également: l'Arche de la Défense ne fait pas 100x100x100 m3, mais beaucoup moins, du fait de son "trou". Le fait de savoir qu'on peut passer sous un bâtiment ou sous une arche naturelle a des implications en terme de parcours (parcours au sens large, notamment d'ondes acoustiques ou électromagnétiques ou de vent, d'ensoleillement, de calories...).

Plus généralement, la 3D vraie permet des modélisations intérieures (de bâtiments, de réseaux, de sous-sol, de cavités) que la 2,5D ne permet pas.

Pour compléter, on peut nuancer entre 2,5D et 2D+H. Le premier cas permet une modélisation détaillée du relief, même si on n'a qu'un z par couple (x,y), avec, par exemple, le détail des toitures. Dans l'autre, on extrude des polygones 2D à partir d'une unique information de hauteur, stockée généralement en attribut, ce qui aplatit les toits. Entre la 3D vraie et la BD Topo, il y a donc quelques étapes intermédiaires.


Serge Mang-Joubert
Entre Les Arbres
entrelesarbres.com

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#8 Fri 06 November 2009 11:45

T. Joliveau
Participant actif
Lieu: Saint-Etienne
Date d'inscription: 19 Sep 2005
Messages: 90
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Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

Renaud a écrit:

Dans un cas on "se contente" d'extruder des informations projetées, dans l'autre on décrit effectivement un territoire dans ses trois dimensions (on peut passer sous le pont, et voir le nid de chauve-souris sous le tablier). Les modèles et les usages sont biens différents.


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)

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#9 Fri 06 November 2009 11:53

C. Lemaire INPHO
Participant actif
Lieu: Stuttgart
Date d'inscription: 6 Sep 2006
Messages: 71
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Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

La vraie difference?

En 2.5D la représentation est suffisament simplifiée pour que les algorithmes de manière génerale soient simples et rapides en 3D bien des problemes (reconnaissance de formes, analyse de voisinage, organisation de l'accès au banques de données) sont très complexes voir ingérables à cause des faibles performances.

La 3D vraie de vraie, utile, avec des outils adaptés en geomatique ce n'est pas pour demain...

déjà que la vision stéréoscopique n'est pas assimlée alors la vraie 3D smile

Dernière modification par C. Lemaire INPHO (Fri 06 November 2009 11:54)


Charles Lemaire
INPHO GmbH

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#10 Fri 06 November 2009 12:41

Pierre Dolez
Participant assidu
Lieu: Proville
Date d'inscription: 14 Aug 2008
Messages: 518
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Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

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.

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#11 Fri 06 November 2009 14:29

François Khiati
Juste Inscrit !
Lieu: Tarbes
Date d'inscription: 22 Nov 2006
Messages: 2

Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

Bonjour

Autocad n'a jamais "fait" de la 3D, seulement de l'extrusion d'objet.
Microstation, Oui, ainsi que Photomodeler, à plus petite échelle.
Cordialement,

F.Khiati, Ingénieur photogrammètre, mesures 3D

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#12 Fri 06 November 2009 15:48

Frédéric ROUSSEAUX
Participant occasionnel
Lieu: La Rochelle
Date d'inscription: 10 Oct 2005
Messages: 48
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Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

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)

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#13 Fri 06 November 2009 16:10

Robin
GeoRezo forever
Lieu: France
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Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

Autocad n'a jamais "fait" de la 3D, seulement de l'extrusion d'objet.


Pas d'accord, Autocad fait bien de la 3D, c'est même une de ses fonctions de base !
Il faut faire un joli objet Falaise 3D  avec une grotte pour vous prouver le contraire tongue ?

...ou alors, on est pas d'accord sur ce que ça désigne hmm
Robin.

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#14 Fri 06 November 2009 18:15

Marc Leobet
Participant assidu
Lieu: Nowhere
Date d'inscription: 19 Sep 2005
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Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

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 :

La troisième dimension a été introduite dans les bases de données en deux dimensions comme un simple attribut alphanumérique.


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 :

Le résultat est appelé 2D½ car une telle modélisation ne permet pas de représenter tout type d’objet 3D. L’intérêt d’un tel choix réside en partie dans le fait que les modèles 2D et 2D½ sont identiques et que, par conséquent, les systèmes employés en 2D peuvent toujours servir avec des données en 2D½.


Sigh! (soupir béat)

Bon week-end

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


Marc Leobet
@MarcLeobet sur Twitter

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#15 Sat 07 November 2009 12:17

T. Joliveau
Participant actif
Lieu: Saint-Etienne
Date d'inscription: 19 Sep 2005
Messages: 90
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Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

Bonjour,
La thèse d'Arnaud De La Losa est en effet une source très éclairante sur la question de la 3D. Mais au risque de désespérer Marc en ajoutant encore de l'information à ce sujet, j'ai peur que la définition par l'attribut numérique de la gestion de la 3ème dimension, si elle permet de bien définir le 2,5D d'un point de vue géomatique, ne laisse sur leur faim tous ceux qui souhaitent justement dépasser ce 2,5D. Il est sûr qu'il faut changer de modèle de données par rapport au 2D. Il y beaucoup de recherches là-dessus, mais comme l'a dit C. Lemaire plus tôt dans cette échange on est certainement encore loin de la vraie 3D géomatique "temps réel" qui demande des ressources de calcul considérables. On risque donc de bricoler encore un moment en combinant des modèles hétérogènes. 

A ce sujet j'ai une question à poser à Pierre Dolez à propos de sa jolie promenade dans le lotissement. Si j'ai bien compris, vous restez en 2,5D pour les bâtiments mais vous reconstruisez les surfaces verticales des façades à partir des hauteurs. L'opération se fait au moment de la création de la vue ou vous générez d'abord un nouveau modèle de données que vous visualisez ? Par ailleurs vous  n'êtes pas en "3D temps réel", vous générez vue par vue selon un itinéraire prédéfini ? C'est pour des questions de temps de calcul ? Enfin employez-vous des outils existants ou avez-vous développé les vôtres ?  Pouvez-vous nous en dire un peu plus ?
Merci d'avance.
TJ

Dernière modification par T. Joliveau (Sat 07 November 2009 14:48)

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#16 Sat 07 November 2009 14:09

Pierre Dolez
Participant assidu
Lieu: Proville
Date d'inscription: 14 Aug 2008
Messages: 518
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Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

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.

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#17 Sun 08 November 2009 11:32

Marc Leobet
Participant assidu
Lieu: Nowhere
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Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

T. Joliveau a écrit:

Bonjour,
La thèse d'Arnaud De La Losa est en effet une source très éclairante sur la question de la 3D. Mais au risque de désespérer Marc en ajoutant encore de l'information à ce sujet, j'ai peur que la définition par l'attribut numérique de la gestion de la 3ème dimension, si elle permet de bien définir le 2,5D d'un point de vue géomatique, ne laisse sur leur faim tous ceux qui souhaitent justement dépasser ce 2,5D.


Rien n'est plus important que d'apprendre (à part respirer, peut-être?). J'insiste donc (je comprends lentement..).
- la proposition suivante est-elle vraie? : La définition d'Arnaud De La Losa est une simplification (ce n'est que le résumé de la thèse!). Cette simplification recouvre néanmoins une forme de véracité, qui a l'intérêt d'établir une connection cognitive utile pour des cartographes (comme moi) qui n'ont jamais vraiment compris les définitions des chercheurs.
- cette simplification ne répond, bien entendu, pas au besoin de modélisation des chercheurs d'aller plus loin.

Si la première proposition est vraie, je suis pleinement satisfait. On ne peut être désespéré de ce qu'on ne peut atteindre... wink
L'explication de P. Dolez est toutefois éclairante.

Cordialement


Marc Leobet
@MarcLeobet sur Twitter

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#18 Mon 09 November 2009 14:02

Pierre Dolez
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Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

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.

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#19 Mon 09 November 2009 22:45

T. Joliveau
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Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

Merci à Pierre pour son exposé très complet de sa modélisation et de ses principes de développement. A la question que pose Marc, je vais répondre un peu dans le même sens que lui mais avec une autre tonalité. D 'abord, je tiens à dire que je trouve moi aussi la thèse d'Arnaud De La Losa très éclairante. J'utilise d'ailleurs certaines illustrations dans mes présentations de cours et je conseille sa lecture à mes étudiants.

Mais au risque de nous éloigner un peu du sujet, pourquoi, Marc, cette "béatitude" devant la "véracité" de cette définition ? Ne serait-ce pas car ce modèle est celui bien établi et rassurant du cartographe ? Un simple attribut z associés aux objets 2D ponctuels, linéaires et surfaciques ? Il y a d'autres modèles possibles. Celui de Pierre Dolez en est un qu'on pourrait qualifier d'aménagiste : un terrain naturel, un terrain projet, des bâtiments et des arbres. Certains objets sont modélisés en 2D, d'autres en 2,5 ou 3D en fonction des besoins. Ce n'est plus le modèle du cartographe mais il répond visiblement bien aux objectifs qui lui ont été assignés. Il pourra cependant s'avérer incompatible avec d'autres usages... Par exemple un amateur de varappe trouvera la modélisation des plans verticaux un peu trop brute (de décoffrage). Il se construira alors un autre modèle mieux adapté à ses besoins...

On pourrait alors faire une hypothèse. Et si le modèle de données canonique de la géomatique construit par transcription  numérique directe de celui conçu pour tracer des objets à plat sur une carte commençait à trouver ses limites ?  Si après tout ce temps, il n'était plus tout à fait adapté aux usages contemporains ?  Voir, agir, se déplacer dans un monde en volume demande peut-être l'invention d'un nouveau modèle ? Peut-être est-ce même la fin provisoire de l'idée du modèle unique bon à tout faire ? Et son remplacement par une kyrielle de  nombreux modèles spécialisés adaptés chacun à une activité précise et qui vont cohabiter plus ou moins bien ? C'est assez l'effet post-babelien que donne le monde de la 3D pour l'instant ... Mais sans doute est-ce provisoire ... Vive CityGML !

Bon, sur ces considérations (trop) générales je retourne construire ma Google House sur Google Earth avec Google SketchUp : http://sketchup.google.com/intl/fr/3dwh … maker.html. Elle viendra se ranger à côté des autres dans notre jolie Google Town...

Dernière modification par T. Joliveau (Mon 09 November 2009 22:47)

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#20 Tue 10 November 2009 22:58

Marc Leobet
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Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

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)


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#21 Wed 11 November 2009 20:27

Jean-Marc Viglino
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Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

Bonjour,

En fait, si la réponse n'est pas simple c'est que le problème est mal posé : la question n'est pas "qu'est-ce que la 2,5D ?" mais "qu'est-ce que la 3D ?". La 2,5D étant tout ce qui est entre la représentation en plan (2D) et la 3D...
La confusion est assez courante. Ainsi, on voit fleurir des films en 3D, mais sont-ils vraiment en 3D ? Non : on ne peut pas tourner autour des personnages ou voir derrière lorsqu'on se penche (j'ai essayé !)... on a en fait deux points de vues différents qui reproduisent une vision en relief (on n'est pas très loin d'un bête anaglyphe) et pas de vraie modélisation 3D (pourtant cela ne gène personne de dire 3D). Ceci dit, les derniers films en image de synthèse utilisent une modélisation 3D (pas comme les anciens films qui se contentaient de filmer avec 2 caméras), un peu comme les jeux vidéos. Pour autant, les jeux vidéos sont-ils en 3D (ceux qui l'affichent sur leur jaquette, pas pacman bien sûr !). Non : beaucoup utilisent une technique 2,5D qui consiste à calculer des plans à des profondeurs différentes et à les faire bouger les uns par rapport aux autres pour donner une impression de relief (projeté éventuellement sur une sphère pour plus de réalisme). Ainsi, l'horizon va bouger moins vite que les plans plus proches, etc. D'autres, dans des environnements clos, utilisent des représentations planes projetées sur des murs ou surfaces (Doom par exemple). Bien sûr, on voit apparaître maintenant des jeux en vrai 3D. Qu'est-ce que cela veut dire ? Qu'on n'est pas limité dans une dimension.
Ainsi, la 2D se caractérise par une liberté de mouvement sur deux axes (généralement x,y mais on pourrait tout autant avoir du 2D sur une sphère). Le 2,5D offre une liberté de mouvement sur 2 axes et un mouvement contraint sur un troisième axe (ainsi dans Doom on ne peut pas regarder en l'air mais on a une impression de relief). La 3D offre par contre une liberté sur les 3 axes.
Dans la 2,5D, la troisième dimension est donc contrainte, un peu comme une fonction f(x,y) définit une surface dans R^3 (l'espace à 3 dimensions). Au contraire, en 3D, x, y et z ont tous un degré de liberté. Pour représenter une théière, en 3D, on n'a pas vraiment de notion de dessus, dessous, gauche, droite. Les contraintes viennent plutôt de l'axe de symétrie qui va permettre une modélisation plus aisée.
[img]http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ad/Utah_teapot.png[/img]
Dans un SIG, la troisième dimension est rarement indépendante des deux autres. Par exemple, on peut représenter une maison en 3D, mais généralement on ne représente que le toit (1 seul z par point) et on projette les murs sur le sol... donc 2,5D.
Ceci s'entend bien sûr objet par objet. Ainsi, on peut parfaitement représenter un pont : le tronçon de route a un x, un y et un z pour chaque point et le MNT également un x, un y et son z correspondant. Donc deux z : un pour le tronçon de route et un pour le MNT pour le même x,y. Au niveau du pont, le MNT va bien être sous la route. On peut donc avoir une représentation 3D avec le sol et le tronçon de route qui traverse au-dessus. Le problème est que si on fait cela, on risque d'avoir des endroits où la route va passer sous le MNT... Parce qu'on n'a pas de lien entre les deux objets qui restent indépendants : où bien alors on projette la route sur le MNT (2,5D) mais du coup le pont passe au fond de la vallée...
Idem pour les bâtiments, il faudrait un modèle de bâtiment avec des toits, des murs... , un lien entre eux (pour ne pas que les murs dépassent du toit) et un lien avec les autres objets (MNT, route qui arrive au bâtiment... sinon la maison va flotter en l'air)... En fait, il manque des relations (sorte de topologie 3D, gravité, etc.) entre les objets pour avoir une vraie 3D que n'ont pas les SIG et une vrai interface pour gérer cette troisième dimension et avoir une vrai modélisation (avez vous déjà essayé de faire un snap en z ?).
D'un autre côté si le dernier Disney est un film en 3D (alors qu'il est à peine en 2,1D) je ne vois pas pourquoi les SIG ne seraient pas 3D, comme les jeux vidéos 3D (qui ne sont en fait que du 2,8D)...
Bon, je dis cela, je n'ai eu que 8/10 au test alors, vous n'êtes pas obligés de me croire... wink

@+


Jean-Marc Viglino
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#22 Thu 12 November 2009 09:56

Coriolan
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Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

Bonjour,

juste pour apporter quelques précisions sur cette question :

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?


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

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#23 Thu 12 November 2009 13:36

Pierre Dolez
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Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

Bonjour Jean-Marc Viglino,

La question posée était "2.5D et 3D : la vraie différence".
Vous parlez essentiellement de représentation. Si c'est sur une feuille de papier, un écran d'ordinateur, un écran de cinéma, ce ne peut être qu'une représentation plane, donc en 2D. Cependant rien n'interdit de donner une impression de relief, quel que soit le moyen utilisé, ce ne sera toujours que une représentation plane.

Votre théière est en 2D. On a simplement une impression de relief. Les moyens qui ont été utilisée pour fabriquer cette image pourraient être une photographie retouchée ou une usine à gaz informatique.

Quand on parle de SIG on parle de Système d'Information Géographique et non pas Méthode de Représentation Géographique qui est la science de la cartographie.
Dans le même ordre d'idée, dans une base de données, il peut y avoir différentes informations d'ordre géographique, le terrain naturel, les aménagement au niveau du "Terrain Naturel" ( les routes, parkings, terrains de sport etc.,) des ouvrages d'art, les ponts essentiellement, les bâtiments etc. Si ces éléments sont définis en plan seulement, ils sont en 2 dimensions, il sera toujours impossible de les représenter avec une impression de relief.
Si ces éléments ont une caractéristiques d'altitude, il sont donc définis en XYZ, et peuvent donc être traités en 3D. Je prendrai l'exemple de lignes électriques, le terrain est connu en 3D (plan topographique), on peut représenter le tracé de la ligne en plan, pour les dossiers de servitude, et en profil pour vérifier la hauteur des fils par rapport au sol.

Le MNT n'est qu'une notion inventée par je ne sais quelle éditeur de logiciel. Il faut noter qu'au sens stricte ces MNT, qu'ils soient raster ou semi de points n'ont rien à voir avec un "Modèle mathématique", mais on peut accepter "Modèle Numérique", par contre quand on rajoute terrain là on se limite Donc, je préfère le mot "Surface".

Rien n'interdit d'avoir une description de chacun des éléments qui constituent une base de données Le dessus et le dessous du tablier du viaduc sera constitué de 2 surfaces qui pourront être définies par des surfaces raster ou par des surfaces vecteur.

Cordialement.

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#24 Thu 12 November 2009 15:30

Jean-Marc Viglino
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Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

Bonjour,

Pierre Dolez a écrit:

Votre théière est en 2D. On a simplement une impression de relief. Les moyens qui ont été utilisée pour fabriquer cette image pourraient être une photographie retouchée ou une usine à gaz informatique.


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.

Pierre Dolez a écrit:

Quand on parle de SIG on parle de Système d'Information Géographique et non pas Méthode de Représentation Géographique qui est la science de la cartographie.


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.

@+


Jean-Marc Viglino
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#25 Fri 13 November 2009 13:10

Jean-Marc Viglino
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Re: 2.5D et 3D : la vraie différence ?

Bonjour,

Je viens de retrouver le papier que je cherchais...
Il est issu d'une conférence de la FIG (fédération internationale des géomètres) qui avait une session sur le développement du cadastre 3D.
On y parle de 2D, 2.5D, 3D et de parcelles : 3D Cadastre GIS – Geometry, Topology and Other Technical Considerations.

Sinon, pour paraphraser la blague sur :
- Qu'elle est la différence entre le web 2.0 et le web 3.0 ?
- Euh... 1 ?
On pourrait dire que la différence entre le 2,5D et le 3D est ...euh... 0.5 ?
big_smile

@+


Jean-Marc Viglino
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