Maquettes nD de la Ville

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14 mars 2011

Maquettes nD de la Ville9 décembre 2011

Béatrice Gasser Directeur Technique et Performance EGIS France

Le marché des maquettes numériques en plein développement

En 2010, une vingtaine de villes françaises et communautés d’agglomérations étaient dotées d’une maquette numérique(source Imagina – étude 2010)

Un marché en expansion en France:

seulement 3 communautés urbaines sur 16 sont dotées

Dijon

Lyon

Amiens

Besançon

Metz

Mulhouse

Nancy

Rouen

Strasbourg

Troyes

Lille

Caen

Le Havre

La Rochelle

NantesTours

Reims

SQYRennes

Brest

Orléans

Poitiersurbaines sur 16 sont dotées de maquettes numériques

184 communautés d’agglomérations potentiellement clientes

125 villes de plus de 50 000 habitants

Les villes nouvelles à l’international

Annecy

Clermont F. Grenoble

Lyon

Toulouse

Privas

Saint Etienne

Valence

La Rochelle

Limoges

Ussac

Bayonne

Bordeaux

FréjusAix

Avignon

Marseille

MontpellierNiceNîmes

Perpignan

L’éco – système : conception et utilisation

Editeurs de logiciels SIG

Editeurs de logiciels CAO / DAO

Maîtres d'œuvre Aménageurs

Editeurs de logiciels de simulation

Cabinets de conseil et bureaux d'études

Promoteurs (ICADE, Nexity, Bouygues Immobilier,

colectivitésServices techniques

Producteurs de données géoréférencées

Cabinets d'architecture et d'urbanisme

Constructeurs BTP (Vinci, Bouygues, Eiffage,…)

Sociétés d'infographie pour réalisation de maquettes 3D

Sociétés d'ingénierie

SOLUTIONS CONCEPTION CONSTRUCTION EXPLOITATION

Maîtres d'ouvrage

Exploitants de réseaux (électricité, gaz, télécoms, transport, eau potable, assainissement,…)

Acteurs du monde logiciel et numérique = les créateurs de solution

Acteurs de l'ingénierie urbaine = les bâtisseurs

Acteurs de la société civile = les usagers et décideursSOLUTIONS

LOGICIELLESCONCEPTION CONSTRUCTION EXPLOITATION

Gestion de projets urbains

Décision politique et technique

CommunicationConcertation

Planification, rénovation et gestion

des risques

Maîtres d'ouvrage Décideurs politiques Citadins Services techniques

Maîtres d'œuvre Usagers

Prestataires DSPCitadins, usagers

décideurs

Services d'aménagement et de planification

Services d'aménagement et de planification

CYCLE DE VIE DU PROJET URBAIN

CYCLE D'UTILISATION D'UNE MAQUETTE nD ET DE MODELES DE SIMULATION

Des prestations attendues par les acteurs de la ville durable

���� Le besoin exprimé par le marché :

un outil intégré au service des projets urbains

Il ressort de la synthèse des besoins des acteurs de la ville durable (élus, services techniques, ingénieristes, constructeurs, exploitants de réseaux,…) la nécessité de disposer d’un outil intégré permettant, tout à la

fois, de :

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fois, de :

� concevoir, construire, aménager et exploiter des espaces publics et privés divers et de qualité accessibles à tous,

� disposer de représentations de ces espaces (modèles 3D, réalité virtuelle,…) afin de caractériser, analyser et simuler ces espaces et leurs projets d’évolution,

� organiser la communication et la concertationautour des maquettes numériques et des scénarios.

Les acteurs

Collectivités et aménageurs publics et privés : Villes de plus de 50000 habitants, EPA, SEM, promoteurs, ADP, RFF, …

Concepteurs de la ville :Architectes, urbanistes, paysagistes, ingénieries, …

Constructeurs et entreprises de BTP

Exploitants de réseauxExploitants de réseauxÉnergie, transports, déchets, eau, assainissement, télécommunication, éclairage, chauffage urbain,…

Enseignement / formation / recherche

Concepteurs d’équipements et de logiciels urbains

SSII, mobiliers urbains,…

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Contexte du paysage des outils à l’échelle urbaine

LandSIM 3D, BlueBerry 3D…BD Ortho, BD Alti,

BDTopo Bati3D, Carto3D…

Elyx 3D…

Spatial Analyst, Geodatabase…

MN UrbaineMN UrbaineMN UrbaineMN Urbaine

Simulations environnementales& trafic…�

EVE

3Dvia Virtools, Enovia (PLM)

LandXplorer

TerraExplorer

Builder, Viewer…

MX Road, ProjectWise…

MN UrbaineMN UrbaineMN UrbaineMN Urbaine

cohérente etcohérente etcohérente etcohérente et

pérenne ?pérenne ?pérenne ?pérenne ?

Etat des solutions existantes : pas d’offre globale et interopérable

Logiciels Production de donnéesRéalisation de maquettes

numériques 3D

Systèmes d'Informations Géographiques / SIG

Logiciels fournis par des PME françaises (Virtuel City, Inter Atlas,…)

Les services SIG des villes de plus de 50 000 habs

ArcGIS (ESRI) IA orthophotosen régie, via des logiciels sur étagères de

type Land Sim 3D / Sketchup

Geomedia IA obliquesvia des prestataires spécialisés (Virtuel

City, …)MapInfo IA Therm

Bentley GIS IA MNIA 3d / IA Topo / IA Viewer

CAO / DAO PME Européennes (GTA, COWI)Prestataires d'infographie (Vectuel, Archivideo, Pixxim, Artefacto, Virtuel City…)

CATIA Tridicon CITY DISCOVER UrbanAutoCad (Autodesk) City Server 3D Europe 3D

AutoCad Civil 3D (Autodesk) Tridicon 3D PX - DetectMicrostation (Bentley) Tridicon 3D Landmark PX - Fusion

Mensura PX - mapperCovadis PX - Project

Acteurs du bâtiment et de Outils d'acquisition de

Des briques de solutions difficilement interopérables, en dehors des suites logicielles ESRI et AUTODESK

Des logiciels adaptables proposant des solutions dédiées aux clients.Logiciels de modélisation 3D

Acteurs du bâtiment et de l'aménagement urbain

Outils d'acquisition de données du site

LandSim 3D (Bionatics) Bouygues Google carAutodesk 3ds Max Vinci Véhicule de photomodélisation de l'IGN

Terra Explorer (Skyline) Architectes, paysagistes, urbanistes scann des façades de bâtiments (CEA)

Ingénieristes,…

Logiciels de simulation 3DObservatoires et Organismes nationaux de production de données urbaines

Standardisation au format City GML et IFC

Arcinfo (ESRI) INSEE

LandSim 3D (Bionatics) IGN

LandXplorer (Autodesk)

Exploitants de réseauxGdF Suez, EDF, Veolia, …

SNCF, RATP, réseaux de transports urbains,…

Des briques de solutions difficlement interopérables,

en dehors des suites logicielles ESRI et Autodesk

Des logiciels adapatbles proposant des solutions

dédiées aux clients. Des PME spécialisées et performantes à

l' international sont positionnées sur ce marché

Des solutions sur mesure développées par des PME ou des

labos dont ce n' est pas le cœur de métier. Les solutions clés en main

sont peu nombreuses

Observatoires de l'emploi, de la mobilité, de l'environnement, de la

pollution, AIRPARIF, …

logiciel Eve BIM (CSTB) pour visualiser et enrichir un modèle BIM-IFC

EVE IFC SDK (CSTB) bibliothèque de programmation Open Source, en langage C++ qui permet de lire, écrire et gérer en

mémoire les objets IFC.

aux clients.

Des PME spécialisées et performantes

Des solutions sur mesure développées par des PME ou des labos dont ce n’est pas le cœur de métier. Les solutions clé en main sont peu nombreuses.

Des axes d’amélioration souhaités

La synthèse des besoins d’évolution des maquettes 3D exprimés par les collectivités permet de dégager 4 axes d’amélioration :

Compléter les maquettes avec des éléments du sur- sol et du sous-sol

Renforcer les possibilités d’interopérabilité entre les

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Renforcer les possibilités d’interopérabilité entre les données et les solutions logicielles de visualisation, de représentation et de simulation

Améliorer les possibilités de diffusion vers le grand public

Développer les possibilités de simulation de scénarios d’évolution et de mesures de leurs impacts

Les enjeux à terme

Passer de la maquette 3D, de « visualisation statique »

à la « maquette vivante » enrichie, avec une sémantique objet

Réseaux de capteurs – protocoles associés

Acquisition - Assimilation - Fusion & Traitement des données : analyses croisées spatio-temporelles etc.. .. synthétisation des données massives et hétérogènes

Bases de données de grandes tailles : recherches spatio-temporelles (vérification des propriétés statiques et dynamiques)

Gestion des données (traçabilité) – dans la durée

Modélisations – Simulations – Etudes d’impacts (transport et trafic, ilots de chaleur, qualité de l’air, bruits etc..) par sujet avec des retours / incertitudes puis … croisées

Représentation et Visualisation 3D et + outils de collaboration et de concertation (web)

Mise en place de scénarios & serious game � des indicateurs pour les Plans Climats

Les standards IFC et City GML (EL)

CityGML est un standard développé par l’organisation internationale OGC (Open Geospatial Consortium) pour les maquettes numériques globales des villes.

Il est adopté maintenant comme standard 3D par INSPIRE.

Le standard IFC (norme ISO 16739), concerne les maquettes numériques détaillées des bâtiments et des infrastructures. Les IFC sont développées par l’association internationale IAI/ BuildingSmart.

autres initiatives (1/2)

Plateformes dans des secteurs différents mais

présentant un positionnement similaire

PI3C PI3C. Plateforme d’innovation de Cités en Champagne proposant des services de PLM en « software as a service » pour des acteurs industriels, pme et groupes, du secteur de la mécanique, et commençant à aborder le domaine du bâtiment.

IRSTV Plateforme expérimentale de l’IFSTTAR et de partenaires académiques nantais sur la métropole de Nantes.

SmartSystem Une plateforme mutualisée donnant accès à des outils de réalité virtuelle pour des conceptions innovantes. Fonctionne en Living Lab et dispose d’un Fonds d’innovation associé.

Plateformes urbaines sur des services partiels

Numéééérisation des territoires

Des services de numérisation des territoires existent clefs en main et sont proposés par de grands acteurs commerciaux nationaux ou internationaux.

Assistance aux De nombreux prestataires existent pour mettre en scène les projets

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Assistance aux DUP

De nombreux prestataires existent pour mettre en scène les projets urbains dans des espaces numérisés permettant un meilleur dialogue avec élus et populations.

Intelligence territoriale

HBS Research. Outil d’intelligence territoriale à partir du marché de l’immobilier.

Plateformes urbaines d’initiative territoriale

Ville de Gen èèèève Projet 3D de la Mensuration Officielle du Canton de Genève.

Plateformes urbaines d’initiative privée

Autodesk Initiative Smart Cities with Building Information Modelling

Bentley Nombreux produits en cadastre et aménagement du territoire

Microsoft

Google Google Earth Software Application and Google Sketch Up tools for Urban Design

autres initiatives (2/2)

Outils applicatifs àààà valeur ajout éééée

Pirandello VINCI . Modèle macroéconomique de planification spatiale des infrastructures de transports.

GIS MU (national) Groupement d’intérêt scientifique en Modélisation Urbaine créé en fin 2010 visant à harmoniser les efforts de recherche en matière de modélisation urbaine à l’échelon national entre les académiques, les collectivités et les entreprises.

AFIGEO (national) Association française de l’information géographique : forum rassemblant

Organismes connexes

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AFIGEO (national) Association française de l’information géographique : forum rassemblant l’ensemble des acteurs de l’information géographique en France.

BuldingSmart et Mediaconstruct

Les organismes internationaux et nationaux de développement des normes IFC qui adressent l’échelle plus fine du bâtiment.

Open Geospatial Consortium

Organisme international en charge des standards CityGML et KML entre autres.

IDG Les infrastructures de données géographiques : de nombreux pays en sont équipées.

DirectiveINSPIRE la directive européenne imposant un régime spécial d’accessibilité des données

géographiques. Transposition française en cours.

Projets de recherche des pôles de compétitivitéTERRA NUMERICA (Cap Digital)

Thalès . Projet FUI lancé en 2006, terminé, portant sur les outils de numérisation des territoires.

TERRA MAGNA (Cap Digital et Advancity)

Star-Apic . Projet FUI lancé en 2007, terminé, portant sur les outils de SIG 3D et d’applications des simulations dans l’urbain. A développé des outils de simulation de la végétation (Bionatics ).

TERRA DYNAMICA (Cap Digital et Advancity)

Thalès . Projet FUI, lancé en 2009, portant sur les avatars dynamiques à utiliser dans la simulation urbaine.

TERRA MOBILITA (Cap Digital et Advancity)

Thalès . Projet FUI, à lancer en 2011, portant sur la numérisation fine des voiries pour y développer des cheminements de mobilité « douce » et piétonne.

UrbanD (Cap Digital et

Alain Renk . Projet FEDER-DRIRE4 de 2009 visant à développer une interface experte et visuelle des projets urbains pour aider à la

SIMBIO (Advancity et Systematic)

Dassault Systèmes . Projet en cours de montage en 2011 (FUI Structurant ou Ademe) pour développer des outils d’interopérabilité et de conception à l’échelle du bâtiment.

BATILIVE (Advancity et Systematic)

Bouygues . Projet en cours de montage en 2011 (FUI avril 2011) pour développer une plateforme de management de projets de bâtiment.

CALLISTO (Cap Digital et Advancity)

Bouygues . Projet FUI lancé en 2010 visant à développer les outils des plateformes de réalité virtuelle adaptés au bâtiment.

Autres projets de rechercheVille num éééérique

Le programme du Pôle scientifique et technique du MEEDDTL structurant l’ensemble de ses ressources au service de la

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Digital et Advancity)

une interface experte et visuelle des projets urbains pour aider à la participation des citadins.

SUSTAINS (Advancity)

Artefacto . Projet FUI lancé en 2010 étudiant les modalités d’optimisation des conceptions urbaines du point de vue des ressources énergétiques reposant sur une modélisation complexe.

SERVEAU (Advancity)

Tribu . Projet FUI à lancer en 2011 étudiant les modalités d’optimisation des conceptions urbaines du point de vue des ressources énergétiques reposant sur une démarche pragmatique de modélisation simplifiée, à partir de modèles apportant des avancées incrémentales à l’existant.

E-PLU (Advancity)

Quelle Ville ? Projet en cours de montage pour le FEDER6 d’avril 2011 visant à proposer des services numériques pour la dématérialisation des procédures PLU des collectivités territoriales.

COMMUNIC (Advancity)

EGIS. Projet ANR terminé, lancé en 2006, portant sur les modes de travail collaboratif autour de la maquette numérique dans les projets d’infrastructures. Un intrant important pour structurer l’architecture de la plateforme Urbaconcept, pour l’écriture du cahier des charges de l’interopérabilité et du PLM.

num éééérique (PST De Marne-la-Vall éééée)

structurant l’ensemble de ses ressources au service de la thématique de la Ville numérique.

Equip ’’’’ex Belgrand (UPE)

Projet d’Equipex sur les bases de données urbaines.

Equip ’’’’ex Claire SITI (UPE)

Projet d’Equipex sur la simulation des mobilités sur un territoire.