Nous voyons aujourd'hui combien les cartes numériques sont utiles à de multiples activités
Les déplacements sont maintenant documentés mesurés et guidés pour toutes sortes de moyens de transports : à pied, patinette, vélo, voiture, transports en commun...
Le trafic, les accidents figurent sur les cartes en temps réel et la durée de trajet les prend en compte.
Vous pouvez faire des voyages virtuels dans le monde entier.
Mais un nouveau procédé de mesure va permettre de faire beaucoup mieux aujourd'hui !
Comment ? Et pour quoi faire ?
La cartographie numérique a bouleversé notre facilité de nous déplacer
Mais les techniques de repérage continuent à progresser
Créer du relief pour passer de 2D en 3D
Ajouter du relief, de la profondeur à une vue plane, c'est ajouter du réalisme pour percevoir la réalité en 3 dimensions.
On ne se déplace pas vraiment en 2D. Associé aux dimensions de la carte 2D, on peut "ajouter" le relief, documenter les pentes, les étages des bâtiments, modéliser des cavités.
Mais on sent bien que c'est du bricolage !
Certes, c'est mieux que ces peintures en trompe-l'œil qui donne l'illusion du relief en forçant la sensation de perspective.
Mais ce sont des associations disparates de combinaisons de renseignements qui visent à recréer le relief qu'on n'a pas su mesurer "en vrai".
La spectaculaire 3D recréée par l'intelligence artificielle
 |
| Vidéo (origine imgur) de Londres en 3D par Google |
La "vraie" mesure en 3D basée sur des mesures sur site
Au lieu de représenter la 3D par la perspective dans l'image, on peut mesurer directement en 3D sur place.
C'est possible et cela se fait quand on modélise un objet avec des lasers.
On obtient alors une représentation en 3 dimensions avec une profondeur directement mesurée en même temps que la longueur et la largeur de l'objet.
À quoi cela sert de mesurer et modéliser en 3D ?
Un modèle 3D est une mesure exacte d'un objet dans les 3 dimensions : longueur, largeur, profondeur, là où une représentation 3D est une perspective ajoutée à une image plane.
Un modèle numérique 3D est un fichier où toutes les formes de l'objet sont définies par la mesure.
La modélisation 3D permet la reproduction à l'identique de l'objet
Le modèle 3D peut être confié à une imprimante 3D pour reproduction à l'identique.
Ce procédé date de dizaines d'années, à l'époque où les machines numériques usinaient déjà dans l'industrie des pièces définies en 3 dimensions.
Alors, si rien n'est nouveau, pourquoi ne représente-t-on pas déjà notre monde en "vraie" 3D ?
Pourquoi en est-on resté à cette représentation illustrative, en trompe-l'œil, de la perspective en 3D
Les autres utilisations de la 3e dimension en réalité virtuelle
Par exemple, les crashs-tests des nouvelles voitures se font maintenant en virtuel
Qu'est-ce qui a limité la modélisation numérique jusqu'à maintenant ?
La modélisation numérique dont nous parlons ici concerne des pièces de relativement petites dimensions.
Prendre des mesures à de grandes échelles nécessite :
- des moyens de mesure hyper précis
- des masses de données à mémoriser énormes
- des moyens de calculs super performants
- des relevés sur le terrain
Or, ça y est ! La France visualisable en 3 dimensions !
 |
| Carte de l’avancement du projet Lidar HD de l’IGN. © IGN |
- Les ordinateurs mobilisés aujourd'hui possèdent la mémoire et la capacité de calcul pour ce travail
- un nouveau capteur "Lidar" permet d'atteindre des précisions de 10 cm en surface et 15 à 20 cm en profondeur. Il mesure même sous l'eau
- un logiciel spécial d'édition et de traitement de nuages de points 3D, le CloudCompare a été mis au point en Open Source
- un volume de 3 pétaoctets sera relevé en 7.000 heures de vol de 2 avions consacrés à cette tâche
Le Lidar (Light ou Laser Imaging Detection And Ranging) fonctionne sur le même principe que le radar, qui émet des ondes et perçoit le temps nécessaire au retour de celles-ci pour en calculer la distance.
Survolez dès maintenant les paysages en relief
Un démonstrateur permet facilement de visualiser sur votre ordinateur les paysages en relief. c'est très impressionnant surtout avec un ordinateur puissant.
Déjà publié et disponible : Nîmes, Montpellier, Marseille, Ais-en-Provence, Toulon et plus au Nord, puis, à l'Est de Bordeaux, Libourne, Saint-Émilion.
Bientôt disponible, car, en attente de validation/diffusion :
- un grand Sud-Est remontant jusqu'à Lyon, incluant les Alpes jusqu'à la frontière
- d'Angoulême à Montauban
- Perpignan, Béziers et au Sud-Est de Toulouse
Si ces visualisations sont impressionnantes, elles ne sont pas seulement dédiées à la démonstration et ont d'autres utilités que de produire un beau spectacle.
Le démonstrateur fait apparaitre, si vous examinez de près certaines représentations des nuages de points.
Dessin par ordinateur OU image "brute" de réalité mesurée
Comme nous l'avons vu précédemment, les images en relief des ordinateurs sont ce que les dessins en trompe-l'oeil sont à la peinture.
À l'opposé, les cartes du projet "Lidar HD" sont ce que les sculptures représentent dans l'art.
- dans un cas, c'est l'apparence qui est l'objectif. On peut parler seulement d'un effet 3D sans possibilité d'en exploiter les "dimensions" du relief (qui n'existent pas vraiment)
L'imagerie de synthèse (Voir "Infographie tridimensionnelle" Wikipédia) a pris une place toujours plus importante dans l'art numérique, l'industrie du cinéma (ou les trucages numériques deviennent plus "vrais" que la réalité et surtout l'industrie des jeux vidéo) - dans l'autre cas, c'est un vrai modèle en relief de la réalité sur lequel on peut prendre toutes les mesures nécessaires
Les 2 façons de modéliser en 3D
La modélisation en lignes vectorielles (comme dans les logiciels d'architecture et dans l'industrie)
Les représentations 3D calculées par ordinateur (appelées "Intelligence Artificielle" ou plus spécifiquement CAO - Conception Assistée par Ordinateur) ou les "modèles" en 3 dimensions sont dessinés en lignes vectorielles.
Ces lignes qui dessinent et décrivent le volume et les reliefs sont calculées par des formules mathématiques.
Voici un objet modélisé par un logiciel de CAO. (Conception assistée par ordinateur - Wikipédia)
 |
| (Origine - Conception assistée par ordinateur - Wikipédia) |
La modélisation par nuages de points (comme l'affichage pixélisé sur l'écran de votre ordinateur)
Représenter une réalité par des points, cela doit, dans le monde artistique, vous dire quelque chose, n'est-ce pas ?
Le pointillisme des impressionnistes, Seurat et Signac, Sysley a produit des oeuvres sans "lignes" mais criantes de vérité.
Des dessins, des photos, des illustrations avec des points ou des lignes ?
- les types de fichiers pixélisés avec des "points" : . .jpg, ou .jpeg, png, gif, ;bmp, .tif, .psd utilisés dans les logiciels comme Photoshop et Gimp
- les types de fichiers d'images vectorielles avec le plus connu .pdf et les autres fichiers des logiciels d'illustrations, d'architecture, de l'industrie
Caractéristiques, avantages et inconvénients des images des images de points (pixélisées)
Les images pixélisées sont des images brutes de capteur.
Le capteur photo est constitué de multiples microscopiques cellules qui recueillent chacune la lumière de chaque couleur primaire.
On peut donc considérer que les images pixélisées sont donc des originaux sous une forme "brute". Ces images peuvent être retravaillées par les logiciels de retouche, mais toujours sous la même forme
Mais les fichiers envoyés sur l'écran de votre ordinateur sont aussi des images pixélisées.
La matrice de votre écran est constituée de minuscules diodes qui s'allument avec la lumière des couleurs permettant d'afficher l'image sous forme de points (pixélisée).
 |
| Pixel VS vectoriel (Wikimedia) |
Caractéristiques, avantages et inconvénients des images de lignes (vectorielles)
Les images vectorielles sont des images formes de lignes et de courbes.
Ces lignes et ces courbes sont définies par des formules mathématiques.
Ainsi, si vous zoomez, ces lignes sont recalculées à l'échelle de la taille de l'agrandissement choisi sans jamais introduire de dégradations dans leur tracé.
Images dessinées VS images mesurées
Les images dessinées par les applications de dessin, de réalité virtuelle ou de cartographie sont des images vectorielles dont les contours sont dessinés.
Les images obtenues par les relevés de mesure sont des images pixélisées dont chaque point représente la position exactement mesurée.
C'est pour cette raison que les images proposées par les bases de données sont des mesures brutes représentées telles quelles en pixels c'est-à-dire en points mesurés.
Pour surveiller ce qui se passe sur la planète
Un géoportail du gouvernement recueille les données d'occupation des sols pour les suivre d'année en année.
Malheureusement, les mises à jour sont lentes car elles mettent des mois et même des années à être générées et publiées.
Grace à l'Intelligence Artificielle, c'est-à-dire, à l'automatisation de la reconnaissance des types de sols, Google met à disposition les images de son satellite (précison : 10 mètres !) :
"Grâce à notre modèle d’intelligence artificielle analysant les images du satellite Copernicus Sentinel-2 dès qu’elles sont disponibles, plus de 5 000 images Dynamic World sont produites chaque jour, fournissant des données sur l’occupation des sols datant de juin 2015 à aussi récemment qu’il y a deux jours." déclare Google.
Pour accèder : à Dynamic World .
Source : "Google : des outils pour voir ce qui se passe sur la Terre en temps réel"
Autre article synthétique sur le sujet : "Temps réel et précision à 10 mètres, Dynamic World de Google montre de quoi il est capable".
Bravo. Vous voilà "éclairé(e)" sur le sujet !
Non seulement vous pourrez remettre à leur place les vendeurs ou les vantards qui tentent de vous rabaisser, mais, et c'est plus intéressant, vous commencez à comprendre pourquoi la course à la puissance des puces des smartphones et des ordinateurs et le possibilités qu'il vont offrir.
Le monde numérique est constitué de "modèles" graphiques et mathématiques.
Pas besoin d'être cador en maths pour comprendre le pouvoir que donne et donneront encore plus à l'avenir la maîtrise de représentation de plus en plus évoluée de la réalité.
La réalité "virtuelle" est, bien sûr, une copie de la réalité réelle.
Copie qui peut être travaillée de façon créative comme un intermédiaire avec le monde réel.
Ces réalités "augmentées" sont de nouveaux domaines de création qu'offre le monde numérique pour les spécialistes, mais aussi pour chacun de nous.
En conclusion, je vous félicite et vous remercie de m'avoir lu jusqu'ici.
Si ces sujets de culture générale numérique vous intéressent, je vous propose d'aller faire un tour sur mon autre blog, plus spécialisé dans ces domaines : "ET NOTRE MONDE DEVIENT NUMÉRIQUE", et de me communiquer vos idées, ressentis et questions.
