Outil de visualisation de nuages de points
Bénéficiaires
- Direction de l’Information du Territoire / Service production et gestion des données
- Usagers du SITG
Contexte
Le Canton de Genève dispose d’un patrimoine conséquent de jeux de données de type “nuage de points”, pour la plupart acquis grâce à la technologie LiDAR. L’acquisition de données de type “nuages de points” devenant de plus en plus accessibles grâce à la baisse des coûts d’acquisition, ce patrimoine est amené à s’enrichir dans les années à venir. Une acquisition périodique annuelle est en effet planifiée.
Objectifs
Ce projet d’innovation a pour objectif de valoriser les données LiDAR en offrant une interface web permettant de visualiser et manipuler les nuages de points, de manière fluide malgré leur taille massive (ordre de grandeur du téraoctet pour les millésimes les plus récents).
Méthodologie
Le projet a démarré dans le courant de l’année 2021 par une phase de veille pour réaliser un état de l’art sur les expériences conduites au sein des cantons romands et des solutions employées. Les échanges bilatéraux entre le SITG et SITN, notamment à l’occasion de la collaboration autour du projet “TREEDET”, mené par le Swiss Territorial Data Lab (STDL) et portant sur la détection automatique d’arbres isolés sur le territoire genevois (voir ici), ont permis très rapidement d’identifier l’opportunité d’évaluer la solution Potree.
Potree est une solution open source qui permet la visualisation de nuages de points massifs à partir d’un navigateur web, grâce à une indexation intelligente des données et à la puissance de la technologie WebGL 3D. Développé principalement par Markus Schütz à l’Université Technique de Vienne en Autriche, Potree bénéficie du support financier et technique d’une communauté fédérant des acteurs publics et privés. Les principaux contributeurs du projet sont référencés dans la page officielle du projet sur GitHub. Entre autres, Potree est financé et utilisé en production par le Système d’information du territoire neuchâtelois (SITN), l’une des entités publiques les plus expérimentées en matière de traitement de données LiDAR.
S’inspirant de très près du travail du SITN, publié en open source sur cette page GitHub, le SITG a ainsi pu développer sa propre application web basée sur Potree, simple mais capable de tenir compte des exigences propres au canton de Genève. Aussi, une barre de recherche d’adresses permettant de requêter le service de géocodage du SITG Lab a été intégrée dans la même application, afin que les utilisatrices et utilisateurs s’orientent facilement au sein de la vue 3D. L’application résultante a été mise à disposition des usagers, sous la forme d’un pilote hébergé sur la plateforme SITG Lab : https://potree.sitg-lab.ch/lidar-sitg.
Pour que des nuages de points soient visualisables par Potree, les données sous-jacentes ont été converties au préalable dans un format spécifique. L’outil PotreeConverter, développé par la même communauté et également distribué sous licence ouverte, a permis de convertir très efficacement des données au format LAS vers le format attendu par Potree.
Résultats
L’outil répond aux attentes : les nuages de points, y.c. les plus massifs en termes de données source, sont visualisables d’une manière très fluide à partir d’une interface web. Plusieurs jeux de données peuvent être combinés dans la même vue, p. ex. afin de restituer des acquisitions millésimées. En plus, par un simple clic, Potree permet d’interroger individuellement les points d’un nuage, afin de révéler ses coordonnées X-Y-Z ainsi que les attributs lui correspondant (p. ex. : la classe d’appartenance, l’intensité, etc.) ; des mesures linéaires, surfaciques et volumétriques peuvent être réalisées. Des options avancées de visualisation permettent enfin de configurer le mode de représentation des points par intensité, classe ou altitude ainsi que leur dimension.
Enseignements
Malgré l’absence de documentation, l’adoption s’est avérée accessible et concluante, notamment grâce à la disponibilité d’une riche galerie d’exemples au code ouvert, et à la collaboration avec les experts du SITN.
D’un point de vue plus technique, il est possible d’intégrer Potree dans des applications web “statiques”, c’est-à-dire des applications qui ne nécessitent aucun composant “back-end” (mis à part un serveur web générique). En particulier dans ce cas précis, le déploiement de l’application devient très simple et des niveaux de disponibilité pratiquement totaux peuvent être atteints avec peu d’effort. La même considération s’applique aussi aux données sous-jacentes qui, une fois, converties au format attendu par Potree, peuvent être hébergées par n’importe quel serveur web. Concernant la conversion des données, du format LAS au format attendu par Potree, l’outil PotreeConverter étant disponible sous forme de fichier binaire exécutable, ne requérant aucune installation, le processus est désormais connu par plusieurs collaborateurs de la DIT.
Recommandations
Au vu des résultats concluants obtenus, l’intégration de la solution Potree dans l’offre de services standard du SITG, assortie d’un niveau de service défini, apparaît comme une évolution pertinente. Il conviendrait dès lors de prioriser et de planifier un projet d’industrialisation visant à déployer cette solution au sein de l’infrastructure cantonale des données géographiques (ICDG). Aussi, il est recommandé que l’Etat de Genève intègre la communauté de contributeurs de Potree, afin d’en soutenir les développements et contribuer aux évolutions futures.