TerraNumerica : la numérisation du patrimoine 3D au carrefour du réel et du virtuel

Cette semaine, la numérisation du patrimoine monte d’un cran dans la 3D. Le projet TerraNumerica, labellisé par le pôle de compétitivité Cap Digital touchait son but, après 3 ans de maturation dans les laboratoires d’industriels et de centres de recherche. Son objectif : développer un ensemble de technologies liées à l’acquisition, la production, la visualisation et surtout l’exploitation des représentations 3D des territoires urbains. Avec à l’idée, une approche pragmatique : créer un modèle de système d’information global, pérenne et intéropérable, qui repose sur une base de données 3D afin de favoriser l’éclosion d’applications et de services associés au sein des entreprises. Un grand pas en avant dans la démocratisation de la réalité augmentée et de la réalité virtuelle.

TerraNumerica, c’est le résultat de travaux collaboratifs initiés par un consortium de 17 partenaires (dont Thalès en chef de file), pour un budget total de 12,4 millions d’euros, répartis sur 3 ans (financé à 51% par des industriels et à 49% par l’Etat et des conseils régionaux). Un projet qualifié de “structurant” par Cap Digital et qui vise notamment à placer l’Europe sur le devant de la scène en matière de contenu numérique lié à l’interaction entre le monde réel et le monde virtuel. Et en la matière, la France posséderait un coup d’avance sur les Etats-Unis, explique alors un responsable de Cap Digital.

Concrètement, le projet a contribué au développement de deux types de technologies. D’abord, des technologies de production qui constituent le point de départ de TerraNumerica, dont l’objectif est de fédérer de multiples sources dans la base de données 3D, les recaler et les filtrer afin de les rendre exploitables par les SI des entreprises dans de multiples formats. Et cette partie constitue l’un des enjeux premiers de TerraNumerica, explique en substance Pascal Peyronnet, chef du projet. Car l’un des mots d’ordre est non seulement de “traiter la diversité des sources d’acquisition”, mais également “d’améliorer la fidélisation de la représentation”.

Des technologies d’acquisition ont ainsi été mises au point, combinant des moyens terrestres, aériens, photographiques et fixes. Chacun correspondant à une qualité et à une précision différentes, associées aux coordonnées GPS. Des outils de nettoyage et de reconstruction des données ont ensuite été créés, dont le but est de “transformer l’ensemble des données pour en faire une système cohérent” et d’ajouter aux “empreintes” des briques sémantiques (on catégorise les objets - un piéton, un arbre, sol, façade...) ainsi qu’une organisation des données pour en faciliter l’intégration. Cette  dernière phase a débouché alors sur le développement de solutions d’intégration. “Un gros travail technique pour automatiser la génération de scènes complètes”, explique un responsable du projet. Bref, cette étape symbolise “la phase finale de l’élaboration d’une base 3D structurée, transversale, pour tout type d’applications”, commente-t-il enfin.

La valorisation par des plates-formes d’exploitation

Deuxième étape, le développement de technologies d’exploitation vise avant tout “à permettre la création de prototypes d’applications et d’usages pour mettre en valeur l’utilisabilité de la base de données 3D”, explique Pascal Peyronnet. En gros, il s’agit de préparer techniquement le terrain à des cas d’usages types.

Des technologies de rendu 3D en temps réel, de réalité virtuelle et augmentée ainsi que de compression, d’accès au contenu, de rendu déporté (pour les applications Web) et de rendu embarqué - une brique capitale pour le segment de la mobilité - ont vu le jour, pour supporter la partie Visualisation du projet.

La plate-forme TerraNumerica a déjà donné naissance à des applications, comme le téléscope de réalité augmentée (développé par le laboratoire Citu, membre du projet) implanté sur l’Arc Triomphe - il permet de projeter des informations additionnelles (virtuelles) sur les images que propose l’appareil - ou encore le sas de réalité virtuelle qui, via le port de lunettes, permet de s’immerger dans un environnement virtuel 3D.

Mais, de façon plus concrète, les projets reposant sur TerraNumerica pourront adresser les segments du tourisme, de l’administration des collectivités urbaines, de l’urbanisme et l’aménagement du territoire, de la gestion des risques environnementaux (via la scénarisation de catastrophes par exemple), de l’assistance à la navigation urbaine et tout type de service liés à la géolocalisation (fortement lié à la mobilité).

Restera enfin à régler la traditionnelle question des modèles économiques. Un point difficile, surtout si l'on se penche sur la 3D sur mobile, l’une des plates-formes les plus propices à exploiter la géo-localisation. Difficile car, en France, les opérateurs brident les débits, rendant compliqué le rendu 3D en environnement de mobilité et en temps réel - une brique essentielle du projet TerraNumerica - , comme l’indique Ludovic Garreau, de la société Betomorrow, qui a participé au projet. Ainsi, l'une des prochaines phases sera probablement d’imaginer des nouveaux modèles économiques.