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CityJSON

Présentation

CityJSON est une spécification qui implémente en partie le modèle conceptuel défini par CityGML.

La page officielle de CityJSON est https://www.cityjson.org/

Notes de versions

CityJSON v1.0

La version v1.0 a été adoptée comme standard communautaire par l’OGC. Elle implémente l’essentiel du modèle de données CityGML v2.0 et tous les modules CityGML ont été mappés sur des objets CityJSON et encodés en JSON. Cependant, par souci de simplicité et d’efficacité, certains modules et fonctionnalités ont été omis et/ou simplifiés. Les différences dans la structure des modules ont été faites pour améliorer la facilité de mise en œuvre de CityJSON ; ces décisions ont été prises pour que les développeurs puissent facilement manipuler les fichiers.

CityJSON v1.0 est conforme à un sous-ensemble de CityGML v2.0, et les principales fonctionnalités non supportées sont :

  • LoD4 non supporté : l’intérieur des bâtiments et des ponts n’est pas autorisé ;
  • Pas de ExternalReferences, c’est-à-dire que toutes les fonctionnalités doivent être dans le même fichier ;
  • divers CRS dans le même ensemble de données ;
  • usage d’identifiants pour les géométries de bas niveau ;
  • mécanisme ADE remplacé par extension et simplifié.

La liste exhaustive des différences entre l’implémentation de CityJSON v1.0 et CityGML v2.0 est disponible sur cette page Web.

CityJSON v1.1

La version 1.1 de CItyJSON présentée sur le site de CityJSON implémente partiellement selon le même principe le modèle conceptuel de CityGML v3.0 partie 1.

Les écarts entre l’implémentation CityJSON v1.1 et CityGML v3.0 sont présentés sur cette page web dédiée.

Travaux en cours

Une version candidate 2.0 de CityJSON a été soumise à l’OGC en avril 2023 pour être adoptée comme standard communautaire. Cette version implémente le modèle conceptuel CityGML v3.0 et devrait supplanter la version 1.3 qui n’a pas fait l’objet d’une standardisation particulière.

Standards de base

Le standard CityJSON v1.0 peut être considéré comme un profil du modèle CityGML 2.0, avec une simplification et un encodage JSON.

Mise en œuvre

CityJSON est supporté par un ensemble d’outils opensource dont 3DCityDB (dont la majorité est issue de l’université TU Delft) ainsi que par FME (de SAFE Software).

2 outils de validation supportent CityJSON, dont Val3Dity et cjio (CityJSON/io) développés en python.

La liste des outils supportant CityJSON (import, export, conversion, visualisation) est disponible à https://www.cityjson.org/software/

Des jeux de données test (en LoD2) sont disponibles sous https://www.cityjson.org/datasets/.

Avis technique

L’usage de JSON (au lieu de GML) et la simplification du modèle selon les schémas JSON conduit à un volume moindre des fichiers JSON (une taille des fichiers de l’ordre de 5 fois plus faible).

Note: Le service des développements métiers (SDM) de l’IGN a évalué avec succès CityJSON.

I3S/SLPK

Présentation

I3S (et son format de stockage associé SLPK) est un standard OGC communautaire (soumis par ESRI) destiné à la diffusion et le rendu de contenus géospatiaux 3D (très) volumineux tels que l’imagerie 3D (photogrammétrique), les bâtiments 3D, et autres objets vecteur et les nuages de points.

Un ensemble de données I3S, appelé Scene Layer, est un standard de conteneur pour des données géographiques 3D (pouvant être volumineuses) réparties de manière hétérogène. Les Scene Layers sont conçus pour être utilisées dans des flux en streaming pour des environnements de travail mobiles, ordinateurs  et sur serveur et sont accessibles sur le Web ou sous forme de fichiers locaux.

Le format de livraison et le modèle de persistance des Scene Layers, appelés respectivement Scene Layer indexée (I3S) et package de Scene Layers (SLPK), sont spécifiés en détail dans le standard communautaire OGC. Les deux formats sont encodés à l’aide de JSON et de ArrayBuffers binaires (ECMAScript 2015). I3S est conçu pour être compatible avec le Cloud, le Web et les mobiles.

I3S est basé sur JSON, REST et les standards du web et est facile à manipuler, à analyser et à rendre efficacement par les clients Web et mobiles. I3S est conçu pour diffuser de grands ensembles de données 3D et est conçu pour les performances et l’évolutivité. I3S est conçu pour prendre en charge le contenu géospatial 3D et les systèmes de référence de coordonnées et modèles altimétriques en conjonction avec un ensemble de types de couches.

La version communautaire ouverte GitHub de ce standard est ici : https://github.com/Esri/i3s-spec

Mise en œuvre

I3S/SLPK est supporté notamment par la suite ArcGIS, ainsi que par ArcMap (ESRI), et par FME (SAFE Software).

D’autres reférences de mises en oeuvre peuvent être trouvées sur le dépot github d’I3S.

Notes de version

La version 1.1 ajoute le support des nuages de points, et des améliorations de performance.

La version 1.2, adoptée en novembre 2021 par l’OGC ajoute des optimisation d’index et de la gestion avancée des textures.

La version 1.3, adoptée en décembre 2022 par l’OGC ajoute le support des scènes d’intérieur des bâtiments.

Avis technique

I3S est une spécification en concurrence avec 3D Tiles également standard communautaire OGC. Si I3S est bien sûr largement supporté par les logiciels ESRI et FME, à ce jour il manque un support opensource.

LandInfra (OGC)

Présentation

Le modèle conceptuel LandInfra résulte d’un projet conjoint entre bSI (Building Smart) et l’OGC avec les objectifs suivants :

  • remplacement de LandXML
  • aménagement du terrain et conception des installations
  • modèle de l’environnement sur lequel les installations existent (Subsurface, Terrain, LandDivision, Survey)
  • focus sur les sites (comme les IFC – ISO 16739 – Classes IFC pour le partage des données dans le secteur de la construction et de la gestion de patrimoine)
  • basé sur un modèle conceptuel (UML), dans l’écosystème OGC.

LandInfra est destiné (dans sa conception) à servir de modèle conceptuel commun pour InfraGML et les IFC pour les Infrastructures (Alignement, Rail,Route,…). Ses paquetages comprennent :

  • Le noyau (Core)
  • Alignement : concept clé pour les infras : ponts, tunnels, voies routières / ferroviaires (points kilométriques)
  • LandFeature: LandElement et LandSurface (TIN)
  • LandDivision
  • Facility (le thème générique pour les infrastructures)
  • Chemin de fer (Rail)
  • Route (Road)
  • Condominium (gestion de copropriété).

A noter qu’au contraire de CityGML, LandInfra ne possède pas de concept de niveau de détail.

Notes de version

La version actuelle est 1.0.

Avis technique

LandInfra Alignment a servi pour le développement de IFC Alignment (IFC 4). Malheurseuement pour les autres packages, il n’y a pas d’utilisation de LandInfra pour les travaux IFC Road et Rail en cours.

Par ailleurs LandInfra souffre d’un manque de support par des outils / logiciels.

3D Tiles (OGC)

Présentation

3D Tiles est un standard OGC destiné à la diffusion et le rendu de contenus géospatiaux 3D (très) volumineux tels que l’imagerie 3D (photogrammétrique), les bâtiments 3D, le BIM (Building Information Model), et autres objets vecteur et les nuages de points.

3D Tiles définit une structure de données hiérarchique et un ensemble de formats de tuiles fournissant un contenu destiné à être rendu / représenté.

3D Tiles ne définit pas de règles explicites pour la visualisation du contenu ; un client peut visualiser les données 3D Tiles comme bon lui semble.

Un ensemble de données de tuiles 3D, appelé tileSet, contient toute combinaison de formats de tuiles organisés en une structure de données spatiales.

Exemples de mise en œuvre

3D Tiles est notamment utilisé par des globes virtuels tels que CESIUM (développé par le consortium du même nom).

Cesium maintient un dépot github pour le développement de la spécification 3D Tiles dont une des pages référence un ensemble de ressources autour de ce format (documentations, outils, données exemples, …).

Notes de version

La dernière version de 3D Tiles (1.1) appelée précédemment « 3D Tiles Next » a été adoptée comme standard communautaire par l’OGC en décembre 2022. Par rapport à la version précédente, elle intègre des métadonnées sémantiques plus robustes et efficaces, la prise en charge de tuilages implicites utilisés notamment dans les structures de type quadtree ou octree ainsi qu’une intégration complète du format glTF développé par le Khronos Group pour tous les types de tuiles de données.

Avis technique

3D Tiles est utilisé par la plateforme iTowns de l’IGN.

3D Tiles est une spécification en concurrence avec I3S (Indexed 3D Scene Layers) également standard OGC soumis par ESRI. Même si les deux spécifications sont ouvertes, 3D Tiles est plus facilement implémentée par des solutions logicielles libres que sa concurente.