Visualisation 3D des équipements dans une application de GMAO-1ère partie

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3D Big data dans une ville moderne. Visualisation abstraite du tri des informations sociales. Connexions humaines ou analyse de la structure financière urbaine. Données géospatiales complexes. Complexité de l'information visuelle.

Les systèmes de maintenance assistée par ordinateur visent à assister les agents d'administration et de maintenance dans leurs missions de maintenance des actifs (bâtiment, réseau, climatisation, robinets, etc.). Les actifs peuvent avoir différentes représentations dans différentes sources de données géospatiales (2D ou 3D) qui peuvent aider à mieux les comprendre en fournissant de nouvelles informations. Cependant, l'utilisation de ces données entraîne souvent des problèmes d'interopérabilité. De plus, il existe un besoin de solutions spécifiques pour unifier les informations géométriques afin de visualiser une quantité massive d'objets hétérogènes à différentes échelles.
La GMAO (Gestion de la maintenance assistée par ordinateur) permet de mieux comprendre le bien à entretenir, car elle fournit des informations descriptives utiles.

Données géospatiales

À mesure que les données géospatiales deviennent disponibles, l'identification et l'utilisation des données pertinentes peuvent fournir davantage d'informations sur les équipements, ce qui peut aider à mieux les comprendre.
Ces données géospatiales ont leurs propres sources et vivent dans leur propre environnement bien développé :

  • Système d'information géographique (SIG)capture, stocke, analyse et affiche des données géospatiales avec la GMAO et contribue à la compréhension des équipements en les localisant et en donnant des informations sur leur topologie,
  • Conception assistée par ordinateur (CAO)Il participe à la conception, à la mise en page et à la documentation technique des objets,
  • Modélisation des données du bâtiment (BIM)permet de créer une représentation numérique des informations physiques, opérationnelles et fonctionnelles d'une installation (par exemple un bâtiment, un pont, un tunnel, etc.).

Cependant, ces environnements peuvent suivre des formats standard différents, comme par exemple CityGML ou Geo.JSON pour GIS, Classes de base de l'industrie (IFC) pour BIM. Ces représentations peuvent décrire les actifs à différentes échelles : échelle de la ville, du bâtiment, de l'objet, et selon l'échelle, différentes informations sont disponibles, mais l'utilisation de telles données multisources et hétérogènes entraînerait des problèmes d'interopérabilité. Par conséquent, il doit être possible de naviguer entre les différentes échelles et de rassembler des données provenant de toutes les représentations des biens.

L'utilisation des relations entre un bien et son contexte, comme les objets qui l'entourent ou qui lui sont liés, peut contribuer à fournir de nouvelles informations et à faciliter sa compréhension.
Donc, l'utilisation de plusieurs sources de données peut fournir davantage d'informations pour décrire un bien et son contexte :

  • Géométrie 3D pourrait aider à mieux comprendre un actif en visualisant toutes ses formes et ses composants.
  • L'évolution à travers le temps et l'espace est une information clé pour toute GMAO qui permet de décrire le cycle de vie d'un bien.
  • Utilisation de données sémantiques pourrait enrichir la description existante d'un actif.
  • Utilisation de modèles de données représentant les actifs à différentes échelles pourrait aider en fournissant différents points de vue sur un actif
  • En fonction du besoin (pour un plombier, un électricien, etc.), différentes vues peuvent être créées en mobilisant des informations pertinentes.

La première partie de cet article est consacrée à une solution pour mobiliser et visualiser plusieurs données géospatiales en visualisation 2D ou 3D sur le web dans un même environnement, pour donner la possibilité à l'utilisateur de naviguer entre les différentes représentations des actifs disponibles dans plusieurs sources de données géospatiales.
La deuxième partie présente une approche générale qui enrichit les actifs avec des informations provenant de sources de données géospatiales afin de fournir à l'utilisateur une meilleure compréhension d'un actif.

Visualisation des équipements de maintenance à l'aide de données géospatiales

Notre objectif est de mobiliser et de visualiser la représentation des différents équipements de maintenance. Ces représentations peuvent être stockées dans des fichiers ou des bases de données, et peuvent appartenir à la GMAO ou à un autre domaine de données géospatiales comme le SIG, le BIM ou la CAO. Pour les visualiser, il est nécessaire de trouver une solution permettant de voir les données géométriques 2D ou 3D, mais aussi de collecter et d'afficher les données sémantiques associées.
Nous proposons donc le pipeline générique de figure 1, qui permet de transformer les données géométriques dans un format standard pour les visualiser plus facilement.

Figure 1 : Pipeline générique
Figure 1 : Pipeline générique

En effet, le visualisateur n'aura pas besoin de connaître tous les modèles de données géospatiales, décrivant les géométries de plusieurs manières. Afin de garder un lien avec les sources de données, les géométries extraites doivent garder une référence vers elles qui permettra au spectateur de récupérer les informations sémantiques associées à la géométrie affichée. Le format standard résout plusieurs problèmes liés à la visualisation web, tels que l'organisation spatiale, la définition géométrique et le nombre de géométries à afficher que les modèles originaux ne traitent pas. Au final, le visualisateur pourra récupérer les géométries à afficher en utilisant une API (Application Programming Interface) standardisée et, si nécessaire, récupérer des données sémantiques supplémentaires à partir de sources de données.

Ce pipeline peut être réalisé avec différentes solutions, utilisant plusieurs composants. Ainsi, il sera possible de composer entre différents modèles, d'assurer des liens faibles entre les composants utilisés et donc d'utiliser plusieurs solutions pour chaque modèle si nécessaire, sans modifier les fonctions des autres solutions.

Cette première solution permet de visualiser un groupe de représentations d'équipements provenant de différentes sources (Ifc, CityGML, .Obj) et de différents domaines (BIM, SIG, CAO). L'extraction et la transformation des données géométriques vers un format standardisé permettent une utilisation plus facile pour le visualisateur car il peut ignorer les modèles de données originaux. Il est également possible de mobiliser des données géométriques affichées associées à des données sémantiques, en laissant les données évoluer dans leurs propres sources.
L'utilisation de composants liés faibles permet de créer des vues personnalisées et de choisir les données utilisées, ainsi que de changer les solutions utilisées pour chaque problématique.
L'effort de reproductibilité par la création d'un conteneur Docker pour chaque composant, permet l'intégration de la solution en CarlSource (solution de GMAO Carl Berger-Levrault).

Figure 2 : Intégration de la solution dans CarlSource, montrant les données Ifc d'un pont, la flèche rouge souligne le lien entre la géométrie de la dalle'et son instance GMAO
Figure 2 : Intégration de la solution dans CarlSource, montrant les données Ifc d'un pont, la flèche rouge souligne le lien entre la géométrie de la dalle et son instance GMAO

Notre solution permet désormais de visualiser la représentation d'équipements provenant de différentes sources (Ifs, CityGML, .Obj) et domaines (BIM, SIG, CAO). L'extraction géométrique des données et leur transformation dans un format standardisé permettent une utilisation plus facile, car le visualisateur peut ignorer les modèles de données originaux, afficher des vues contextuelles et aider l'utilisateur à y naviguer. Il donne la possibilité d'enrôler des données géométriques et sémantiques associées tout en les laissant évoluer dans leurs propres sources, ce qui donne la possibilité de naviguer dans le contexte de l'actif. L'utilisation d'un couplage faible entre les composants donne la possibilité de créer des vues personnalisées et de choisir les données à utiliser. L'effort de reproductibilité par la création de conteneur Docker pour chaque composant nous permet d'intégrer la solution à CarlSourcenotre solution de GMAO.

A suivre...

Plus ...

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