Optimiser ArcGIS Urban avec CityEngine : modèles de façades réalistes – aucun code requis

ArcGIS CityEngine bonifie les fonctionnalités d’urbanisme paramétrique et génératif offertes par ArcGIS Urban, qui soutiennent le travail à grande échelle tout au long du processus d’aménagement urbain. Ce billet de blogue constitue le deuxième d’une série en trois parties mettant en lumière différentes intégrations entre Urban et CityEngine. Dans cette partie, nous explorons comment tirer parti de CityEngine en générant des façades réalistes dans les scénarios ArcGIS Urban, ce qui renforce l’impact visuel des projets d’aménagement urbain. Lisez la partie 1 pour découvrir les premières pistes d’intégration entre Urban et CityEngine.

Introduction

Ce billet constitue la deuxième partie d’une série en trois volets. Lisez la partie 1 pour un premier aperçu des intégrations entre ArcGIS Urban et CityEngine.

ArcGIS Urban est un outil puissant conçu pour les professionnels de l’aménagement du territoire. Il permet de modéliser rapidement la croissance et les transformations urbaines, appuyant ainsi la gestion de l’expansion et l’élaboration de politiques en matière d’aménagement. Urban offre une exploration dynamique, scénario par scénario et lot par lot, des effets que peuvent avoir les changements aux règlements de zonage ou au réseau parcellaire. Ces changements peuvent ensuite être évalués en fonction de résultats tangibles : nombre de ménages supplémentaires, croissance de la population, création d’emplois, etc. Une fois la démarche terminée, ArcGIS Urban permet de partager facilement les scénarios d’aménagement avec les collègues, les parties intéressées ou même l’ensemble de la communauté. Cela dit, les volumes bâtis schématiques et colorés générés par Urban peuvent parfois manquer d’impact visuel et ne pas communiquer efficacement l’information au public. C’est là que ArcGIS CityEngine entre en jeu. Il permet de générer rapidement des modèles photoréalistes du développement envisagé à partir des formes produites dans ArcGIS Urban, ce qui rend les projets plus concrets et engageants.

Remarque : cette série s’adresse à un public ayant déjà une certaine expérience avec ArcGIS Urban. Si vous découvrez la plateforme, lisez ce récent billet de blogue afin d’obtenir une vue d’ensemble d’Urban, et explorez le tutoriel pratique sur les fondements de l’outil, intégré au plan de formation officiel d’Esri.

Comment CityEngine peut vous aider

ArcGIS CityEngine est un outil de modélisation générative qui utilise des géométries 2D et 3D existantes comme point de départ pour créer automatiquement des modèles détaillés. Grâce à son intégration directe avec ArcGIS Urban, CityEngine peut importer les bâtiments et les surfaces extérieures modélisés dans les plans Urban, puis générer rapidement des façades et des textures plus détaillées dans le cadre de vos travaux en aménagement urbain.

CityEngine produit ses modèles à partir de règles, c’est-à-dire de petits blocs de code qui définissent des éléments comme les matériaux de revêtement, l’emplacement des fenêtres, le type de toiture, et bien d’autres caractéristiques. Ces règles sont entièrement personnalisables et sont habituellement créées avec le langage de script CGA. Cependant, il n’est pas nécessaire d’apprendre un nouveau langage de programmation pour tirer parti de CityEngine. Plusieurs règles puissantes sont offertes prêtes à l’emploi, compatibles avec les volumes générés dans ArcGIS Urban, et peuvent être utilisées sans aucune programmation. Avec ces règles, il devient possible de créer en quelques minutes des visualisations réalistes pour vos scénarios d’aménagement. Voyons comment procéder.

En utilisant CityEngine, on peut rapidement passer de modèles volumétriques schématiques à un scénario détaillé et réaliste.

1. Connexion à ArcGIS Urban et téléchargement des règles CityEngine

La première étape consiste à ouvrir un plan existant d’ArcGIS Urban dans CityEngine. Une fois le plan chargé, on peut passer au téléchargement des règles préconfigurées qui serviront à générer des façades réalistes pour les bâtiments. Comme mentionné plus tôt, si vous êtes déjà à l’aise avec CityEngine, vous pouvez bien sûr utiliser vos propres règles personnalisées, ou encore des règles partagées par d’autres utilisateurs en ligne. Dans notre cas, nous utiliserons un ensemble de règles accessibles directement depuis CityEngine, fourni par Esri dans les exemples de projets. Pour y accéder, cliquez sur le menu « Help » dans la barre du haut, puis choisissez « Download Tutorials and Examples… » (télécharger des tutoriels et des exemples). Parcourez la liste des exemples jusqu’à ce que vous trouviez « Example VCGA Playground 2024.0 », puis téléchargez-le.

Chaque exemple comprend des règles, des ressources et une ou plusieurs scènes de démonstration illustrant comment les règles peuvent être utilisées. 

Remarque : Ce dossier contient un certain nombre d’autres exemples utiles. En particulier, l’exemple « Complete Streets » (rues complètes) contient un ensemble étoffé de règles pour la modélisation du paysage urbain. Ce billet traite principalement des règles de VCGA Playground (bac à sable d’entraînement pour VCGA), mais il vaut la peine d’explorer les autres également.

Une fois le téléchargement terminé, l’exemple apparaîtra en tant que projet dans votre onglet Navigator (navigateur).

2. Générer des façades

Passons maintenant à la partie plus amusante! À l’onglet Navigator (navigateur), développez l’élément « Example\_VCGA\_Playground\_\_2024\_0 », puis accédez au dossier rules (règles) > VCGA_Designs > Facades (façades).

Chaque règle de ce dossier propose un style de façade différent.

Les règles proposées couvrent un large éventail de styles de façades adaptés à différents types d’usages. Pour appliquer l’une de ces façades à vos bâtiments, sélectionnez simplement les étages à l’aide de l’outil Select (sélectionner), puis faites glisser le fichier de règle souhaité depuis le volet Navigator (navigateur) vers les bâtiments sélectionnés.

Pour les bâtiments à usages mixtes comme celui-ci, on peut appliquer des règles différentes pour représenter les espaces résidentiels et commerciaux.

La règle sera appliquée avec les paramètres par défaut à tous les étages sélectionnés. Il est ensuite possible de personnaliser davantage la forme du bâtiment à l’aide des options disponibles dans le volet Inspector (inspecteur), comme le choix du revêtement extérieur, la profondeur des balcons, et plus encore.

Les options de personnalisation disponibles, comme les matériaux de revêtement, varient d’une règle à l’autre.

À mesure que vous explorez et appliquez différentes règles à vos bâtiments, voici quelques conseils à garder en tête :

1. CityEngine ne reconnaît pas automatiquement quels étages doivent être couverts d’un toit. Pour ajouter un toit, sélectionnez les étages concernés et définissez le paramètre Show_Top dans le volet Inspector (inspecteur) en choisissant le matériau de toiture souhaité. Selon la règle utilisée, il peut aussi être nécessaire d’attribuer une valeur supérieure à 0 au paramètre Top_Slab_Thickness (par exemple : essayez 0.1).
   Les règles fournies offrent plusieurs options de revêtement de toiture, y compris un toit vert.
   
   

2. Il se peut que l’élévation du terrain autour de vos bâtiments ne s’aligne pas parfaitement avec les façades du rez-de-chaussée. Avec CityEngine, vous pouvez ajuster le terrain sous-jacent pour corriger la situation. Pour ce faire, sélectionnez simplement le rez-de-chaussée de votre bâtiment, puis utilisez l’outil Align Terrain to Shapes (aligner le terrain sur les formes). Cet outil offre plusieurs options, mais les paramètres par défaut suffisent généralement.
   Aligner le terrain au rez-de-chaussée empêche celui-ci de traverser le plancher de l’arcade du bâtiment. 
   
   

3. Enfin, lorsque vous utilisez les règles prévues pour les rez-de-chaussée, vous remarquerez que certaines ajoutent des entrées sur un seul côté du bâtiment. Si vous souhaitez changer le côté sur lequel les portes apparaissent, sélectionnez simplement le bord de la dalle du rez-de-chaussée, puis cliquez sur Shapes (formes) > Set First Edge (définir le premier bord) dans la barre de menu du haut. Les portes du bâtiment seront alors repositionnées de ce côté.

Définir le premier bord permet de modifier l’emplacement de la façade principale du bâtiment.

3. Publication dans ArcGIS Urban

Une fois votre modélisation terminée, vous pouvez faire passer vos résultats de CityEngine vers ArcGIS Urban. Cela permet de rendre vos modèles visibles pour d’autres utilisateurs ainsi que pour les membres de la communauté. Pour ce faire, commencez par sélectionner tous les bâtiments pour lesquels vous avez créé des modèles. Ensuite, dans la barre d’en-tête, sélectionnez ArcGIS Urban > Publish selected models to Scene Layer (publier les modèles sélectionnés dans la couche de scène). Après quelques minutes, vos modèles seront publiés sur ArcGIS Online et automatiquement ajoutés à votre scénario dans ArcGIS Urban comme nouvelle couche contextuelle.

Enfin, si vous avez apporté des modifications à l’élévation du terrain, comme mentionné précédemment, vous pouvez aussi les publier dans Urban. Il suffit de sélectionner ArcGIS Urban > Publish Selected Terrain in Scenario… (publier le terrain sélectionné dans le scénario) et, dans la fenêtre qui s’affiche, de s’assurer que le scénario sur lequel vous avez travaillé est coché. Le terrain mis à jour sera alors transféré dans ArcGIS Urban.

Et voilà! Vous venez de créer et de publier une version réaliste du modèle volumétrique de votre scénario ArcGIS Urban, prête à être utilisée pour mieux communiquer votre vision aux parties prenantes non techniques ainsi qu’à la communauté au sens large.

Ce billet est le deuxième d’une série en trois volets. La première, qui porte sur la modélisation rapide de lotissements avec CityEngine, est disponible ici. Restez à l’affût pour la troisième et dernière partie, où nous explorerons comment CityEngine peut être utilisé pour générer rapidement des lots complexes comportant plusieurs bâtiments – une approche utile pour l’aménagement d’ensemble à grande échelle et la modélisation de la croissance.

Ce billet a été écrit en anglais par Ridley Soudack et peut être consulté ici.