Imprimer un bout de montagne en 3D

Vous avez toujours rêvé d’une carte en relief, comme l’IGN en propose dans certaines librairies ou magasins de sports de montagne. Ces cartes coutent assez cher, sont fragiles et détaillent assez peu les sommets mythiques.

Pourquoi ne pas imprimer en 3D sa propre carte en relief ?

Il existe de nombreux tutos sur internet pour imprimer un bout de montagne en 3D, comme celui-ci par exemple. Généralement, les données de base proviennent de l’USGS et ont un pas de 30 secondes d’arc (environ 900 m ramené à la surface de la Terre à l’équateur.) Ces données ont été acquises par interférométrie radar par la navette spatiale Endeavour lors de la mission SRTM en février 2000. Elles couvrent donc le monde entier, mais sont assez peu détaillées.

L’IGN propose en licence ouverte la BD Alti (R) au pas de  250 m et même 75 m. Il est possible d’avoir des données encore plus résolues  (25 m) mais elles sont payantes ou sous licence particulière. La page de téléchargement se trouve ici. Ces données ont été acquises différemment de la mission SRTM, il s’agit de modèles issus de restitutions photogrammétriques des missions aériennes de l’IGN.

Vous pouvez directement télécharger l’ensemble de la France métropolitaine entière au pas de 75 m ici. Les DOM/TOM sont également disponibles, pour ceux qui voudraient imprimer toute l’île de la Réunion en 3D par exemple !

Pour bien faire ressortir le relief, il est judicieux d’imprimer les altimétries à une échelle plus grande que la planimétrie. Sinon votre maquette sera assez plate.

Je vous propose donc un tutoriel pour faire votre propre modèle à imprimer en 3D pour un résultat plus qualitatif que le tutoriel cité ci-dessus par exemple. Mais il faudra faire quelques efforts en plus (pas beaucoup non plus !)

Prérequis

Il faudra installer au préalable le logiciel libre QGis (disponible pour Windows, Mac OS et distributions Linux) et une extension : DemTo3D.
Pour installer cette extension :

  • il suffit d’ouvrir QGis, et d’aller dans le menu Extension puis Installer/Gérer les extensions.
  • dans le champ de recherche, indiquez DemTo3D
  • sélectionnez-le et cliquez sur installer en bas de la fenêtre.
  • Si besoin, redémarrez QGis.

Vous devriez voir apparaitre DemTo3D dans le menu Raster. Sinon, retournez dans Installer/Gérer les extensions, allez dans la section Installées et cochez  DemTo3D.

Importer les données

Si vous ne l’avez pas fait, téléchargez le modèle numérique de terrain qui vous intéresse. Il peut s’agir d’un fichier .asc (grille ASCII), d’une image GeoTIFF, d’un fichier .xyz, etc. Pour rappel, toute la France, y compris les DOM/TOM est disponible librement sous licence ouverte sur cette page de l’IGN au pas de 75 m. La France y est découpées en dalles 75 km de côté, ce qui fait un grand nombre de dalles dans lequel il ne sera pas facile d’identifier la zone souhaitée. Les fichiers qui nous concernent se trouvent dans 1 Données Livraison puis BDALTIV2_MNT_75M_ASC_LAMB93_IGN69_FRANCE

Un fichier se présente de la forme suivante :

BDALTIV2_75M_FXX_0450_6225_MNT_LAMB93_IGN69.asc

  • BDALTIV2 : produit et da version
  • FXX : ?
  • 0450 correspond à la coordonnée X en Lambert 93 (RGF93) – en km
  • 6225 correspond à la coordonnée Y en Lambert 93 (RGF93) – en km
  • MNT : modèle numérique de terrain
  • LAMB93 : système de projection Lambert 93
  • IGN69 : système altimétrique
  • .asc : c’est l’extension du fichier, il s’agit du format Ascii Grid

Le problème, c’est que les coordonnées en Lambert 93, ça ne vous dit probablement rien. Des coordonnées WGS84 (système spécifique au GPS par exemple), c’est déjà plus commun : ce sont celles affichées sur Wikipédia ou dans Google Maps. Elles sont souvent affichées sous la forme de coordonnées sexagésimales (degrés, minutes et secondes) ou décimales (degrés décimaux).

Pour trouver les coordonnées de votre pic favori à imprimer, rendez-vous sur le Géoportail dans la version avancée. Localisez le point d’intéret avec l’outil de recherche. Par exemple, « Pic du Midi d’Ossau » Choisissez alors la proposition qui vous convient. Ensuite, dans le bandeau à droite de la carte, cliquer sur « Réglages »

  1. Cliquer sur le menu déroulant « géographique » et choisir « Lambert 93 »
  2. Sous la barre de zoom, cliquer sur « Coordonnées du curseur »
  3. Positionner la souris sur l’endroit où se situe l’élément inventorié ;
  4. Recopier exactement les nombres mentionnés après le X et le Y.

Dans QGis …

Dans QGis, démarrez d’un projet vide et importez la dalle qui vous intéresse. Parmi les dalles téléchargées, il ne vous reste plus qu’à identifier la dalle correspondante, sachant que les coordonnées du fichier correspondent à l’angle haut gauche (nord ouest) de la dalle.

Pour ce faire :

  • Allez dans le menu Couche
  • Ajouter une couche
  • Ajouter une couche raster
  • Choisissez le fichier
  • Renseignez la projection à utiliser. (Vous pouvez rester en Lambert 93, code 2154)
  • Validez.

QGIS2-png

capture qgis1-png

Dans le panneau de gauche, une couche doit apparaitre, ainsi que sur l’écran central. Sinon, faites un clic droit sur la couche et choisissez Zoomer sur la couche.

Vous aviez noté les coordonnées du sommet qui vous intéressait. Vérifiez les coordonnées à l’aide du curseur et des infos en bas de l’écran.

Utilisation de DemTo3D

DemTo3D se trouve dans le menu Raster de QGis. S’il n’est pas activé, rendez-vous dans les extensions de QGis. Cliquez ensuite sur impression 3D du MDE (mauvaise traduction de DEM digital elevation model pour modèle numérique d’élévation, ou MNE)

Renseignez les informations requises. Attention, sur Mac il y a un petit défaut d’affichage qui empêche de voir le facteur d’exagération de l’altitude. Le seul indicateur reste la hauteur du modèle au final.

demto3D-png

Vous pouvez alors exporter en STL.

Dans votre slicer

Vous pouvez charger le fichier STL et observer les couches à imprimer. Je recommande un remplissage de 20%, contrairement à la capture ci-dessous. De même, ce modèle est au 1/50000°, j’ai finalement appliqué une réduction pour passer à l’échelle 1/100000°.

cura-png

Vous êtes prêts pour l’impression !

 

Voici le résultat.

Pic du Midi d'Ossau imprimé en 3D

Qui se lance pour imprimer toutes les dalles et assembler la France en 3D ? ^^_

Allez, petit bonus, je vous donne le fichier stl du Pic du Midi d’Ossau prêt à être tranché dans Cura ou autre pour l’imprimer directement 🙂

Conclusion

Certes, il est difficile de recréer une carte topographique de qualité en relief et de la taille que propose l’IGN. Mais ce tuto permet de fabriquer de petits bouts de carte très détaillées, à la demande, pour un cout minime, à poser sur son bureau ou à mettre en déco.

Les amateurs de cartes auront remarqué que les couches imprimées correspondent aux courbes de niveau (aussi appelées isoplèthes d’altitude) Pour les plus équipés, ceux ayant une imprimante avec double extrudeuse, pourquoi ne pas tenter d’imprimer les courbes de niveau dites « maitresses » dans une autre couleur ?

N’hésitez pas à poser des questions en commentaires pour plus de détails.

4 réflexions sur “ Imprimer un bout de montagne en 3D ”

  1. Bonjour,
    Je suis directeur du département de Géographie de l’Université de Pau et des Pays de l’Adour. Je prépare une exposition intitulée « Quand les cartes prennent du relief ». Pourrions-nous en parler pour en discuter.
    Mes coordonnées tél. à partir de 19h le soir svp : 06.52.47.79.93
    Merci,
    Cordialement,
    Bruno Charlier

  2. Bonjour dans la dernière partie sur QGIS vous écrivez : « Renseignez les informations requises » concernant l’extension DEMto3D. Comment définir ces informations ? que faut il écrire ? Le rendu est toujours plat à chaque fois que j’essaye. aucun relief.

    Merci beaucoup !

    1. Désolé, réponse très très très (etc.) tardive …
      Il y a un champ « exagération du terrain » dont la veleur doit être forcée Le problème, sur Mac OS en tout cas, c’est que l’extension a un problème d’affichage et le champ de réglage est tronqué.
      Je n’ai pas testé depuis la rédaction de cet article, peut-être que le développeur a corrigé le problème.

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