Si je creuse sous mes pieds, j’arrive dans quel pays ?

Tout le monde s’est déjà posé la question : j’ai un super tunnelier, je transperce la Terre de part en part … Chez qui j’arrive ? Les chinois ?

Nokia propose une solution cartographique digne d’un Google Maps : cartes, globe 3D, villes en 3D et vues en immersion dans quelques villes … Le service s’appelle Here.

Capture d’écran 2013-02-23 à 21.56.54

Une fonction cachée vous permet de faire un « sandwich terrien » : une tranche de pain, une planète, une tranche de pain. Placez la première tranche de pain, la seconde se trouve de l’autre côté de la planète. Marrant non ? Voici la marche à suivre :

Capture d’écran 2013-02-23 à 21.57.26 Capture d’écran 2013-02-23 à 21.58.10

On reparlera de Here et des techniques utilisées pour réaliser leurs vues immersives et autres innovations dans un prochain article.

Si on creuse depuis Paris, on ressort au large de la Nouvelle-Zélande 😉

Carto 3D : zoom sur la start-up Earthmine

Présentation

Basée dans la Silicon Valley, à Berkeley, en Californie, la société Earthmine a été fondée en 2006 par John Ristevski et Anthony Fassero. Elle a pour ambition, à l’instar de Google Street View, de faire des relevés de corps de rues, d’indexer la réalité si on traduit littéralement son slogan. J’avais présenté comment étaient réalisées les prises de vues de Google dans cet article. Nous allons voir que la technologie utilisée par Earthmine permet d’en faire plus en comparaison de Street View, ce dernier permettant seulement de visualiser des vues immersives. Attention cependant, Earthmine se contente de vendre une technologie clefs en main et non pas de sillonner les rues pour son compte comme le fait Google.

earthminelogo

Technologie de collecte des données

Earthmine utilise une technologie assez différente de celle du Google Street View. Cette technologie a été développée par un laboratoire de la NASA (le Jet Propulsion Laboratory) et se nomme MARS. On devine bien pourquoi ce système a été développé ! La technologie a donc été rachetée et adaptée par Earthmine pour l’utilisation en milieu urbain.

Le principe de collecte des données est la photogrammétrie terrestre. Nous avons déjà évoqué le principe de la photogrammétrie pour des prises de vues aériennes. Ici, la prise de vues se fait depuis la terre ferme (en voiture, en tricycle, sur un train, etc.) Rappelons simplement que la photogrammétrie implique une prise de vues stéréoscopique, c’est à dire de prendre une photo d’un lieu depuis deux angles différents. (On peut ajouter un angle de vue supplémentaire pour faire de la tri-stéréoscopie.)

earthmine_Mars_web

Le système est composé :

  • de 4 caméras grand angle en haut du mât (8 mégapixels chacune)
  • de 4 caméras grand angle en bas du mât (8 mégapixels chacune)
  • d’une antenne et d’un récepteur GNSS (GPS + Glonass pour assurer une précision centimétrique dans les corridors urbains)
  • d’une centrale inertielle

mars3(1)

Un moteur permet de plier le mât, c’est utile pour passer sous un pont trop bas … Dans le véhicule, un ordinateur muni du logiciel « earthmine Capture Control » épaulé d’une armée de disques durs permet le pilotage du système et la sauvegarde.

Au final, ce sont deux images couvrant chacune un tour d’horizon complet (360°) qui sont acquises à chaque prise de vue. L’image résultante couvre tout l’environnement (360°x180°) et a une définition de 32 mégapixels. La qualité des images (résolution, colorimétrie, distorsion …) est sans comparaison avec les images de Google. Mais la technologie Earthmine est plus récente.

Et la grande valeur ajoutée, c’est le traitement photogrammétrique (automatisé) qui permet d’obtenir un nuage de points 3D sur une partie un peu plus réduite que la photo (360°x165°). 8 millions de points sont calculés par image et 24 millions par seconde d’acquisition. Et ce, sans scanner laser 3D (aussi connu sous le nom de lidar). D’ailleurs, cette technologie permet de créer des nuages de points beaucoup pus denses qu’avec un scanner laser, surtout à grande vitesse.

À chaque acquisition, le système enregistre la position du mât via le récepteur GNSS et son attitude via la centrale inertielle (inclinaison du mât selon les trois angles de tangage, de roulis et de lacet.) Ainsi, à chaque pixel de la photo est associé un point 3D qui lui même possède des coordonnées (avec une certaine précision, nous y reviendrons.) Nous allons voir quelles applications sont possibles.

Technologie de traitement des données / Applications

La technologie Earthmine est utilisée un peu partout dans le monde. Earthmine a développé des outils logiciels qui permettent d’exploiter le nuage de points construit au fur et à mesure de la collecte de données.

  • Un premier logiciel (Earthmine Viewer) permet de se promener dans les rues au travers des vues immersives, comme on le ferait dans Google Street View. Il permet de prendre des mesures sur la photo : hauteur d’un lampadaire, surface d’un panneau, largeur de la chaussée, etc.
  • Un applicatif pour ArcGIS a été développé en collaboration avec ESRI. L’utilisateur se promène dans les vues immersives acquises et peut cliquer sur les objets qu’il souhaite répertorier. Ces objets sont tout de suite visibles sur la partie cartographique ou dans une table. La ville de Greater Geelong, en Australie, a choisi cette méthode pour répertorier tous les arbres et toute la signalisation routière dans son SIG. À San Diego en Californie, le système est utilisé pour inspecter l’état des chaussées, localiser les endroits dégradés, tracer les zones à réparer et donc calculer la surface totale à rénover. Ceci permet d’estimer la durée et le coût des travaux.
  • Un applicatif pour AutoCAD Map 3D a été développé (puis approuvé par Autodesk) et permet de la même façon de tracer directement sur la vue immersive. Le dessin se construit en même temps dans l’espace objet d’AutoCAD. Ainsi, il est possible de réaliser tout le levé topographique d’un corps de rue bien au chaud (ou au frais en été) dans sa voiture puis au bureau. Bouches à clé, bordures de trottoirs, avaloirs, regards, plaques d’égoût, marquage au sol, signalisation, facades de bâtiments … Autant d’éléments rapidement traçables et immédiatement géoréférencés. La rapidité d’intervention sur le terrain est sans comparaison avec celle d’un levé topographique classique.


Certes, la précision n’est pas celle d’un véritable levé topographique mais la qualité du nuage de points annoncée dans les videos de démonstration est de 3 à 4 cm. On peut lire sur différents sites web que la précision est d’environ 10 cm. C’est plus que suffisant pour une application SIG. Un inconvénient subiste : c’est celui des masques. Si une voiture est garée devant un avaloir ou sur une plaque d’égout, il est impossible d’être exhaustif dans le levé.

Une évolution majeure serait la reconnaissance et l’extraction automatique des objets (bordures de trottoirs, marquage au sol, etc.) Certains concurrents proposent déjà cette fonctionnalité (par exemple Trimble pour son système MX).

En France, le groupe PagesJaunes a utilisé la technologie Earthmine pour intégrer dans Mappy sa propre solution de vues immersives. Cette solution s’appelle UrbanDive. Elle vient directement concurrencer ce fameux Google Street View sur le territoire français (dans quelques villes pour l’instant.) Le nuage de points 3D est sous utilisé, mais il permet par exemple de placer des repères aux pas de portes de bâtiments pour indiquer les commerces, les administrations, etc. C’est à ce jour et à ma connaissance la seule entreprise française qui utilise la technologie proposée par Earthmine.

Reportage sur UrbanDive à Tours from UrbanDive on Vimeo.

Retrouvez toutes les videos de démonstration de ces applicatifs sur cette page, c’est impressionnant.

Autres applications

Inventaire du mobilier urbain, sécurité publique (vérification des gabarits routiers pour les véhicules d’urgence) gestion des espaces publicitaires (vérification des surfaces d’affichage pour contrôle fiscal) architecture, ingénierie, surveillance d’un réseau ferré … Mais aussi de la création de décors pour les jeux videos, de la réalité augmentée (exposition Monumenta à Paris), etc.

Services annexes

Earthmine propose également :

  • une solution de stockage en ligne des données (earthmine Cloud, via les webservices d’Amazon) C’est un point important : la quantité de données est très importante et doit être disponible immédiatement en cas d’utilisation par des tiers,
  • des SDK en Flash ou pour iOS (un exemple d’application ici)

L’utilisation de la technologie Earthmine se fait soit par l’achat du matériel, soit en louant leurs services.

Concurrents

Le coût de cette technologie n’est pas public. Mais il serait très intéressant de le comparer avec le prix de la solution proposée par Trimble : le modèle MX8 (technologie scanner laser, plus précis.) La suite logicielle nécessaire au traitement est un point crucial, d’autant que c’est cette partie du travail qui est la plus conséquente.

Un futur qui se construira avec Nokia

Earthmine a été rachetée fin novembre 2012 par le géant finlandais des télécoms. Nokia a déjà une belle solution cartographique avec Nokia Maps (anciennement Ovi) mais on se doute bien de ses intentions avec ce rachat.

Pour en savoir plus, visitez le site d’Earthmine.

L’application Mappy pour smartphone s’améliore encore

Mappy est la filiale « cartographie » du groupe Pages Jaunes. Depuis plusieurs mois, Mappy propose gratuitement une application de navigation GPS pour smartphone. La gratuité est un sérieux argument pour cette application face à la concurrence. Par exemple, l’application TomTom pour iPhone est proposée à 39,99 €, avec la seule cartographie de la France. Les données sont fiables : elles proviennent de l’IGN et de Michelin (source.)

J’avais moi même opté pour la solution de navigation de Mappy pour sa gratuité. Elle est satisfaisante dans son utilisation, simple et sans défaut majeur. Je ne pourrai pas faire de comparatif avec l’application TomTom par exemple, mais je la trouve aussi pratique qu’un GPS type Garmin nuvi. Notez aussi que l’utilisation sans connexion est possible, pratique dans les zones rurales où l’internet mobile n’est pas toujours disponible.  Bref, pour une application gratuite, elle est plus que satisfaisante. Il y a cependant quelques fonctionnalités plus abouties sur une solution payante comme une info-trafic performante et l’absence de publicité.

Une option m’avait interpelé sur l’application Mappy : pourquoi proposer au sein de cette application un module de recherche dans les PagesJaunes sans pouvoir être guidé sur un des résultats de la recherche ?

Et bien c’est chose faite avec la nouvelle version. Elle s’appelle MappyGPSFree et est téléchargeable ici pour iOS et ici pour Android. Désormais, vous pouvez rechercher un médecin, un réparateur ou une librairie dans une ville et y être guidé directement, sans saisir d’adresse. 

Encore plus fort : les PagesBlanches sont aussi intégrées. Vous pouvez rechercher le nom d’une personne et être guidée chez elle sans avoir à saisir son adresse complète.

Enfin, comme d’autres systèmes de navigation, vous disposez d’indications vocales, d’une vue en mode portrait ou paysage, d’une vue 2D ou 3D, de quelques bâtiments en 3D, de la météo sur votre itinéraire, d’itinéraires alternatifs, etc.

À noter que d’autres applications de ce type et proposant ces fonctionnalités existent. (Mais Mappy est la seule à permettre de rechercher un particulier.)

Waze est une bonne alternative, gratuite elle aussi, et propose une volet collaboratif avec mise à jour des cartes par les utilisateurs, signalement d’accidents, de contrôles radars, travaux, etc. De plus, il est possible de faire une recherche sur Google, sélectionner un résultat et se laisser guider par Waze. Sur Android, la navigation de Google est aussi une bonne alternative. Elle permet de faire une recherche puis de se laisser guider. Mais ces deux alternatives ne sont pas disponibles hors-ligne et on le répète, ne permettent pas d’être guidées à partir des PagesBlanches ni des PagesJaunes.

En résumé, il va devenir de moins en moins fréquent de devoir taper l’adresse du lieu où l’on désire être guidé. Une simple recherche suffit désormais dans de nombreux cas grace à des bases de données de plus en plus riches.

Pour conclure, on va se rappeler que les PagesJaunes sont une sorte de régie publicitaire. Les clients des PagesJaunes cherchent une visibilité auprès des particuliers. On voit bien que le groupe Pages Jaunes cherche à promouvoir par tous les moyens ses clients (commerçants, artisans, entreprises, …) qui lui font confiance pour se faire connaître. Et pour parvenir à ses fins, le groupe Pages Jaunes ne se contente plus du simple annuaire papier mais vient directement se positionner sur des solutions que propose déjà Google :

  • une base d’adresses (PagesJaunes vs. Google Places),
  • des vues immersives (UrbanDive vs. StreetView),
  • une cartographie en ligne (Mappy vs. Google Maps)
  • une solution de navigation (MappyGPSFree vs. Google Navigation)

Google et le groupe Pages Jaunes ne sont pas en concurrence directe sur leurs solutions cartographiques, mais leur ambition est là même, à savoir assurer une publicité, un marketing, une visibilité, les meilleures et les plus larges possibles pour leurs clients. La preuve de ce marketing ? L’application MappyGPSFree propose les bons plans autour de l’utilisateur (promotions, réductions, déstockages.) Voilà pourquoi l’application est gratuite : c’est un vecteur de publicité ciblée.

Comme quoi, la cartographie en ligne est aussi un enjeu marketing !

UrbanDive, Mappy, PagesJaunes et PagesBlanches sont des marques déposées du groupe Pages Jaunes.

4 satellites Galileo en orbite

Ce sont désormais 4 satellites Galileo (le système de positionnement européen concurrent du GPS américain ou du Glonass russe) qui sont en orbite.
Deux satellites (FM3 et FM4) ont été mis en orbite avec succès depuis la base de Kourou avec une fusée Soyouz vendredi dernier (12/10/12). Le deux premiers avaient été mis en orbite le 21 octobre 2011. Deux précurseurs avaient été mis en orbite en 2005 et 2006 pour des tests (Giove A et Giove B) mais ils ne serviront pas dans la constellation finale qui comptera 30 satellites.

Avec 4 satellites en orbite, il devient désormais possible de faire les premiers tests de positionnement.  En effet, il faut 3 satellites pour obtenir la position, le 4 ème permettant de fournir les corrections d’horloge au récepteur pour effectuer le calcul de positionnement. Cependant, il faudra attendre d’être dans une configuration ou les quatre satellites sont visibles depuis le même lieu, ce qui est assez rare.

Pour accélérer le lancement de la constellation, le lanceur Ariane V va être modifié afin d’embarquer 4 satellites d’un coup. Le positionnement deviendra possible fin 2014 quand 18 satellites seront opérationnels. Toutefois, ce positionnement se fera à l’aide de satellites de la constellation GPS. Il faudra attendre la constellation complète en 2018 pour obtenir un positionnement exclusivement calculé à partir de la constellation Galileo.

Les satellites Galileo émettent sur 3 bandes (E1, E5 et E6) contre deux pour l’instant pour les GPS et Glonass (L1 et L2). Mais les prochains satellites Navstar de la constellation GPS émettront sur une troisième bande, L5. A la clé, une meilleure précision dans le positionnement, notamment en cas de troposphère et ionosphère « agitées ».

Pour les curieux, sachez que d’autre pays mettent en place leur système GNSS, comme l’Inde avec Compass et la Chine avec Beidou, qui s’appuie sur les mêmes fréquences que Galileo, ce qui avait créé quelques tensions sur l’attributions des fréquences à l’échelle mondiale.

Plus que jamais, les systèmes GNSS deviennent stratégiques, et les utilisateurs, qu’ils soient professionnels (monde de la topographie), chercheurs (géodésiens) ou de simples civils (automobilistes, randonneurs, etc.) disposent de solutions de positionnement alternatives, de plus en plus fiables et précises.

Source : http://www.france24.com/fr/20121012-troisieme-lancement-soyouz-depuis-guyane-deux-nouveaux-satellites-galileo

Les ratés de « Maps » sur iOS 6

On ne s’improvise pas fournisseur de web services dans l’information géographique ! Tuiles non générées, grossières erreurs cartographiques, absence de raccords colorimétriques entre sources satellitaires différentes, etc … Sans parler des modèles 3D assez fantaisistes.
Une restitution 3D assez aléatoire ...
Apple a bien terni son image en laissant tomber son partenariat avec Google.
Si bien qu’un Tumblr a été créé pour railler les cartes sous iOS : The Amazing iOS 6 Maps.

On sent bien qu’Apple a précipité le lancement de ces services et en fait les frais. De son côté, Google serait déjà en train de riposter avec la préparation d’une application pour iOS 6.

EDIT 25/09/12 : Google dément son retour sur iOS6. De son côté, Apple débauche des développeurs de chez Google Maps pour améliorer son application Maps. Source : Techcrunch

La carto 3D par Apple dans iOS 6 : RDV le 12 septembre

Il ne fait plus de doute qu’Apple présentera l’iPhone 5 le 12 septembre. En marge de cette présentation, c’est aussi iOS 6 qui sera officialisé, avec une nouvelle cartographie « maison ». En effet, Apple a décidé de se passer des services de Google Maps et de proposer ses propres contenus. (Présentation ici.)

Il n’y a plus de doutes sur le fait qu’Apple fasse l’impasse sur une cartographie 3D, d’autant que Google avait présenté sa carto 3D dès le début de l’été.

Comme chez Google, la construction de ces cartes 3D devrait se faire par photogrammétrie aérienne en traitant en priorité les zones urbaines.

Le rendu 3D étant très gourmand en ressources, cette carto 3D ne devrait logiquement être disponible que sur les iPhone et les iPod les plus récents (seulement le 4S et le 5 ?) Il est aussi courant pour Apple de ne pas proposer toutes les nouvelles innovations aux propriétaires d’anciens iPhone (Siri, l’assistant vocal, qui n’est par exemple pas disponible sur l’iPhone 3GS). Et oui, il faut bien tenter à la consommation en rendant rapidement les appareils obsolètes !

Autre interrogation : dans l’application Maps, les contenus de Google Maps incluent aussi Street View. Qu’en sera t-il quand Apple coupera les ponts avec Google ? Il n’y aura plus de vues immersives ? Pour le coup, ce serait vraiment de manque …

Rendez-vous le 12 septembre pour plus de détails !

 

Présentation du groupe de travail GNSS-SDR

Le groupe de travail GNSS-SDR a pour but de produire un logiciel GNSS open source multi-constellation (GPS/GLONASS/Galileo/COMPASS/etc.) et donc multi-fréquence, qui ne soit pas une « boite noire ».

Pourquoi se lancer dans une telle entreprise ?

Les récepteurs GNSS dans les téléphones ne sont pas utilisables directement : sur Apple iOS, on ne peut récupérer la position, la vitesse, l’altitude et la précision du positionnement que par les fonctions du  » core location framework « . Sur Android, même chose : la bibliothèque de fonctions ne permet pas de rentrer dans les rouages du système. Exit les informations de GDOP (global dilution of precision), le numéro des satellites, leur position, etc.

Exit aussi la possibilité d’utiliser des systèmes d’augmentation de son choix : WAAS aux Etats-Unis, EGNOS en Europe. On rappelle que ces dispositifs corrigent certaines erreurs dans le processus de géolocalisation (gratuitement) par l’envoi de corrections par le biais de satellites géostationnaires.

Philosopihe du groupe

Le groupe de travail s’attaque à la base du principe de géolocalisation : l’étude de forme des signaux reçus des satellites.

Obtenir de telles données est impossible avec les puces des smartphones, on vient de le voir, mais aussi avec les récepteurs professionnels (Leica, Trimble, etc.) qui restent des systèmes fermés.

Les graphes ci-dessus proviennent d’un montage réalisé avec une clé USB TNT avec le même principe de base qu’évoqué dans un article précédemment traité ici. En gros, ils utilisent une antenne GPS Garmin (simple antenne déportée qui sert dans les voitures) un amplificateur (LNA) et cette fameuse clé USB TNT dotée d’un circuit RTL2832U et d’un tuner E4000.

Premières conclusions de leur expérience

A partir du montage décrit ci-dessus, de lignes de code (Matlab, C++) et de beaucoup de patience et d’acharnement, ils ont réussi à obtenir les signaux de 4 satellites, ce qui est suffisant pour obtenir une position. Certes, la précision obtenue est de 200 m, mais n’est-ce pas un bon début ? L’image ci-dessous illustre 10 secondes d’acquisition.

Perspectives

La prochaine étape est de parvenir à capter plus de satellites et d’augmenter la précision du positionnement. L’utilisation de cette clé USB TNT présente l’avantage d’offrir une solution très peu chère pour acquérir les signaux. Mais la contrepartie pour l’instant, c’est d’avoir « un tuyau » au débit trop réduit pour capter tous les satellites.

En tout cas, on hâte de voir la suite de leurs recherches !

Pour obtenir les détails de leurs premières expériences, visitez la page du groupe GNSS-SDR.

Utiliser une clé TNT pour en faire un SDR

Commençons par un extrait de Wikipédia :

Une radio logicielle, en anglais Software Radio ou Software Defined Radio (SDR), est un récepteur et éventuellement émetteur radio réalisé principalement par logiciel et dans une moindre mesure par matériel.

Vous l’avez compris, nous allons réaliser un récepteur radio à partir d’une clé TNT. Celle ci-dessous vaut moins de 25 €. Et garantie 5 ans 😛 (Un peu moins peut être avec les radiateurs que je lui ai ajouté.)

Il devient alors possible d’écouter tout ce qui se passe sur la bande 50 MHz – 1700 MHz. Ce « hack » ne date pas d’hier, il y a déjà eu des articles dessus. Cependant, la plupart de ces articles est en anglais. De plus, en ayant suivi les méthodes préconisées par ces articles, j’ai quand même eu quelques soucis. Je vous propose donc mon tutoriel pour choisir le bon matériel et réussir cette manipulation.

Tutoriel d’utilisation d’un RTL2832U avec SDR

Quel lien avec la cartographie et les autres thèmes de ce blog ? Aucun au premier abord … Et pourtant, ce système permet d’écouter tous types d’ondes radio, y compris les ondes des satellites GPS. Les fréquences GPS sont  L1 (1 575,42 MHz) L2 (1 227,60 MHz) qui sont donc deux fréquences accessible par notre montage, moyennant une petite bidouille supplémentaire. Des tests sont en cours pour faire du positionnement.

Prenons-nous à rêver. Imaginons deux clés sur notre ordinateur, l’une écoute L1, l’autre L2. On aurait un GPS bi-fréquence pour moins de 50 € !

Vivement que l’on puisse tester ça 😉

La 3D sur iOS par Google est là !

Google aura donc grillé la priorité à Apple pour la mise à disposition des cartes en 3D sur iOS (iPhone 4S, iPad 2 & 3) dont nous parlions ici, via une mise à jour de Google Earth pour iOS.

Mise à jour Google Earth 7.0
Mise à jour Google Earth 7.0

Pas mal d’infos dans la description de la mise à jour, mais peu de villes sont pour l’instant couvertes. Pour rappel, Google a fait le choix de la photogrammétrie pour construire ses modèles 3D et des prises de vues à 45° pour éviter les occlusions.

Pour la solution 3D d’Apple, il faudra attendre iOS 6 dans quelques mois. On pourra alors comparer les deux solutions.

Le guidage en vélo par GPS sans écran

Le titre de cet article est accrocheur, n’est-ce pas ? Comment peut on réaliser la prouesse de suivre un itinéraire à vélo sans jamais poser les yeux sur son GPS ? Ni même en écoutant des instructions ?

L’idée (géniale) de Michael Fretz est d’indiquer le moment de tourner à droite ou à gauche par des vibrations dans les poignées du guidon. Pour cela, il utilise un téléphone sous Android, un arduino et deux vibreurs. L’idée est d’intégrer les vibreurs dans les poignées du vélo, et de déclencher la vibration quelques mètres avant de tourner.

Là où l’idée est géniale, c’est que l’on ne quitte pas la route des yeux et le GPS (ou le smartphone) est à l’abri en cas de pluie. Le concept prend encore plus de sens à scooter ou à moto. Écouter les instructions vocales dans des écouteurs tout en étant coupé des bruits ambiants coupe toute notion de danger.

Le concept date de 2010, mais je le trouve intéressant.

PUNKT.FIZN from Danny Arielli on Vimeo.

D’autres informations ici.