Google Earth 2017 - Extrait d'un interview de Gopal (ingénieur Google) et de Kevin ( pilote) par Nat et Lo
voir: www.spar3D.com
Mis à jour le 04/08/2023

Nat, Lo et Gopal

Google Earth (GE) est le plus important logiciel d'imagerie géographique offert aux internautes; il leur donne la version numérique la plus photoréaliste de notre planète. Des montagnes aux grandes villes en passant par les océans, GE fait le tour de la terre depuis plus de 10 ans.

Comment construisons-nous GE ?

Au départ, nous identifions les endroits du monde où nous souhaitons prendre des images; une fois sur place, nous en récupérons le maximum grâce à différents outils complémentaires.

Satellite Landsat

Le premier outil est le satellite; il donne la vue globale. Les vues 2D qui couvrent le globe terrestre proviennent toutes de satellites.

Avion photo piloté par Kevin pour Google

Quand l'utilisateur de GE se rapproche du sol, il regarde alors des données 3D que nous avons collectées par avion.

2017 – Photos Street view - Voiture Google - Tête à 7 caméras, 2 caméras latérales, 2 LIDAR à 45° vers le haut
voir: arstechnica.com

Au sol, lorsqu'il circule dans la rue sur l'écran de son ordinateur, il regarde les photos prises par les Google Street View Cars.

Quel sont les défis les plus difficiles à relever ? Le plus important est celui de connaître à l'avance le temps qu'il va faire. Nous cherchons toujours à avoir un ciel clair. Sur Londres par exemple, il nous a fallu beaucoup d'heures de vol pour obtenir une image totalement exempte de nuage.

Un vol photo dure en moyenne cinq heures; l'avion ne traverse pas tout un pays, il fait une série de petits allers-retours sur une zône déterminée.

5 caméras

L'avion est équipé de cinq caméras; elles sont orientées vers le bas, vers l'avant, vers la gauche et vers la droite. La redondance des caméras permet d'avoir des vues sous différents angles du même endroit et les petits allers-retours donnent des vues qui se recouvrent sur ce dernier.

La photogrammétrie permet d'extraire une surface en 3D des différentes vues de l'endroit photographié. Les images sont retouchées; il faut enlever les nuages et la brume puis faire des corrections colorimétriques. Parfois, vous pouvez même voir que certaines villes sont sans voiture c'est à dire que nous avons pris le temps de les enlever.

Computer vision

La vision par ordinateur est le gros progrès technologique de ces dernières années. L'ordinateur recherche des groupes de points identiques sur des vues qui se recouvrent; les coordonnées x, y, z et l'orientation de ces vues sont fournies par le GPS; en final, une carte spatiale – depth map - positionne en 3D les images par rapport aux groupes de points matérialisant la surface 3D.

Mesh

Texture

La réunion des depth maps correspondant aux cinq caméras produit un nuage - mesh – c'est à dire une reconstruction 3D de l'endroit survolé; ce nuage reçoit ensuite la texture qui est prise sur les photos des murs et des toits des immeubles survolés.

Les formes naturelles sont ce qu'il y a de plus difficile à reproduire. C'est d'autant plus compliqué quand il s'agit d'arbres car ils ont des branches et des feuilles; souvent, une fois reconstruits, ils ressemblent à des sucettes, car actuellement c'est ce que nous savons faire de mieux. Heureusement nous progressons. La modélisation high fidelity des différentes structures rocheuses du Parc national des Yosemites en est un bon exemple.

GE utilise probablement plusieurs dizaines de millions d'images. Le chiffre à retenir est celui du nombre d'images utilisé dans Pretty Earth qui est la vue globale de la terre à partir du ciel: environ 700.000 vues Landsat sont utilisées pour en donner une image d'une seule pièce.

De plus nous choisissons les meilleurs pixels pour chacune; c'est pourquoi où que vous regardiez sur GE, c'est le printemps partout.

Il faudrait 60 ans pour traiter toutes ces données avec un seul ordinateur; ce temps de traitement serait à multiplier par 20, pour tenir compte du nombre de niveau de zoom disponible sur GE.

On peut dire de manière imagée que naviguer dans GE à différentes échelles c'est comme passer d'une poupée russe à l'autre avec des poupées qui seraient elles-même des puzzles.

En terme de changement, la question importante est de savoir de quand date une image. Nous essayons de renouveler les images Landsat tous les deux ans. Plus nous nous rapprochons de la terre, plus les mises à jour sont fréquentes. La cadence est inférieure à un an sur les grandes villes à forte densité de population.

Les changements nous permettent de voir l'évolution de notre planète à différents niveaux. Une fois enregistrés, ils deviennent un produit appelé Earth Engine offrant la possibilité de voir les données correspondantes à une date donnée; couplé avec la vision par ordinateur, Earth Engine permet d'avoir une vue d'ensemble des changement sur un thème particulier entre deux dates. Nous pouvons ainsi suivre la déforestation en Amazonie, là où la couverture boisée diminue; idem pour les bateaux et les zones de surpêche.

Earth Engine peut être vu comme un outil de veille sur la planète; comme la planète, il doit évoluer en permanence.

Virtual Reality

En 2017, il faut signaler le module de réalité virtuelle - Virtual Reality – sur lequel GE travaille; à terme, il donnera aux internautes la possibilité de mieux voir en 3D tous les plus beaux sites de notre planète.

Virtual Reality
voir: Cardboard

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PS: Merci de donner remarques, idées ou le bonjour encliquant ci-dessous:

christian.degastines@orange.fr

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