Service national d’hydrographie et d’océanographie, le Shom ne cesse d’innover pour fournir aux usagers de la mer des produits et des services toujours plus sûrs pour une navigation optimisée. Dernière innovation en date, l’application « La tête dans les nuages de points ». Développée avec Cervval, société du groupe Tacthys spécialisée en ingénierie informatique, elle met en oeuvre la réalité virtuelle appliquée au traitement de la bathymétrie (mesure des profondeurs). L’objectif est d’améliorer les outils de travail des équipes du Shom. Une riche collaboration à la croisée des sciences et techniques de la mer, de la recherche et de l’informatique.

« La tête dans les nuages de points », une application sur mesure

La mission du Shom est de connaître et décrire les caractéristiques physiques de l’océan et de prévoir leurs évolutions. Parmi ces caractéristiques, la mesure du relief et de la profondeur des fonds marins - ou bathymétrie - occupe une place importante dans ses activités.
En effet, la connaissance précise de la bathymétrie est indispensable à un grand nombre d'applications (conception des cartes marines de navigation, connaissance et le suivi de l'environnement marin, la modélisation hydrodynamique ou la gestion intégrée des espaces marins), au premier rang desquelles la sécurité de la navigation. Cela motive en très grande partie le souci d’exactitude de la mesure.

Simplifier le traitement des données bathymétriques

Au Shom, l’acquisition de la donnée se fait par moyens acoustiques (sondeur multifaisceaux) ou par moyens optiques - systèmes laser aéroportés, appelés LiDAR. Les ondes ou la lumière émises se réfléchissant sur les fonds marins, il est ainsi possible d’en déduire la profondeur de l’océan ou les reliefs du littoral.
Une fois acquise, cette donnée, représentée par un nuage de points, doit être analysée et triée. Or, tous les points ne correspondent pas au fond marin. Certains points peuvent par exemple représenter de la faune sous-marine et non le fond marin. C’est ce que l’on appelle du « bruit » qui doit faire l’objet d’un traitement par l’humain.

Pour répondre à cette problématique, le laboratoire d’innovation du Shom a fait appel à Cervval avec l’objectif de faciliter le traitement de la donnée bathymétrique et topo-bathymétrique par les hydrographes.

Réalité virtuelle, améliorations réelles du traitement de la donnée

Dans des environnements complexes, le traitement de la donnée sur ordinateur présente des limites de visualisation et d’appréhension de la 3D. La réalité virtuelle permet de lever ces freins, en proposant une approche immersive avec de la profondeur dans le nuage de points. L’affichage de données contextuelles comme la marée ou la carte marine est une plus-value pour l’hydrographe qui traite la donnée.

Cette solution propose également un mode collaboratif qui permet de travailler à plusieurs sur le même levé bathymétrique. Ainsi, les équipes du Shom sont plus efficientes sur le traitement de cas complexes et les nouveaux collaborateurs connaissent une montée en compétences plus rapide.

L’apport de la réalité virtuelle et de l’intelligence artificielle dans le traitement des nuages de points permet aussi de synchroniser les données obtenues. Initialement, les équipes du Shom s’appuyaient sur plusieurs écrans d’ordinateurs afin de comparer les cartes. En synchronisant les données, on note un gain de temps, les tâches sont ainsi moins répétitives et le travail est plus ludique.

« En développant l’application « la tête dans les nuages de points » sur ordinateur et en réalité virtuelle, nous n’avons pas remplacé les outils de travail du Shom pour le traitement des données servant à la réalisation des cartes marines. Nous avons ajouté de la réalité virtuelle à la façon de travailler afin de simplifier les tâches et d’offrir un nouveau regard sur la donnée. Les équipes peuvent désormais travailler en collaboration sur des cartes dont les données sont synchronisées et en immersion grâce à la réalité virtuelle » explique Matthieu Courgeon, chef de projet et leader technique chez Cervval.

« Aujourd’hui, la donnée est traitée sur ordinateur avec des écrans 2D, la réalité virtuelle va permettre de venir mieux s’immerger dans les nuages de points bathymétriques afin de mieux appréhender l’environnement » déclare Coralie Monpert, experte en bathymétrie au Shom.

Découvrez le projet en vidéo