l'art des DAO, CAO et compagnies

Tableau comparatif

Une application de CAO-DAO :	Une application de PAO :	Une application de SIG :
- donne la priorité : • à la représentation des données • aux fonctions de dessins - est destinée à créer un dessin qui évoluera peu - concerne un volume de données limité	- donne la priorité : • à la compréhension • à l’esthétique du document - s’intègre dans la chaîne graphique en fin de production	- donne la priorité : • à l'organisation des données, • à leur géoréférencement • à la connaissance de leur qualité (métadonnées) • aux fonctions de mise à jour et de consultation - enregistre un volume de données complexe et étendu - utilise un système géométrique de référence - permet le développement d’applications métier

DAO, CAO, PAO ET SIG.

Pour beaucoup d'utilisateurs, la cartographie numérique relève du domaine des logiciels de DAO ou de CAO. La PAO ou publication assistée par ordinateur a aussi sa place dans cette panoplie.

En quoi ces outils sont-ils différents ?

LE DESSIN ASSISTE PAR ORDINATEUR (DAO)

Le DAO a constitué une première étape pour la production informatique de dessins techniques. Pour réaliser un dessin, le DAO utilise et juxtapose des éléments graphiques appelés primitives. Ces primitives sont simplement les points, les segments de droite, les segments d’arc de cercle ou d’ellipse, les rectangles, les polygones les courbes, ou encore le texte. Et ces primitives sont représentées par des expressions algébriques qui permettent leur manipulation : tout le monde se souvient des formules qui permettent de dessiner une droite ou une courbe sur une feuille repérée par deux axes perpendiculaires. Le DAO exploite le même principe et donne le nom de « vectoriel » à ce genre de dessin^[1].

Exemple de primitives : segment de droite, polyligne, “spline ”, cercle, arc de cercle, ellipse, rectangle, texte.

En plus du tracé des primitives qui permettent de construire un dessin complexe, l’application de DAO offre des fonctions spécifiques, comme :

o       les changements d’échelle,

o       l’organisation en couches ou calques,

o       le dessin automatique des lignes de cotes,

o       l’impression des dessins de multiples façons,

• etc.

On distingue le dessin 2D où le projeteur construit les différentes vues planes de l’objet, comme sur le papier. Il n’y a pas de relations entre les différentes vues. Dans le dessin 3D, le projeteur peut construire son objet en trois dimensions, sous une apparence « fil de fer », surfacique ou volumique. Il peut choisir différents points de vue et faire « tourner » l’objet dessiné.

L’utilisation de ces outils DAO s’effectue de plus en plus souvent dans un système géoréférencé avec coordonnées (plan de voirie, plan des réseaux...).

Les outils sont connus : AutoCad (édité par la société Autodesk) et MicroStation (édité par Bentley Systems) sont les plus répandus, mais il existe aussi de nombreux outsiders. Le marché en offre plusieurs centaines, généralistes ou spécialisés, de gratuits à très coûteux.

Dans une catégorie un peu à part, les outils de dessin raster ne doivent pas être oubliés. Ils permettent de créer et modifier un document fichier raster (un plan scanné), et peuvent apporter une aide précieuse à la maintenance des plans, à cause de leur facilité d’usage.

LA CONCEPTION ASSISTEE PAR ORDINATEUR (CAO)

Très vite, le dessin assisté par ordinateur est apparu comme un formidable moyen d’aider le projeteur à concevoir son projet.

Le dessin étant représenté par des expressions algébriques, le calcul permet de modifier l’angle de vision d’un projet, de le faire tourner, voire de simuler le fonctionnement et de mieux élaborer son projet.

C’est en ce sens que l’outil de dessin est vite devenu un outil de conception, ce qui explique l’association systématique des deux acronymes : la CAO-DAO (ou CAD-CAM en anglais). Il existe des outils de CAO-DAO spécialisés : tracés routiers, chaudronnerie, aéronautique, etc.

Une application pour architectes permet par exemple de dessiner, de concevoir et de produire les descriptifs qualitatifs et quantitatifs correspondant aux plans.

Les outils généralistes de CAO-DAO (AutoCad, MicroStation, etc.) sont utilisés avec des produits complémentaires. Les premiers utilisés sont les bibliothèques d’objets (ou de dessins). Il s’agit du dessin d’objets fréquemment représentés : symboles cartographiques, dont la présentation est d’ailleurs normalisée, éléments de mobilier urbain, objets du bâtiment, pièces de chaudronnerie, etc. Chaque utilisateur peut construire sa propre bibliothèque d'objets où en acquérir chez un fournisseur spécialisé.

Le langage de développement

Plusieurs éditeurs proposent, pour leur logiciel de CAO-DAO, un langage de développement qui sert à ajouter des fonctions au logiciel. Des programmes sont ainsi développés par des sociétés d’informatiques indépendantes de l’éditeur du logiciel de base. Les programmes permettent de proposer des applications complémentaires spécialisées par métier.

Les applications complémentaires (ou programmes « add-on »).

Une société fournira par exemple un programme qui calcule des cubatures, tandis qu’une autre proposera un module qui ajoute des fonctions topologiques à un système qui en était dépourvu.

Ces compléments permettent aux outils de DAO-CAO d’offrir des fonctions qui les rapprochent des logiciels de SIG. Des SIG sont ainsi construits à l’aide de logiciels de CAO-DAO qui arrivent à simuler le fonctionnement d’un logiciel dédié SIG.

La visualisation de projets

Les outils de visualisation de projet constituent une autre catégorie d’applications complémentaires. Le résultat brut du dessin (maquette « fil de fer », par exemple) est austère et nécessite d’être « habillé » pour être plus compréhensible, pour offrir une apparence proche de la photographie. C’est ce qui justifie le recours à des applications de visualisation de projet.

Les applications d’image de synthèse sont encore plus spécialisées. D’un côté la CAO-DAO met l’accent sur la précision de la modélisation et garde un caractère technique, tandis que les logiciels d’images de synthèse s’attachent à produire un réalisme s’approchant de la photographie. Ces logiciels calculent la réflexion de la lumière sur les objets brillants, simulent l’épaisseur d’une plaque de verre, prennent en compte la couleur, la texture des objets, les différentes sources lumineuses, les ombres… Ils complètent la fabrication de la maquette par l’outil de CAO-DAO.

L’habillage consiste ensuite à ajouter dans l’image les objets qui n’ont pas été modélisés (comme les arbres), avant de terminer par la définition des ambiances lumineuses.

Le photomontage peut enfin compléter la présentation, en intégrant l’image de synthèse d’un projet dans une photographie du paysage.

Les formats

Les logiciels de CAO-DAO enregistrent les données graphiques dans des documents-fichiers dont le format est souvent propre à l’éditeur (format « propriétaire »). Ainsi AutoCad utilise le format « DWG », tandis que MicroStation produit du « DGN ».

Autodesk a également défini le format d’échange « DXF » qui est reconnu par tous les progiciels. Il faut cependant savoir que le format DXF présente des variations qui gênent les échanges de données, et notamment des lots de données qui n’ont pas été préparés pour être échangés. Certaines particularités du dessin sont propres à chaque éditeur et peuvent ne pas facilement être transférées d’un format à l’autre. C’est le cas des lignes courbes qui sont interdites dans les échanges de données. Les échanges de données effectuées à l’aide du format « DXF », doivent faire l’objet d’une préparation et notamment d’une structuration.

L’armoire à plans

L’utilisation de la CAO-DAO ne saurait enfin ignorer l’utilité de l’armoire à plans électroniques, destinée à faciliter l’archivage, la gestion des versions et la recherche des plans électroniques. Cette application spécifique est destinée à valoriser la mise en œuvre de la CAO-DAO, dont les bénéfices sont souvent diminués par une gestion défaillante de la production graphique.

L’armoire à plan électronique qui ressemble à un catalogue de plans exprime une volonté de gestion des données qui la rapproche du SIG. La description des données, à l’aide de métadonnées est en effet une exigence du SIG.

Internet

La CAO-DAO trouve enfin sa place sur la toile. Des éditeurs sont allés jusqu’à proposer la CAO-DAO par Internet et le stockage des documents fichiers sur leur site. Cette formule peut présenter un intérêt pour les plans dessinés par plusieurs projeteurs géographiquement éloignés.

L’usage le plus courant reste l’affichage à distance, pour une consultation en ligne des plans et cartes. Le format vectoriel est en effet beaucoup plus compact que le format raster. Il offre des temps de transmission beaucoup plus courts et plus de souplesse dans le choix des échelles d’affichage.

Le dessin vectoriel est diffusé par l’intermédiaire de formats spécifiques (format SVG par exemple) qui accélèrent la transmission des images et leur affichage. Cette solution sera notamment exploitée pour faciliter la communication des plans et cartes dans les organisations réparties sur plusieurs sites, ou pour communiquer avec le grand public.

LA PUBLICATION ASSISTEE PAR ORDINATEUR (PAO)

Les logiciels de PAO sont des outils de dessin, plutôt destinés à la présentation Ils sont capables de traiter les représentations créées avec les outils de CAO-DAO et de SIG, afin de les intégrer dans des documents comprenant également du texte.

Les outils de PAO sont capables d’exploiter des images de différents formats : raster, vectoriels ou d’autres formats hybrides du domaine de la bureautique (metafile).

LE SIG

Les SIG^[2], ou, pour être plus exact, les progiciels pour SIG, offrent, par rapport à la CAO-DAO, des capacités bien supérieures en matière de stockage et de traitement des données.

L’outil de CAO-DAO produit des plans qui répondent à une intention précise : le plan des voies, le plan d’un lotissement, le plan d’un étage de bâtiment. Ces documents sont destinés à préparer une décision, à décrire un objet à construire, etc. Ces plans correspondent à une zone géographique toujours précisément délimitée. Ils deviennent moins aisés à manipuler quand l’utilisateur veut intervenir sur une zone à cheval sur deux plans, ou quand l’utilisateur ne s’intéresse qu’à une partie des informations contenues dans le dessin.

Dans un SIG, les objets graphiques sont en conséquence emmagasinés dans une base de données, en fonction de différents critères comme leur signification (parcelles, voies, textes…). Ils sont restitués à la demande à partir de tout ou partie de ces critères, et de l’espace du territoire souhaité.

L’expression des besoins a ainsi débouché, avec le SIG, sur une façon différente de traiter l’information graphique. Dans son principe, le SIG remplace l’action de concevoir et dessiner, par des saisies en volumes, privilégie leur stockage et diversifie leur restitution.

POSITIONNEMENT DES OUTILS LES UNS PAR RAPPORT AUX AUTRES

Sur le plan pratique, les trois catégories présentent des différences, un peu comme se distinguent

·        le tableur, qui est spécialisé dans les calculs mais qui devient moins efficace pour accumuler de grandes quantités de chiffres,

·        le traitement de texte (qui permet de dessiner un tableau de chiffres, mais sans faire les calculs),

·        et la base de données, spécialisée dans le stockage de grandes quantités de données, qu’elle est capable de restituer sous forme de tableaux et de textes (états).

La différence entre logiciel de SIG, de CAO-DAO, de PAO, n’est cependant pas toujours aisée à percevoir en raison du dynamisme des éditeurs informatiques : les limites entre catégories ont tendance à s’estomper car les éditeurs de progiciels pour SIG s’efforcent de donner à leurs produits de meilleures fonctions en matière de dessin, tandis que les éditeurs de progiciels de CAO-DAO les enrichissent de fonctions de type SIG.

Les éditeurs souhaitent élargir leur marché et dotent progressivement leurs produits de fonctions qui se rencontrent dans des produits concurrents. Aussi, le positionnement des logiciels de SIG, évolue-t-il.

Les produits de CAO-DAO et de SIG ont tendance à distinguer les fonctions d’édition (création, modification, présentation des graphismes) et les fonctions de gestion des données. Les éditeurs de SIG proposent souvent des modules séparés pour l’édition des plans et cartes d’une part et pour la gestion des bases de données géographiques ouvertes d’autre part. Les grands éditeurs de S.G.B.D. mettent au point des modules (« cartouche spatiale ») spécialisés dans la gestion des données géographiques.

En conséquence, les outils de dessin et d’édition cartographique, pourront de plus en plus souvent exploiter directement les bases de données géographiques stockant directement les données DAO.

Échanges de données.

Les données produites en CAO-DAO constituent un investissement qui doit être préservé en vue d’une utilisation ultérieure. Les différentes catégories d’outils doivent communiquer. Le choix d’un outil (CAO-DAO ou SIG) répondra aux besoins de l’utilisateur et les échanges de données seront toujours possibles à condition que l’opération ait été prévue : les capacités d’échange reposent d’abord sur une structuration des dessins.

La CAO-DAO est ainsi un outil qui peut utiliser des données issues du SIG. (fonds de plan, etc...) afin de créer de nouvelles informations géographiques (plan de carrefour, plan de masse, etc...). Ces plans ont leur place dans le SIG où ils peuvent alors être intégrés. La CAO-DAO peut être considérée comme une application métier, complémentaire du SIG.

Afin de pouvoir être plus facilement échangées et utilisées, les données doivent donc être précisément décrites et structurées. Des normes apportent une réponse à ces objectifs. La nomenclature du CNIG étant indispensable pour la constitution des données du SIG, les utilisateurs de CAO-DAO auront avantage à structurer leurs dessins et à organiser leur stockage dans le même esprit. Chaque plan constitue un lot de donnée et justifie un catalogage conforme à la norme XP ENV 12657 qui propose une liste de critères (les métadonnées).

L’évolution de la CAO-DAO et des SIG.

Les fonctions proposées tant par les progiciels de CAO-DAO que par ceux de SIG évoluent à l’initiative des éditeurs.

Le maître d’ouvrage du SIG, de son côté, doit envisager un rapprochement entre ses activités de CAO-DAO et son SIG. Les deux domaines ont vocation à se rejoindre. Les dessinateurs forment de surcroît une population sensibilisée à l’information graphique. Ils ont leur place dans la préparation du SIG et peuvent jouer un rôle moteur dans son développement.

http://www.cnig.serveur-1.net/fiches/55DAOCAO.htm