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Jumeaux numériques · 2026-10-16 · 8 min
CityGML, IFC ou 3D Tiles : quel format pour un jumeau numérique ?
Trois formats reviennent sans cesse dès qu'un jumeau numérique passe à l'échelle de la ville, et on les compare souvent comme s'ils étaient concurrents. Ils n'ont pas le même rôle : CityGML décrit la ville sous forme d'objets, IFC décrit un actif élément par élément, et 3D Tiles transmet l'un ou l'autre à un navigateur, morceau par morceau.
Les maquettes IFC de la gare centrale d'Helsinki et de sa gare routière parmi les îlots de la carte 3D dans IFC Viewer Online
Quand un jumeau numérique passe d'un bâtiment à un quartier, trois formats reviennent dans chaque conversation : CityGML, IFC et 3D Tiles. On les met souvent côte à côte comme si l'un devait l'emporter. Ils ne sont pas concurrents : chacun répond à une question différente, et un jumeau de ville a généralement besoin des trois.
L’essentiel
- CityGML (et son encodage JSON, CityJSON) décrit la ville sous forme d'objets : bâtiments, voirie, terrain, végétation, à différents niveaux de détail.
- IFC décrit un actif élément par élément, avec les types, les propriétés et les relations dont l'exploitation et la maintenance ont besoin.
- 3D Tiles sert à la diffusion : il découpe n'importe quel contenu 3D en tuiles qu'un navigateur charge en continu, du plus grossier au plus fin.
- Convertir de l'un à l'autre fait toujours perdre quelque chose. Gardez chaque source dans son propre format et ne convertissez que pour diffuser.
Trois rôles, pas trois rivaux : la ville, l'actif, et l'acheminement de l'un ou l'autre jusqu'au navigateur.
CityGML : la ville sous forme d'objets
CityGML est le standard de l'Open Geospatial Consortium pour les modèles 3D de ville[citygml]. Il décrit une ville sous forme d'objets typés (bâtiments, ponts, voirie, eau, végétation, terrain), chacun avec des attributs et une géométrie à un niveau de détail donné, de l'emprise au sol (LOD0) à la façade avec ses ouvertures (LOD3). De nombreux jeux de données nationaux et municipaux sont publiés dans ce format, et CityJSON[cityjson] encode le même modèle de données en JSON, bien plus facile à manipuler dans un navigateur.
Son point fort est l'étendue : un quartier entier, classé de façon cohérente. Sa limite est la profondeur : un bâtiment CityGML ignore tout de la pompe de son sous-sol. La comparaison entre ses niveaux de détail et ceux du BIM se trouve dans le LOD en BIM et en CityGML.
IFC : l'actif, élément par élément
IFC est le schéma ouvert de buildingSMART pour les maquettes de bâtiments et d'infrastructures, publié sous la référence ISO 16739-1[ifc]. Chaque mur, porte, pompe ou point d'ancrage y est un élément doté d'un type, de propriétés, de quantités et de relations avec les éléments qui l'entourent. C'est ce dont un jumeau a besoin pour les actifs qu'il suit : une identité à laquelle lier les données en direct, et les données sur lesquelles s'appuie la maintenance. Placer une maquette IFC sur la carte nécessite son géoréférencement, un IfcMapConversion, traité dans coordonnées IFC et géoréférencement.
3D Tiles : conçu pour la diffusion en continu
3D Tiles, un standard communautaire de l'OGC[3dtiles], résout un autre problème : faire entrer d'énormes contenus 3D dans un navigateur. Un jeu de tuiles (tileset) est un arbre de tuiles, chacune avec son propre niveau de détail ; la visionneuse charge d'abord les tuiles grossières, puis affine là où regarde la caméra. Les maillages de photogrammétrie, les nuages de points et des modèles de ville entiers sont diffusés de cette façon. Le sens des tuiles se limite aux métadonnées qu'elles transportent.
Côte à côte
| CityGML / CityJSON | IFC | 3D Tiles |
|---|
| Décrit | Des objets urbains | Un actif, élément par élément | Tout contenu 3D, en tuiles |
| Échelle typique | Du quartier au pays | Bâtiment, pont, gare | Jusqu'à la planète entière |
| Sémantique | Classes et attributs par objet | Types, propriétés, relations, systèmes | Métadonnées par tuile ou par entité |
| Géométrie | Surfaces en LOD0–3 | Solides par élément | Maillages (glTF), nuages de points |
| Position réelle | Intégrée | Facultative (IfcMapConversion) | Intégrée |
| Point fort | Des données cohérentes à l'échelle de la ville | L'identité et les données des actifs | Diffuser de grandes maquettes vers un navigateur |
Comment un jumeau de ville les combine
Le schéma courant : le modèle de ville en CityGML ou CityJSON pour le contexte et les analyses à l'échelle de la ville ; IFC pour les actifs qui portent des données en direct ou demandent de la maintenance ; et 3D Tiles pour diffuser celui des deux qui est trop volumineux pour être envoyé d'un seul bloc. Convertir de l'IFC en CityGML conserve l'extérieur et perd l'essentiel du sens ; convertir l'un ou l'autre en 3D Tiles conserve l'apparence et guère plus. Gardez donc chaque source dans son propre format, et ne convertissez que pour diffuser.
Dans les exemples en direct de ce blog, le contexte est constitué de bâtiments OpenStreetMap dessinés en blocs extrudés (à peu près du LOD1) et les actifs sont des maquettes IFC, car c'est à elles que se lient les données en direct. Cette visionneuse lit l'IFC ; elle ne lit aujourd'hui ni le CityGML ni les 3D Tiles externes. Les exemples, et ce qu'ils montrent : qu'est-ce qu'un jumeau numérique urbain.
CityGML, IFC ou 3D Tiles : quel format pour un jumeau numérique ?