Introduction au système H3
La représentation physique du monde dans Terra Engine repose sur H3, un système de grille hexagonale développé par Uber pour l'indexation géographique. Cette technologie découpe la surface terrestre en hexagones uniformes :
Système H3 illustrant le découpage progressif du globe en cellules hexagonales de diverses tailles.
Pourquoi modéliser le monde avec une grille hexagonale ?
Le découpage du monde en unités régulières facilite les calculs et la gestion des interactions entre zones. Il permet aussi de simuler efficacement des phénomènes complexes à grande échelle.
Le choix de la forme hexagonale, plutôt que carrée ou triangulaire, s'appuie sur plusieurs atouts majeurs :
En résumé, la grille hexagonale offre le meilleur compromis entre réalisme, performance et simplicité pour modéliser le monde.
Cas d'usage
Simulation des dégâts
Le maillage hexagonal permet de calculer les dégâts selon l'intensité de l'événement et la vulnérabilité de chaque cellule. Le système prend en compte la densité démographique et les infrastructures locales pour estimer les pertes humaines et matérielles.
La capture illustre la propagation des dégâts sur les cellules hexagonales : les dommages sont maximaux au centre (par exemple, à l'épicentre d'une explosion) et diminuent progressivement avec la distance.
Génération des territoires
H3 sert également à façonner les contours des territoires. Le système convertit automatiquement les données GeoJSON issues de données ouvertes en cellules hexagonales, produisant ainsi des frontières nettes et continues. Cette méthode garantit des représentations territoriales cohérentes et précises, sans chevauchements ni espaces vides entre territoires adjacents.
Représentation des frontières des territoires et des pays en Amérique Latine.
Modélisation des phénomènes géospatiaux
Le système H3 utilise des cellules hexagonales pour modéliser la forme et la trajectoire de phénomènes comme les cyclones tropicaux et les séismes. Cette approche permet de simuler l'impact de ces événements en identifiant précisément les zones les plus touchées. Pour un cyclone tropical, la forme est construite en cellules hexagonales et évolue avec l'intensité, ce qui détermine la propagation des dégâts et des pertes humaines sur la grille. La vidéo suivante présente Terra Engine v0.0.14 en train de simuler, entre 2000 et 2025, des catastrophes naturelles majeures ( séismes, cyclones tropicaux et éruptions volcaniques) à partir de données scientifiques réelles (dont de larges catalogues historiques tels qu'IBTrACS pour les cyclones et le GVP pour les éruptions volcaniques), et montre leurs effets sur les populations, les infrastructures, les économies et le paysage géopolitique.
Séismes, cyclones tropicaux (IBTrACS) et éruptions volcaniques (GVP) sur la grille hexagonale ; impacts sur populations, infrastructures et économies.
Gestion dynamique des cellules
Terra Engine utilise une résolution H3 suffisamment fine pour modéliser avec précision les territoires de petite taille et les phénomènes géospatiaux complexes. Ce paramètre technique génère un maillage global composé de plus de 14 millions de cellules hexagonales !
Afin d'assurer des performances optimales, Terra Engine active ou supprime les cellules hexagonales à la demande, selon les besoins de la simulation. Cette gestion dynamique optimise la consommation de mémoire.
Timelapse de la gestion dynamique des cellules : on observe la création et la suppression progressive des cellules au fil des dégâts et de la reconstruction après les catastrophes naturelles aux Philippines.
Perspectives et conclusion
La grille hexagonale de Terra Engine pose les bases d'une simulation géopolitique robuste et évolutive. Prochainement, le système H3 permettra de modéliser les routes commerciales, les chaînes de production et d'intégrer la gestion des opérations militaires, avec un contrôle dynamique des territoires et des frontières.
Par la suite, ce maillage permettra d'ajouter des fonctionnalités avancées : modélisation d'infrastructures stratégiques, gestion des ressources, des flux de population et d'autres systèmes géopolitiques nécessitant une grande précision géographique.