Il n’aura fallu que de quelques années seulement pour faire du géant du net, un acteur incontournable de la cartographie en ligne. C’est en lançant le 8 février 2005, son service cartographique aux Etats-Unis et au Canada (puis Google Earth juin en 2005) que le Google a progressivement construit sa notoriété dans le domaine de la cartographie. Véritable concentré d’audace et d’ingéniosité, Google Maps s’étendra en Europe dès 2006 avant de conquérir le monde, chamboulant au passage les codes de la cartographie traditionnelle. Avec Google Maps, le géant de Mountain View a fait le pari fou de s’engager dans une stratégie visant à disposer de la meilleure carte, quel qu’en soit le prix.

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Doté d’une invraisemblable richesse en informations, Google Maps est encore, 15 ans après son lancement, considéré comme la référence des services cartographiques sur Internet. Le génie de Google, c’est avant tout d’avoir mis en place des technologies de rupture et vu à travers la cartographie numérique un moyen d’enrichir son moteur de recherche. De plus, Google Maps  et Google Earth (lancé la même année) vont démocratiser un monde (notamment celui de l’imagerie spatiale) jusque là réservé à quelques « happy few« . Adresses, point d’intérêts, images aériennes, satellites, rendus 3D photo-réalistes, photos immersives, trafic en temps réel, la variété et le détail des informations que l’on peut trouver dans Google Maps a de quoi en surprendre plus d’un, mais plus surprenant encore, c’est l’approche novatrice qu’a adopté Google en intégrant la carte au cœur de son infrastructure d’informations qui a véritablement changé les règles du jeu.

«Aujourd’hui, personne ne fait concurrence à Google sur le plan de la cartographie», Steve Coast, fondateur d’OpenStreetMap

Rapidement adopté par de nombreux utilisateurs de par le monde, Google Maps est aujourd’hui intégré à plusieurs millions de sites Web différents, faisant de son API cartographique l’une des interfaces cartographique les plus utilisées du net. Cette adoption unilatérale à fait de Google Maps un outil incontournable, aujourd’hui tellement ancré dans notre quotidien qu’il est difficile d’imaginer que nous ayons pu vivre sans. Pour arriver à se résultat, Google a employé les grand moyens en associant conception, stratégie, prouesse en matière d’ingénierie et d’ergonomie pour apporter une expérience radicalement différente à ses utilisateurs et proposer de nouveaux types de services. Quelle sont les secrets de ce succès ? Je vous propose un petit tour d’horizon de ce service cartographique hors norme.

Google entérine le concept de la « carte universelle »

Il y a de cela trente ans à peine, lorsqu’un cartographe réalisait une carte, il espérait pouvoir toucher quelques milliers de personnes avant que celle-ci ne soit plus à jour. Hormis les atlas est cartes du monde, la plupart des cartes avaient un public restreint et local, elles étaient aussi parfois difficiles à lire et à comprendre pour certains utilisateurs[1]. S’il fallait autrefois s’adapter aux cartes, les cartes web s’adaptent aujourd’hui à nos usages (échelle, utilisation de jour comme de nuit) et le niveau de détail qu’elles proposent est inédit. Depuis leur apparition, personne n’a jamais eu accès à autant de détails pour un coût aussi bas.

A l’image de Google Maps, la cartographie web offre l’opportunité d’avoir des cartes à la fois toujours à jour, et toujours à portée de main. Les erreurs sont corrigées continuellement et l’ajout de nouvelles informations se répercute instantanément auprès des utilisateurs. Contrairement aux cartes papier d’il y a trente ans, les cartes web actuelles n’expirent quasiment jamais. Leur accès est lui aussi facilité, car il suffit d’un smartphone ou d’un ordinateur pour trouver n’importe quel endroit du monde en quelques millisecondes, se localiser ou trouver le meilleur itinéraire pour s’y rendre avec facilité. L’immédiateté et l’omniscience de Google Maps bouscule les codes établis et transforme notre rapport à la cartographie en l’ancrant profondément dans notre quotidien. Avec plus d’un milliard d’utilisateurs par mois, plus rien ne semble échapper au géant de Mountain View.

L’expérience utilisateur au centre de la stratégie

Pour fidéliser ses utilisateurs et conserver son hégémonie, Google a sans cesse misé sur l’expérience utilisateur, n’hésitant pas à adopter une approche de rupture avec ce qui se faisait jusqu’alors dans le domaine de la cartographie numérique. Avant l’arrivée de Google Maps, la cartographie en ligne était surtout dominée par MapQuest, un acteur majeur qui n’apportait pas pleine satisfaction à ses utilisateurs pour de multiples raisons (expérience de navigation passable, qualité des informations médiocres et généralement peu actualisées).

C’est dans cette optique que s’est imposé le concept de la slippy map (comprendre carte glissante) qui s’affichera dans nos navigateurs avec les débuts de Google Maps. Son fonctionnement sera une petite révolution en soit et va durablement transformer l’expérience de la navigation cartographique sur Internet. Initialement développée en C++ par la société australienne Where 2 Technologies et racheté par Google en octobre 2004, l’application Expedition, fût transformée en application web à la demande explicite de Larry Page, Google Maps était né.

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Le découpage de la carte en un ensemble de mosaïques d’images (ou « tuiles ») va permettre aux utilisateurs des déplacements latéraux et verticaux (zoom) plus fluides et plus rapides tout en garantissant un affichage instantanée de la carte. L’autre avantage des tuiles, c’est de faciliter la gestion côté serveur, qui peut désormais mettre en cache les données et même les pré-générer. Ce mode de fonctionnement deviendra vite la norme en matière de cartographie web et permettra notamment de rendre la carte réellement interactive.

Capter l’innovation et fédérer une communauté

Les développeurs ont vite compris qu’ils pouvaient tirer parti de ce dynamisme pour « pirater » la carte de Google, ajouter leurs propres données et créer leurs propres cartes. C’est le cas notamment de Paul Rademacher, un informaticien qui dès 2005, a inventé une technique pour faciliter la recherche d’appartements à San Francisco en détournant l’API de Google Maps. Frustré par la nature limitée et dépouillée du site d’annonces Craigslist et inspiré par la qualité interactive de Google, Rademacher a passé six semaines à superposer les annonces d’appartements de Craigslist sur la carte de Google. Le résultat, HousingMaps.com, a été l’un des premiers mash-ups du Web (Le principe d’un mash-up est d’agréger du contenu provenant de différents sites, afin d’en créer un nouveau).

«HousingMaps a permis à Google de réaliser que la réutilisation de Google Maps par des développeurs pour créer de nouveaux contenus était incroyablement puissant», O’Reilly

Ce mash-up a montré que Google Maps pouvait être plus qu’une simple carte. En ouvrant sa carte à tout le monde via une API, Google a entrevu l’opportunité de créer un réseau de développeurs et de fournir un moyen formel de travailler avec des développeurs externes, faisant de Google Maps un rouage incontournable de la cartographie sur Internet.

Une page se tourne avec Street View

Lancé en 2007, Street View s’est avéré être l’une des fonctionnalités les plus controversées mais aussi l’une des plus populaires de Google Maps. Lancé dans certaines villes américaines en 2006, puis en Europe, au Japon et en Australie en 2008, le service à permis de mettre chaque rue de la ville à l’aide d’une caméra spécialement équipée et montée sur un véhicule. Chaque véhicule Street View est équipé d’une gamme de capteurs permettant à la fois de photographier et cartographier précisément l’environnement, permettant à Google de ne plus dépendre de fournisseurs de données tiers. Il a été révélé en 2010 que les voitures Street View capturaient également des informations sur les réseaux Wi-Fi privés alors qu’elles arpentaient les rues. Google s’est vu infligé 7 millions de dollars d’amende par les autorités américaines.

D’autres évolutions et innovations viendront par la suite enrichir le service cartographique et contribueront à sublimer l’expérience utilisateur, c’est le cas notamment de l’arrivée du WebGL en 2011, qui permettra de fluidifier davantage la navigation, d’afficher de la 3D nativement dans les navigateurs ainsi que de l’arrivée des villes modélisées en 3D par photorestitution dès 2012, ce qui permettra une navigation encore plus immersive et réaliste.

Ground Truth ou la quête ultime du détail

Soucieuse du détail, Google lance en 2008 le projet Ground Truth et y dédie une équipe. Ce projet vise à rassembler et exploiter plus efficacement toutes les données cartographiques potentielles dont dispose Google pour créer des cartes les plus précises et les plus détaillées possibles. Cette quête du détail poussera Google à lancer en parallèle Google Maps Maker, une API permettant de mobilier des volontaires pour compléter les informations manquantes dans Google Maps. Avec Ground Truth, Google va chercher à tirer profit de Street View (qui représente alors plus de 80 milliards d’images) et de l’imagerie satellite à sa disposition pour extraire automatiquement les informations contenues dans les images et optimiser la mise à jour de Google Maps.

L’équipe de Ground Truth a rapidement compris que les algorithmes de reconnaissance d’objets basés sur du Deep Learning pouvait leur fournir des données incroyablement riches et variées telles que les panneaux de signalisation, la limitation des vitesses, la localisation précise des commerces, la configuration des chaussées, mais également sur la logique de la connexion entre elles pour compléter et fiabiliser la carte.

C’est cette approche qui a notamment permis à l’équipe Ground Truth de développer une méthode de reconnaissance automatique des numéros de rue en 2014, un travail essentiel pour fiabiliser les bases d’adresses de Google Maps. Aujourd’hui, plus d’un tiers des adresses dans le monde ont vu leur emplacement amélioré grâce à ce système. Dans certains pays, comme le Brésil, cet algorithme aurait selon Google amélioré de plus de 90% la base d’adresses de Google Maps. Étendu à la reconnaissance des noms de rues, ce procédé permet aujourd’hui de créer de nouvelles adresses directement depuis les images collectées par les voitures de Street View et de les localiser automatiquement sur Google Maps.

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De la même manière en 2012, Google a commencé à exploiter les images satellites et aériennes pour cartographier automatiquement les bâtiments contenus dans les images. Ces empreintes, complétées de détails relatifs à la complexité de certains bâtiments, sont créées de manière algorithmique en utilisant des techniques de reconnaissance de formes pour restituer les bâtiments à partir des images. Avec cette technique, Google a été en mesure de cartographier très rapidement de grandes étendues géographiques prenant ainsi l’ascendant sur de nombreux services cartographiques concurrent.

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L’usage combiné de ces techniques a permis une cartographie très fine l’environnement ainsi que de réutiliser les sous-produits des images (bâtiments et points d’intérêts) pour créer de nouveaux produits tels que les bâtiments qui abritent des commerces et en déduire des zones d’activités. En soi, Google a trouvé une manière intéressante d’élaborer de nouvelles données de valeur en combinant les données extraites de ses images.

La conception d’une carte résolument moderne

Si l’expérience utilisateur à toujours occupé une place centrale dans l’attention de Google, le design de la carte y occupe une place toute particulière. Lorsque l’on prend en considération le nombre d’informations contenues dans Google, l’esthétique représente des défis évidents. Google s’est fixé l’objectif ambitieux de fournir l’image la plus complète de la terre avec un produit utilisable par tous et partout, tout en s’adaptant à l’évolution de son usage. A sa sortie, Google Maps tranche avec les cartes routières que nous pouvions voir habituellement, les couleurs sont claires et les informations particulièrement lisibles.

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Depuis son lancement, le design cartographique à été revu et optimisé de nombreuses fois

Depuis le lancement de Google Maps en 2004, l’équipe dédié à l’expérience utilisateur – qui comprend concepteurs, chercheurs et prototypistes – a travaillé sans relâche pour faire évoluer le design de sa carte tout en conservant simplicité et convivialité. Certaines de ces modifications sont parfois si légères que la majorité des utilisateurs ne les remarques pas, d’autres ont littéralement transformé la carte (voir image ci-dessus). Pour relever le défi de créer une carte à la fois esthétique, harmonieuse et accessible à tous, l’équipe à étudié les styles, les couleurs et la symbologie des cartes du monde entier afin de mieux saisir les nuances culturelles et spécificités régionales.

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En unifiant et en simplifiant sa palette de couleur, l’équipe de Google a été en mesure de créer une expérience offrant à la fois familiarité et uniformité de par le monde. Mais au-delà de cette uniformité apparente, l’équipe de Google Maps s’est aussi permise de gérer certaines variations locales, notamment pour la classification des routes, mais aussi pour les icônes utilisées pour les transports locaux (routes, métros, etc…). Le résultat ne s’est pas fait attendre et l’adhésion des utilisateurs a été immédiate, la carte est d’ailleurs si intuitive qu’elle ne possède aucune légende.

Au fil du temps, l’équipe de Google Maps a ajouté des détails surprenants (ombrage dynamique des bâtiments, modélisations en 2,5D, etc.) et a affiné son design pour répondre aux besoins des utilisateurs ainsi qu’à l’évolution des usages. Ces évolutions ont notamment été influencées par l’utilisation croissante de la mobilité. L’arrivée des zones d’intérêt en 2016 montre par exemple l’adaptation de la carte pour mettre en valeur les zones comprenant une forte concentration de restaurants, bars et commerces.

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source : http://www.justinobeirne.com

Ce style, à la fois épuré et familier, a permis de distinguer Google Maps de ses concurrents traditionnels depuis son lancement. L’équipe à réussi à concilier clarté et convivialité tout en préservant la philosophie de la simplicité souhaitée par Google, permettant ainsi aux utilisateurs de consulter les masses d’informations que contient la carte de manière dynamique et directe.

La révolution vectorielle

Jusqu’en 2010 pour afficher une carte, Google Maps s’appuyait sur l’affichage de mosaïques d’images (aussi appelées tuiles raster) pré-rendues de 256 x 256 pixels au format PNG. Chaque zoom permettait de télécharger un nouvel ensemble d’images et d’accéder à un certain niveau de détails. Pour couvrir le monde entier aux 20 niveaux de zoom proposés par Google Maps, il fallait générer plus de 360 ​​milliards de tuiles! Une masse de donnée qui imposait à Google de disposer de ressources de calcul (pour le rendu) et de stockage considérables pour mettre à jour la carte et régénérer l’ensemble des tuiles lors de modifications significatives du design de la carte.

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L’arrivée des tuiles vectorielles va permettre de changer radicalement le fonctionnement de Google Maps en apportant à la fois une plus grande fluidité d’affichage et une plus grande flexibilité d’emploi, d’une part parce que les données vectorielles se compressent bien mieux que les images (donc une optimisation de bande passante), mais aussi parce leur style peut désormais être appliqué dynamiquement côté client. L’expérience utilisateur s’est vue considérablement amélioré, en particulier lors de zoom dans la carte (voir GIF animé ci-dessus), l’utilisateur peut désormais contrôler la vitesse et le niveau  de zoom avec une grande fluidité d’affichage.

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Si l’élaboration du moteur graphique permettant d’atteindre la qualité visuelle et le niveau de performance attendu par les utilisateurs de Google Maps a représenté un défi technique majeur, cette technologie à ouvert de nombreuses perspectives notamment dans le domaine de la mobilité et du fonctionnement hors ligne.

La mobilité prend les devants

Lancé en 2007, l’application mobile de Google Maps a connu un succès immédiat et a directement contribué au succès des smartphones auprès du grand public. Dès 2011, le nombre d’utilisateurs sur mobile dépassera celui des ordinateurs de bureau. Google révisera alors sa carte pour répondre aux nouvelles sollicitations des utilisateurs dans le contexte de la mobilité, notamment pour permettre la navigation GPS. 

Ce changement d’usage aura une forte incidence sur la refonte du design de Google Maps en 2012. La carte sera allégée (notamment les toponymes) et ses traits seront également affinés, pour rendre Google Maps visuellement plus adapté à l’usage sur petit écran. Cette même année 2012 verra également l’arrivée de la cartographie de l’intérieur de certains bâtiments (centres commerciaux, gares, aéroports, etc.) ainsi que d’un mode hors ligne, pour permettre aux utilisateurs de continuer d’utiliser Google Maps lorsque le réseau n’est pas disponible.

Google Maps s’inscrit dans le temps réel

En juin 2013, Google rachète la très populaire application WAZE pour près d’un milliard de dollars, une sorte de réseau social cartographique qui permet aux utilisateurs de partager des informations relatives au trafic routier (accidents, bouchons, routes barrés, etc.). Ce rachat traduit à la fois la volonté de Google d’étendre ses services en proposant une vision du trafic en temps réel et des itinéraires plus précis à ses utilisateurs mais montre aussi que Google cherche un moyen de garder certaines données cartographiques de valeur hors de portée des concurrents (Pour rappel, 2012 marque le divorce entre Google et Apple, ce dernier lancera sont propre service cartographique Maps la même année).

« Il nous est possible d’avoir une bonne image des conditions de trafic en temps réel grâce à la combinaison de la vitesse de déplacements des milliers de téléphones présents sur les routes ».

L’application Google Maps renvoie à Google les données de ses utilisateurs, ce qui lui permet d’analyser en temps réel un utilisateur est en train de se déplacer ou est bloqué dans la circulation. L’exploitation des millions d’appareils (Android, ou utilisant une application Google) a permis de capturer au fil des ans suffisamment de données pour prédire avec précision la vitesse d’un segment de route et de fournir une estimation très précise du temps de trajet.

C’est en exploitant ce même mode de fonctionnement que Google Maps est en mesure d’implémenter son graphique des heures d’affluence, afin d’indiquer à ses utilisateurs le nombre de personnes (estimées et en temps réel) généralement présentes dans un établissement (commercial, culturel ou autre). Les estimations se basent sur les données de fréquentation des lieux au cours des dernières semaines et indique également la durée habituelle des visites. En 2019, Google a annoncé avoir travaillé sur des algorithmes pour étendre ce service aux transports en commun.

Quelle vision pour la carte de demain ?

Google a su faire preuve d’une vision extraordinaire pour s’imposer et faire de sa carte une composante essentielle de notre quotidien. Pierre angulaire des technologies qui se sont développées autour de la géolocalisation, Google Maps a su se réinventer et expérimenter de nouvelles approches pour à la fois créer de nouveaux services mais surtout conserver son hégémonie, creusant le fossé avec la concurrence.

Si certains analystes estiment que son principal concurrent, Apple accuse pas moins de 6 ans de retard sur Google, le géant de Mountain View a en plus pris le soin de garantir son autonomie en adoptant très tôt des moyens propres pour collecter ses données et ne plus dépendre d’acteurs tiers. Mais les récents développement de Google Maps ont montré que la seule collecte de données n’est pas la seule voie à arpenter pour concurrencer Google sur son terrain, leur traitement pour obtenir un haut niveau de détail et créer de nouvelles fonctionnalités est aussi devenu un véritable enjeu.

Ce qui paraît aujourd’hui évident aujourd’hui, c’est qu’avec le développement des nouvelles technologies et des nouveaux services dans les domaines de l’IoT, des services de livraison (drones et autres), des chauffeurs privés mais aussi des voitures autonomes, la carte joue un rôle fondamental et que Google possède des atouts incomparables pour continuer de s’imposer comme un acteur majeur encore de nombreuses années.

Jean-Philippe Morisseau

 

  1. The centralization of cartography https://www.justinobeirne.com/the-centralization-of-cartography
  2. Google Maps Moat https://www.justinobeirne.com/google-maps-moat
  3. The story of Google Maps https://www.telegraph.co.uk/technology/google/10090014/The-story-of-Google-Maps.html
  4. Google’s Road Map to Global Domination https://www.nytimes.com/2013/12/15/magazine/googles-plan-for-global-domination-dont-ask-why-ask-where.html
  5. Google Maps Begins http://www.historyofinformation.com/detail.php?id=3806
  6. Updating Google Maps with Deep Learning and Street View Updating Google Maps with Deep Learning and Street View
  7. Updating Google Maps with Deep Learning https://ai.googleblog.com/2017/05/updating-google-maps-with-deep-learning.html
  8. Google Maps Ground Truth https://www.wired.com/2014/12/google-maps-ground-truth/
  9. Google Ground Truth Initiative for building more accurate Maps https://techcrunch.com/2014/09/03/googles-ground-truth-initiative-for-building-more-accurate-maps-now-covers-50-countries/?guccounter=1&guce_referrer_us=aHR0cHM6Ly93d3cuZ29vZ2xlLmNvbS8&guce_referrer_cs=WCLQrdEgSAb_gCFYSdIXEg
  10. Google Maps designing the modern atlas https://www.core77.com/posts/21486/google-maps-designing-the-modern-atlas-21486

Une réflexion sur “Google Maps, dans les coulisses d’un service cartographique hors normes

  1. Très bel exposé permettant de se faire une idée précise de l’évolution des technologies que nous côtoyons journellement.
    Cette rétrospective m’a permis de mieux comprendre et donc de mieux appréhender dans le futur certaines utilisations de ces applications qui sont devenues incontournables à notre insu.
    Et c’est bien là, « la beauté de la chose » fournir une multitude d’informations personnalisables à chaque utilisateur tout en conservant la fluidité dans l’utilisation.

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