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08 décembre 2018

Hors-série du bulletin du CRAHN


Méthodes de relevé numérique en archéologie et en architecture : applications

Sous la direction de : Christophe Colliou et Nicolas Morelle.

 Dès le début des années 2000, les archéologues ont adopté des nouvelles technologies et méthodes pour améliorer les relevés et leur précision ou faciliter leur exécution. Ces techniques novatrices se sont révélées efficaces pour réduire le temps d’intervention des relevés de terrain longs et complexes en permettant de pallier les contraintes du terrain (accès, vaste emprise).

L’archéologie est confrontée aux avancées rapides des méthodes de relevés numériques de lasergrammétrie et de photogrammétrie. L’arrivée de la 3D en archéologie fut d’abord une révolution technologique offrant un outil de communication et de valorisation auprès du public (dispositifs multimédias : réplique virtuelle, visionnage à 360°, site Internet) avant de se développer pour devenir un outil de recherche de plus en plus puissant. Les programmes informatiques et les protocoles de traitement évoluent, se diversifient et s'adaptent aux besoins des études par le biais de nouvelles applications. Les ingénieurs, les topographes, les archéologues et les architectes utilisent différemment ces méthodes de relevés et d’études afin d'apporter de nouvelles solutions aux contraintes matérielles pour les faire évoluer.

 Dans le même temps, l’usage des SIG (Systèmes d’informations géographiques) et sa déclinaison en SIA (Système d’information archéologique) se sont également démocratisés. Cet outil permet de réunir et de croiser une grande masse de données pour les restituer sous forme de cartes, souvent en complément de la réalisation de documents graphiques 2D de bâtiments en élévation ou en plan. Le SIG s’impose alors comme un puissant outil d’analyse dans la chaîne opératoire de l’étude archéologique. Il devient donc nécessaire de le prendre en compte dès le début de l’opération archéologique. L’emploi de logiciels opensource comme Meshlab, Micmac, Cloudcompare ou Potree, offre de nouvelles perspectives d’analyses aux archéologues, que ce soit la réalisation de coupes, de plans et d’élévations, de mesures précises sur les sculptures ou la production de modèles numériques de terrain permettant de réaliser sur SIG des requêtes topologiques et des altérations dessinées. La finalité de l’analyse graphique doit être déterminée dès le début de l’opération de relevé, surtout lorsqu’il conditionne les travaux de recherche et de restitutions cartographiques ou planimétriques. Cela montre également la nécessité de s’entourer de personnels compétents pouvant régler des problèmes complexes liés à la 3D. L’archéologue peut-il assumer ces opérations ou doit-il confier ce travail à des spécialistes ?

Dans le présent ouvrage, nous souhaitons présenter les protocoles récents mis en place par les archéologues sur des problématiques liées au site ou à l’objet d’étude. Pour cette raison, les auteurs ont été choisis parmi les archéologues professionnels travaillant dans le domaine de l’archéologie préventive, chercheurs universitaires ou membres du CNRS. Les réflexions portent sur les protocoles d’exploitation, la qualité et la destination finale des images traitées par l’archéologue, mais aussi les solutions techniques développées suite à une problématique de terrain. Ces solutions techniques de méthodes ou de logiciels orientent le développement actuel des méthodes de relevés numériques en archéologie comme en architecture.

Les problématiques dégagées par les auteurs sont réparties en cinq thématiques :

architecture et photogrammétrie : De quelle manière les ingénieurs, les topographes, les archéologues et les architectes utilisent les méthodes de relevés 3D afin d'apporter de nouvelles solutions aux contraintes matérielles et aux limites posées pour faire évoluer les méthodes de relevés et d'études ?

relever et restituer : La démocratisation des moyens d'acquisition et des programmes informatiques utilisés a provoqué une adaptation des procédés de traitement et de restitution des informations acquises. Les archéologues ont rapidement adopté ces méthodes sans pour autant maîtriser toute la gamme des logiciels. Comment parviennent-ils à développer de nouvelles compétences, à traiter et manipuler des informations plus nombreuses et variées (nuages de points 3D, orthophotographies), mais aussi des données habituellement collectées en relation avec les structures archéologiques étudiées ? L’échange entre ingénieurs et archéologues est désormais plus dynamique.

contraintes du relevé archéologique : Les méthodes utilisées pour les relevés en archéologie ont évolué selon les besoins et les technologies appliquées souvent à d'autres professions. La numérisation des éléments archéologiques a progressé depuis la démocratisation des matériels, particulièrement de l'appareil photo numérique, puis de plusieurs instruments, comme celle du théodolite et du laser 3D. Quels sont les avatars de ces méthodes importants à souligner ?

La photogrammétrie nécessite une puissance de calcul importante et un protocole strict de prise de vues sur le terrain. La lasergrammétrie peut être plus précise, mais l'intensité des signaux du laser est parfois fortement minimisée par la brillance de la surface ou l'angle d'incidence du rayon. La précision en est certes amoindrie, mais cela n'entraîne pas nécessairement une mauvaise perception du sujet.

Soyons précis ! : Le développement des relevés lasergrammétriques et/ou photogrammétriques, comme de ce type de représentation et d’analyse 3D, a permis d’augmenter le potentiel informatif des sites et du matériel archéologique. Les relevés 3D s'avèrent être une solution adéquate pour enregistrer les informations métriques. De quelle manière les représentations en trois dimensions facilitent-elles la compréhension des vestiges et contribuent-elles à renouveler et affiner le regard de l'archéologue sur des structures complexes de manière plus globale qu’un simple plan ou une coupe ?

les outils : L’exploitation de nouveaux logiciels ou leur adaptation à l’archéologie, de CloudCompare à la méthodologie OBIA (Object Based Image Analysis) pour l’analyse des objets archéologiques ou de Potree pour la visualisation interactive des données 3D, permettentde réaliser des routines de traitement et de quantification des collections archéologiques, ou des mesures sur les sites à partir de leurs images numériques.

  

Liste du comité de lecture :

Monique Remy-Watté, agrégée de l’Université en histoire.

Marie-Clotilde Lequoy, conservatrice en chef de l’archéologie (retraitée).

Nicolas Morelle, doctorant, Aix-Marseille Université, CNRS, LA3M UMR 7298 & associé à l’EHESS, CNRS, UMR 8564.

Christophe Colliou, docteur en archéologie, président du CRAHN.

 

Réalisation artistique :

Maquette : Stéphanie Grumet et Nicolas Koch (la Plume Numérique).

Mise en page : Stéphanie Grumet, archéologue.

 

Collaboration

L’actualité de l’archéologie et du patrimoine culturel.

http://www.archeologia.be/


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Posté Le 08 déc. 2018