L’archéologie du bâti

Numérisation & enregistrement des données en 3D

Le Cas du Palais épiscopal

Recherches menées par Camilla Cannoni, doctorante (Centre Chastel – Faculté des Lettres Sorbonne Université)

La numérisation de l’ensemble de l’édifice, intérieur et extérieur, a été effectuée avec plusieurs méthodes.

Lasergrammérie de l’intérieur de l’édifice

Tout d’abord la lasergrammétrie a été utilisée pour le relevé 3D de l’ensemble de la géométrie du bâtiment.

Photogrammétrie de la cave du XIIIe s

Alignement et fusion de la lasergrammetrie et photogrammétrie

Puis la photogrammétrie a servi comme complément pour la numérisation plus détaillée des éléments architecturaux intéressants et des maçonneries médiévales non couvertes d’enduits.

Questions de méthodologies

Ainsi l’alignement et la fusion des résultats des deux méthodes rendent possible l’obtention d’un nuage de points complet et détaillé.

Le nuage de points a été géoréférencé de façon à obtenir des repères altimétriques et des coordonnées géographiques pour l’ensemble de la géométrie de l’édifice.

Nuage de points de l’ensemble de l’édifice, intérieur (vert) et extérieur (violet)

Les utilisations du nuage de points

Le Cas du Palais épiscopal

C’est à partir du nuage de points que sont créées toutes les différentes formes d’imagerie archéologique, mais aussi les documents utiles à l’analyse archéologique et à l’interprétation des données. Cette documentation prend donc différentes formes 2D et 3D.

Obtention des plans à partir des coupes dans le nuage de points.

La première utilisation est celle de la création des relevés des élévations, plans et coupes utiles pour décrire et interpréter les données lors de l’analyse du bâti. Mais avec les méthodes traditionnelles, l’obtention de cette imagerie est très longue et parfois impossible.

Obtention des relevés à partir des orthoprojections du nuage de points.

La deuxième utilisation est celle de point de départ pour la modélisation d’une maquette numérique.

En effet le nuage de points représente la géométrie du bâtiment mais ne véhicule pas d’informations en tant que tel.

Questions de méthodologies

Au contraire, la maquette numérique obtenue par modélisation représente l’état actuel du bâtiment et peut être enrichie d’un niveau sémantique.

Le modèle, divisé en composants constructifs, comporte un niveau de détail adapté à la connaissance des espaces et de l’agencement des constructions. Aussi, il restitue la complexité de l’architecture tout en conservant les caractéristiques de maniabilité lors de l’utilisation.

Ci-dessus, processus de modélisation de la maquette numérique à partir de la géométrie du nuage de points et résultat ci-dessous.

La maquette numérique comme système d’information archéologique

Le Cas du Palais épiscopal

Suite à la modélisation de la maquette numérique de l’édifice, le niveau sémantique lui est associé à travers les logiciels dédiés aux systèmes d’information géographique.

La structuration en composants et l’identification des relations entre les unités constructives modélisées permet alors d’associer les données archéologiques et historiques. Elle associe également toute sorte de documents externes à la maquette numérique.

Schéma d’obtention du système d’information par association directe des géométries 3D et des données relatives à un édifice.

Ainsi, chaque composant est transféré dans un SIG puis une table d’attributs est créée. Elle sera complétée par la suite avec les données descriptives en format alphanumérique (datations, nom des espaces, numéros des murs, numéros des US). Elle recevra aussi les données externes (liens vers la documentation graphique, liens vers des archives et des indications bibliographiques, ainsi que d’imagerie archéologique).

Construction de la maquette numérique en composants constructifs.

Démêler et restituer

Histoire et archéologie d’un bâtiment en 3D

Le système d’information en 3D permet donc d’avoir dans une seule interface: la représentation graphique de la géométrie du bâtiment (la maquette modélisée) et toutes les données qui le concernent (table attributaire).

La maquette 3D de l’édifice peut ainsi être interrogée et les données peuvent être représentées. Elles seront ensuite stockées, et réorganisées mais surtout analysées par le biais du modèle 3D.

Système d’information 3D du palais épiscopal avec table attricutaire et donnée liées stockées das une base de données.

Restitution du disparu, visualisation des hypothèses
et valorisation

Le Cas du Palais épiscopal

Le recours aux nouvelles technologies et aux modèles 3D permet aussi la valorisation des restitutions et la reconstitution de l’histoire longue de cet ensemble architectural. Il est si complexe qui doit être virtuellement démonté et ensuite remonté pour être compris.

De plus, les étapes de construction et les phasages peuvent être visualisées sur la maquette 3D, les vestiges appartenant à une même époque peuvent donc être facilement identifiées, isolées. Ainsi elles sont appréhendées dans les trois dimensions pour mieux comprendre leur agencement avec les modifications successives.

Maquette numérique du bâtiment dans laquelle ont été mis en évidence (en rouge) les vestiges des édifices antérieurs au Xe siècle et encore en élévation.

Par conséquent, les ajouts modernes et contemporains peuvent ainsi être soustrait du bâtiment pour retrouver la structure médiévale et la configuration originelle d’un bâtiment. Il nous apparaît aujourd’hui comme le résultat de «couches stratigraphiques» et modifications architecturales qui s’y succèdent depuis de nombreux siècles.

Démêler et restituer

Histoire et archéologie d’un bâtiment en 3D

Finalement cette maquette est aussi le support de base pour valider ou infirmer des hypothèses d’étude et pour restituer le disparu à partir des vestiges encore en place qui ont été numérisés et modélisés.