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HAL Id: hal-01773840 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01773840 Submitted on 25 Apr 2018 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Le levé tachéométrique et son utilisation dans la numérisation de sites archéologiques Pascal Mora, Alain Vivier To cite this version: Pascal Mora, Alain Vivier. Le levé tachéométrique et son utilisation dans la numérisation de sites archéologiques. Virtual Retrospect 2007, Robert Vergnieux, Nov 2007, Pessac, France. pp.203-206. hal-01773840 Tiré-à-part des Actes du colloque Virtual Retrospect 2007 Pessac (France) 14, 15 et 16 novembre 2007 P. Mora, A.Vivier Le levé tachéométrique et son utilisation dans la numérisa- tion 3D de sites archéologiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pp.203-206 Version en ligne Conditions d’utilisation : l’utilisation du contenu de ces pages est limitée à un usage personnel et non commercial. Tout autre utilisation est soumise à une autorisation préalable. Contact : virtual.retrospect@archeovision.cnrs.fr Vergnieux R. et Delevoie C., éd. (2008), Actes du Colloque Virtual Retrospect 2007, Archéovision 3, Editions Ausonius, Bordeaux http://archeovision.cnrs.fr Le levé tachéométrique et son utilisation dans la numérisation de sites archéologiques Pascal Mora, Responsable technique Archéotransfert, cellule de transfert technologique de l’Institut Ausonius pascal.mora@u-bordeaux3.fr Alain Vivier, Géovivier, 33 Mérignac geovivier@orange.fr Résumé : Le relevé tridimensionnel de structures architecturales de grande taille (plusieurs mètres à plusieurs centaines de mètres) à l’aide de scanner 3D connaît un développement important dans le domaine industriel et archéologique. Les technologies mises en ouvre sont variées mais génèrent une quantité de données numériques très importante dont la gestion est délicate. Nous avons donc recherché une méthode plus adaptée, le relevé point à point par tachéomètre laser. Couplé à un logiciel spécifique, il permet la visualisation 3D en temps réel des points mesurés. Cette technique est classiquement utilisée dans les relevés de façades en architecture ; précise, elle permet un géoréférencement des données et, de manière générale, leur exploitation rapide en CAO.Nous avons réalisé des tests sur plusieurs sites archéologiques. Cette technique présente un certain nombre d’avantages par rapport aux scanners à longue portée. Elle permet de constituer un véritable plan en trois dimensions qui pourra être exploité pour réaliser des relevés de fouilles classiques (2D), mais aussi des modèles 3D dans les cas où une visualisation ou une restitution 3D serait nécessaire. Son utilisation est relativement simple et sa mise en ouvre est possible dans les conditions très variables rencontrées dans un contexte archéologique. De plus, les données générées sont facilement exploitables pour la production de documents de travail 2D ou 3D. Loin d’être concurrent du scanner 3D longue portée, le relevé point à point apporte une solution 3D alternative, viable, pleinement applicable dans certains contextes particuliers de l’archéologie et d’un coût moindre. Mots-clés : levé tachéométrique, relevé tridimensionnel, architecture Abstract : The three-dimensional record of large architectural structures (several meters to several hundred meters), using 3D scanning is widely used in the industrial and archaeological fields. The used technologies are varied and generate heavy quantity of data with are often difficult to manage. We have investigated a more appropriate method, the statement point by point with a laser total station. Coupled with specialised software, it allows the 3D real-time display of the measured points. This technique is typically used in the statements of architectural facades; specifically, it allows a geo-data and, in general, their use in CAD software. To test this technique, we conducted tests on several archaeological sites. This technique was found to have a number of advantages over the long-range scanners. It can give a real three dimensional plan which can be exploited to make classic statements excavation (2D), but also 3D models in cases where a display or a refund 3D would be necessary. The use of this technique is relatively simple and its implementation is possible under the very variable geographic conditions encountered in an archaeological context. Moreover, the data generated are easily usable for the production 2D or 3D documents. Far from being competitor in the long range 3D scanner, the statement point by point provides an alternative 3D solution, viable, fully applicable in most archaeological context and with a lower cost. Keywords : Laser Total Station, three dimensional record, Architecture PROBLÉMATIQUE Le relevé tridimensionnel de structures architecturales de grande taille (plusieurs mètres à plusieurs centaines de mètres) à l’aide de scanner 3D connaît un développement important dans le domaine industriel. En archéologie, ces techniques sont utilisées de plus en plus fréquemment dans le cadre de projets de restitution d’architectures anciennes en trois dimensions, mais aussi pour répondre à des problématiques particulières (étude de gravures rupestres, simulations physiques pour la préservation de sites, etc.). Les technologies mises en œuvre sont variées et le marché est riche en matériels et logiciels performants. Cependant, bien que très séduisantes de prime abord pour l’archéologue, les solutions proposées ont cependant toutes un défaut commun : elles génèrent une quantité de données numériques très importante dont la gestion peut s’avérer délicate pour des laboratoires ne possédant pas les ressources humaines et matérielles adaptées. En effet, il n’est pas rare d’avoir des modèles tridimensionnels de plusieurs dizaines voire centaines de millions de points qu’il est difficile de manipuler avec fluidité. Nous parlons ici de nuage de points, l’affichage en temps réel de tels modèles une fois maillés n’est pas envisageable sur les machines actuelles sans avoir recours à de forte dégradation du modèle originel. Dans une problématique de restitution archéologique architecturale, on peut se demander si une telle abondance de données est bien nécessaire. Il est évident que la numérisation des vestiges in situ présente un intérêt certain, en permettant d’avoir une base géométrique précise et complète sur laquelle Virtual Retrospect 2007 - Session 5 14, 15, 16 Novembre 204 viendra s’appuyer les parties du site restituées. Cependant, si le modèle numérique est excessivement détaillé, il deviendra vite un handicap à l’évolution rapide des hypothèses de restitution car il faudra gérer cette masse de données en continu tout au long du processus. La plupart du temps, cet handicap est contourné en re modélisant des volumes simples à partir des nuages de points dans un but d’allègement du modèle. Un autre problème subsiste, celui du coût élevé d’une numérisation de site qui ne place pas ce type de prestation à la portée de n’importe quelle équipe de recherche. Forts de ces constats, nous avons donc recherché un procédé alternatif aux scanners longue portée, moins coûteux en argent et en temps, suffisamment précis et applicable en routine dans un contexte archéologique tout en demeurant aisément gérable d’un point de vue informatique. Notre attention s’est portée sur le relevé point à point par tachéomètre laser couplé à un logiciel spécifique permettant une visualisation 3D en temps réel des points mesurés. Cette technique est relativement ancienne et est classiquement utilisée dans les relevés de façades en architecture ; précise, elle permet un géoréférencement des données et, de manière générale, leur exploitation rapide en CAO. Son attrait pour l’archéologue réside dans sa relative simplicité et son emploi possible sur tous les types de terrains ; de plus, le tachéomètre laser, appareil bien moins coûteux qu’un scanner à longue portée, est désormais fréquemment utilisé pour les relevés de terrain en archéologie. Nous avons donc entrepris de tester cette méthode de relevé dans un contexte purement archéologique sur plusieurs sites de natures différentes afin d’évaluer sa pertinence dans des configurations variées et tout au long du processus d’exploitation des données. Quatre sites ont été sélectionnés, les deux premiers sont médiévaux, les deux autres antiques : — Le château de Montaigne (Dordogne) : relevé des tours et des communs ; bien conservé, il est donc d’une grande complexité. Fig. 1. Exemple de numérisation de site, château de Commarque (24) à l’aide d’un scanner Riegl longue portée, les données ﬁnales (à droite) sous formes maillées représentent 3.5 millions de triangles. La totalité du site numérisé par ce procédé représenterait plusieurs dizaine de millions de points. Fig. 2. Dans une problématique de restitution archéologique, l’essentiel de l’information architecturale peut être apportée par des formes et des volumes relativement simples qui doivent être manipulable en temps réel et transformables rapidement. Pour ce faire, les numérisations de sites (à gauche) sont souvent re-dessinées (à droite) sans pertes d’information essentielles. Le levé tachéométrique et son utilisation... P . Mora, A. Vivier 205 — L’église troglodyte de Vals (Ariège) : relevé d’une partie de la voûte de la nef. — Les thermes Saint-Saloine (Charente-Maritime) : relevé du mur de la façade sud du caldarium dont certaines parties sont très endommagées. — La villa gallo-romaine de Plassac (Gironde) : relevé des arases des murs, ce site complexe, très étendu, uploads/Ingenierie_Lourd/ 07-mora.pdf