Séminaire scientifique et technique organisé par l'Inrap, l’Institut national de recherche en informatique et en automatique (Inria) et l’Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires (IRISA).

Dernière modification
25 octobre 2018

La modélisation 3D et l’imagerie numérique sont désormais d’utilisation courante en archéologie, notamment comme outil d’aide au relevé, à l’étude et à la diffusion des résultats. Les outils et logiciels inhérents à ces technologies numériques ont donné lieu à de nombreux retours d’expériences, d’études ou de comparaisons. Aujourd'hui, les protocoles s’uniformisent peu à peu, et les esprits sont plus disponibles pour analyser leurs apports dans le processus de fabrication de la connaissance.

Informations pratiques

Les 26 juin et 27 juin 2018

Espace Conférences - Inria Rennes - Bretagne Atlantique
Campus universitaire de Beaulieu
263 Avenue du Général Leclerc - Rennes 35042 cedex
Contact : seminaire-inrap-inria [at] inrap.fr

Affiche et programmation

Programme

Les communications du séminaire se concentreront en priorité sur les apports heuristiques de la modélisation 3D et de l’imagerie numérique. Il s’agira de montrer comment ces technologies s’insèrent dans les processus d’enregistrement de terrain, quels changements méthodologiques peuvent être observés, et comment les résultats et les produits qu’elles proposent sont utilisés. L’évolution des questionnements scientifiques pourra être également abordée, ainsi que les changements dans la nature et la forme de ce qui est enregistré, dans les manières de fouiller, d’observer, de raisonner, de traiter, d’analyser et de restituer les données et les interprétations.

 Imagerie numérique et 3D

Au regard de leurs expériences, dans des contextes chronologique et opérationnel variés (préventif, programmé, subaquatique), dans le cadre de l’étude de vestiges de toutes natures (bâti, funéraire, mobilier, grottes, gravures, etc.), et quelles que soient les techniques utilisées (photogrammétrie, lasergrammétrie, tomodensitométrie, etc.), les communicants s’attacheront, en s’appuyant sur une synthèse de leurs expériences, à présenter leurs réflexions sur l’intégration de ces technologies dans les processus d’enregistrement, d’étude et de diffusions des données.


Mardi 26 juin 2018

Introduction

I - Impacts opérationnel et méthodologique

Retours d’expérience analysant comment les technologies numériques de captation et de représentation des vestiges influent sur la conduite de l’opération et les données enregistrées.

II - Image numérique et modèle 3D : des outils au service de la fabrication de la connaissance

Impact épistémologique sur le raisonnement archéologique mis en évidence par des exemples d’utilisation de l’imagerie numérique 2D et 3D : comment pense-t-on devant ces images, quels raisonnements élabore-t-on, quelle est la méthode d’analyse du vestige qui se met en place ? Comment et pourquoi de nouvelles idées et de nouveaux questionnements voient-ils le jour ?


Mercredi 27 juin 2018

​II - Image numérique et modèle 3D : des outils au service de la fabrication de la connaissance (suite)

III - Restitution : de la maquette virtuelle à l’impression 3D

Retours d’expérience (réplique de mobilier pour expérimentations physiques, réalité virtuelle, etc.), comment travaille-t-on avec les modèles 3D, quels sont les apports scientifiques concrets ?


Communication de clôture

 

Posters

L’apport de la photogrammétrie à l’étude des collections lapidaires médiévales. Les exemples du couvent du Bondon à Vannes et de la chapelle de Suscinio à Sarzeau (Morbihan), par Yann Dufay-Garel et Clément Le Guédard, Centre d’Études et de Recherches Archéologiques du Morbihan (CÉRAM)

Le recours à la photogrammétrie se révèle particulièrement utile dans le traitement du lapidaire, souvent délaissé car difficilement manipulable. Pour le couvent du Bondon à Vannes et la chapelle de Suscinio à Sarzeau (Morbihan), elle a permis l’établissement rapide de catalogues détaillés des blocs d’architecture, accompagnés de propositions de restitution. Cette approche permet, à terme, l’établissement de référentiels (matériaux, forme) et la valorisation des collections.

Relevé photo-numérique ortho-redressé d’un bastion, par Hélène Duval, Inrap

​Présentation d’un relevé photographique numérique ortho-redressé sur une structure archéologique haute de 12 m. Cette méthode a pour finalité de réaliser des relevés de structure archéologique, assistés par des technologies numériques. Elle se fonde sur une couverture photographique systématique de l’objet archéologique étudié (les murs du bastion), associé à un levé topographique au laser permettant le positionnement précis de chaque photographie. Cette documentation sert ensuite de support pour la réalisation d’une représentation vectorielle traditionnelle en vue d'une future publication archéologique.

Une expérience en photogrammétrie, par Rachid El-Hajaoui, David Couturier et Christelle Seng, Inrap

La fouille urbaine de Meaux (77) « Saint-Faron » effectuée en 2016, a permis d’appréhender une stratigraphie d’une hauteur de 4 m sur une surface de 1500 m2. Les occupations s’étalent de la fin de La Tène à la période contemporaine et sont étroitement imbriquées. L’expérimentation de la photogrammétrie a été adaptée de manière pragmatique : les tests spécifiques limités ont progressivement cédé la place à une généralisation de la pratique.

3D et visite virtuelle au cœur d’une chapelle médiévale détruite, par Éric Gelliot et Nathalie Nicolas, Inrap

Présentation des aspects méthodologiques développés dans le cadre d'un diagnostic d'archéologie du bâti effectué en 2017, sur le site d'une ancienne chapelle des Hospitaliers de Saint-Jean de Jérusalem (Épinal), aujourd'hui détruite. Outre un important travail de contextualisation topographique, l'utilisation de la photogrammétrie et le déploiement d'une visite virtuelle interactive ont facilité l'étude scientifique et la sauvegarde du site.

3D Poitiers évolution. De l’archéologie à l’image virtuelle, par Christophe Belliard, Ville de Poitiers, Thierry Bonin, Service régional de l’archéologie, Drac Poitou-Charentes, Thomas Gatel, Ville de Poitiers, Frédéric Gerber, Inrap / HeRMA, Éric Hebert, Ville de Poitiers, Jean Hiernard, Université de Poitiers

Les découvertes archéologiques réalisées lors des grands travaux de restructuration du centre-ville de Poitiers (Vienne), entre 2010 et 2012, ont débouché sur un projet de visite historique virtuelle diachronique, utilisant la technologie de la réalité augmentée. La première phase réalisée en partenariat avec l’Inrap a nécessité un travail constant entre infographiste 3D et archéologues. Les étapes majeures de cette réalisation sont présentées dans ce poster.

Les statuettes gravettiennes d’Amiens-Renancourt 1 : numérisation, exploitation et apport de leur modélisation 3D par photogrammétrie, par David Hérisson, CNRS UMR 7041 ArScAn, Clément Paris, Inrap, Émeline Deneuve, DRAC Nouvelle-Aquitaine

Le quartier de Renancourt, situé à l’ouest de la ville d’Amiens, est connu dans la littérature archéologique depuis le début du XXe siècle par les travaux de V. Commont. Jusqu’à une date récente, ce gisement de plein air est resté l’un des rares témoignages du Paléolithique supérieur ancien pour l’ensemble de la région lœssique du nord de la France. En 2011, une nouvelle concentration de vestiges, découverte à proximité immédiate des premières fouilles de V. Commont a été mise au jour lors d’un diagnostic archéologique lié à un projet d’aménagement. Ce gisement, désormais appelé Amiens-Renancourt 1, fait l’objet depuis 2014 de campagnes de fouilles programmées annuelles.
L’occupation archéologique, située à 4 m de profondeur, est datée de 23 000 BP, soit aux alentours de 27 000 ans cal. BP. Aux vestiges classiques et fréquents pour les gisements paléolithiques (industrie lithique, restes osseux, etc…) s’ajoute la découverte exceptionnelle de plusieurs statuettes féminines et d’éléments de parure en craie. La rareté et le nombre important (une quinzaine de statuettes à ce jour) de ces objets nous a incité à créer en 2016 un Projet Collectif de Recherche dédié, soutenu par le Service Régional de l’Archéologie des Hauts-de-France. Un des axes de ce projet a pour ambition la numérisation de l’ensemble des statuettes à des fins d’étude scientifique, de préservation, de muséographie et de valorisation.
Le poster présente les choix méthodologiques effectués pour mener à bien la numérisation, les difficultés techniques rencontrées dues notamment aux très petites dimensions des certaines statuettes et les résultats déjà obtenus et attendus. C’est, in fine, le cahier des charges du volet modélisation tri-dimensionnelle du projet qui est présenté, incrémenté du retour d’expérience acquis lors des premières modélisations et impressions de Vénus, et des exploitations et des explorations actuelles et envisagées des modèles.

« Restauration numérique » et restauration physique, le cas d'un vase de la fosse F1903 du diagnostic de Coulombs (28), par Antoine Louis, Marie-Angélique Rodot et Gabriel Chamaux, Service Archéologie préventive du CD28, Marjorie Maquéda, Chartres Métropole

La découverte d’un grand vase daté de l’âge du Bronze, lors de la phase d’un diagnostic, a motivé une recherche afin d’observer les apports et les limites des techniques 3D à l’étude et à la restauration d’un ensemble céramique complet, mais d’une grande fragilité. Les fragments de ce vase ont été numérisés par photogrammétrie numérique puis assemblés entre eux pour obtenir un modèle 3D photo-réaliste au format PDF, facilement transmissible et consultable par tous, sans logiciel spécifique.
Ce modèle issu d'un travail conjoint entre infographistes 3D et céramologues permet, en comblant les lacunes, de réaliser une restauration virtuelle intégrale, servant de support pour le travail du restaurateur. La manipulation virtuelle d’un objet fragile facilite certaines étape du travail du céramologue et du restaurateur : extraction des profils, diamètres et coupes, établissement de la typologie, établissement des devis de restauration, estimation du temps de travail, etc.
Le modèle 3D n’est qu’une image photo-réaliste optimale. Il se limite à fournir un support facilitant l’analyse qui ne peut être exhaustive sans appréhender les tessons de visu. Rien ne remplace les sens et le jugement de l’archéologue et du restaurateur.

LumRas de MicMac : une alternative aux techniques de RTI, par Anne-Sophie Laurent, Université Paris I Panthéon Sorbonne, UMR 7041 - ArScAn VEPMO, Camille Mangier et Maxime Seguin, Inrap

La Reflectance Transformation Imaging (RTI) est un ensemble de techniques qui permet de visualiser les micro-reliefs présents à la surface de l’objet. Elle suscite un vif intérêt dans la communauté archéologique, plus particulièrement celles des épigraphistes, des numismates et des spécialistes de l’art pariétal. Elle permet une interaction dynamique entre l’objet et la lumière incidente, mais implique une acquisition contraignante.
MicMac, logiciel libre et open-source de photogrammétrie propose un module de combinaison d’images en lumière rasante : LumRas. Cet outil permet d’obtenir des résultats similaires à la RTI, mais sans sa composante dynamique. Le protocole de prise de vue est beaucoup moins contraignant. Par sa simplicité d’utilisation, LumRas semble une très bonne alternative à la RTI.

Les hypogées retrouvés de Chouilly (Marne), par Fabien Langry-François et Patrick Huard, Inrap, Rémi Martineau, CNRS - UMR 6298 ARTEHIS

Les hypogées de la Marne ont fait la renommée de l'archéologie régionale depuis le XIXe s. À​ Chouilly, c'est une véritable nécropole de sépultures collectives du Néolithique récent qui s'établit à flanc de coteau sur la butte de Saran, sous la source de la Grifaine. C'est sous ce nom que la nécropole aura connu ses premières découvertes au début du XIXe s. Après les fouilles de l'abbé Favret, en 1922, il aura fallu attendre un opération de diagnostic menée sur le parc du château de Saran pour redécouvrir ces monuments millénaires. La détection géophysique a montré ses limites en matière de pénétration dans la craie, laissant place à une détection mécanique classique. La mise en oeuvre d'un relevé par photogrammétrie d'un monuments a permis d'enregistrer son état de conservation, de produire les plans et mesures nécessaires à son étude et sa publication, et ouvre la voie à un panel de restitutions vers le public : visite virtuelle, impression de maquette en 3D.

Projet INTROSPECT - Méthodes d’introspection numérique interactive pour l’archéologie, par Flavien Lécuyer, Valérie Gouranton, Gregor Marchand, Bruno Arnaldi, Université de Rennes, INSA Rennes, Inria, CNRS, IRISA

Au fil du temps, les méthodes d’acquisition, comme la photogrammétrie ou la tomodensitométrie, ont vu leur usage s’intensifier. Pourtant, les modèles 3D obtenus sont rarement exploités au-delà de la simple visualisation. Dans le cadre du projet INTROSPECT ANR-16-FRQC-004, nous proposons d’utiliser ces modèles en tant qu’outils scientifiques à part entière, par une interaction en réalité virtuelle et augmentée. Nous avons, par exemple, mis en place une fouille virtuelle à partir de la tomodensitométrie d’une urne funéraire, ainsi qu’à partir de la photogrammétrie effectuée sur une tombe à char.

Lab in Virtuo : un Environnement Virtuel Intelligent pour l’histoire et le patrimoine des paysages culturels industriels, par  Ronan Querrec, CERV/LabSTICC, Sylvain Laubé, Marie-Morgene Abiven, Bruno Rohou, Centre F. Viète/UBO, Serge Garlatti, IMT-Atlantique/LabSTICC, Nicolas Richard, CREDA

La réalité virtuelle augmentée et collaborative permet, au-delà des approches classiques en histoire et patrimoine industriels, de développer des méthodes et des pratiques de recherches innovantes qui améliorent, qualitativement et quantitativement, l’explicitation des données et des connaissances grâce à un environnement 3D virtuel réaliste et une approche favorisant les sciences participatives et collaboratives. L'Environnement Virtuel Intelligent (EVI), développé dans nos travaux, constitue un Laboratoire In Virtuo qui intègre une base de connaissance incrémentale alimentée par deux voies : la collecte de connaissances produites dans l'EVI et la constitution de corpus numériques de référence (sources primaires, sources secondaires, artefacts, etc.). L'EVI s'appuie sur l'alignement de trois méta-modèles : Any-artefact (méta-modèle d'activité humaine en histoire des techniques), Any-artefact-O (ontologie associé et coçue comme extension CIDOC-CRM) et MASCARET (méta-modèle d'activité pour la RV développé au CERV).

Contact(s) :

Organisateurs

Sylvie Eusèbe
Chargée de l’image, du dessin et de l’infographie
Inrap, Direction scientifique et technique
sylvie.eusebe [at] inrap.fr

Téophane Nicolas
Céramologue
Inrap Grand Ouest - UMR 8215 Trajectoires
theophane.nicolas [at] inrap.fr

Valérie Gouranton
Enseignant-chercheur
INSA de Rennes - UMR IRISA/Inria
valerie.gouranton [at] irisa.fr

Ronan Gaugne
Ingénieur de recherche
Université de Rennes 1 - UMR IRISA/Inria
ronan.gaugne [at] irisa.fr

Partenaire(s)
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