L’IRAA fête les 80 ans du CNRS

IRAA ARCHI-THÈQUE – Les 80 ans du CNRS by IRAA Architecture Antique 3D on Sketchfab

Pour fêter les 80 ans du CNRS, à l’occasion de l’événement organisé au MUCEM le 10 octobre par la MMSH, l’IRAA présente une collection d’objets 3D – Archi-thèque – réunissant plusieurs travaux des membres du laboratoire, anciens et nouveaux, une maquette “morceaux choisis d’architecture antique”, un pecha kucha sur le théâtre d’Orange et un film sur les restitutions des monuments de Baelo Claudia.

Programme de la journée

Visualisation en ligne d’objets 3D suite…

En écho au dernier article de RAAN de Nathalie André et Jonathan Boiné sur le Palatin, quelques objets modélisés en 3D viennent d’être téléchargés sur le site Sketchfab, dont le chorobate et la grue en mouvement illustrant le présent article. Leur mise en ligne a été effectuée ici à titre exploratoire, de sorte à découvrir les possibilités offertes par ce site.

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En passant

Deux groupes de mini-séries sur Arte, l’un sur le projet de numérisation des archives de Venise et l’autre sur les relations entre l’Histoire et les jeux vidéos :
Venice Time Machine
et History’s creed
Le premier traite des BigData et des nouveaux modes d’exploration de la documentation historique et archéologique à partir d’un projet ambitieux de numérisation des archives et de modélisation tridimensionnelle de la ville de Venise (site de l’EPFL). Le second pose entre autres les problèmes posés par la reconstitution du passé dans les jeux vidéos.

Vocabulaire de géométrie pour l’architecture… et l’archéologie ?

Dans le domaine de l’archéologie, la description d’une forme architecturale est réalisée le plus souvent en employant le vocabulaire conventionnel de l’architecture qui varie selon les époques ou les sociétés étudiées. En archéologie classique, l’ouvrage consacré est le Dictionnaire méthodique de l’architecture grecque et romaine de R. Ginouvès et alii. Désigner une forme à l’aide de ce vocabulaire revient à reconnaître son rôle architectonique. Dès lors que le terme fonctionnel et la forme ne coïncident pas exactement ou qu’aucun terme adéquat ne permet de désigner ou d’expliquer une forme, le recours au vocabulaire de la géométrie peut s’avérer d’un grand secours.

Le vocabulaire de la géométrie pour l’architecture, publié par Pascal Terracol* en 2017, présente les clés de la description géométrique des formes architecturales. Cet ouvrage permet de définir ces formes non seulement par la géométrie euclidienne mais également sous l’angle des géométries analytique et paramétrique. Celles-ci sont intrinsèquement liées aux outils numériques qui sont communément employés aujourd’hui – les logiciels de dessin vectoriel notamment. Leur emploi s’avère en outre particulièrement intéressant pour le traitement et l’analyse des nuages de points et des maillages tridimensionnels issus de l’acquisition numérique, par scanners lasers ou levés photogrammétriques, des monuments ou des sites archéologiques.

Dans le cadre du séminaire de l’IRAA, organisé par C. Durvye et A. Desmars, Pascal Terracol présentera les vertus de la géométrie analytique
dans le domaine des études architecturales
(cas de la mosquée de Samarra en Irak)
le 8 décembre 2017 à la MMSH d’Aix-en-Provence (10 h, salle 7).

(affiche : A. Desmars)
*Pascal Terracol, docteur en géographie de l’université de Paris 1 Panthéon Sorbonne, est maître-assistant à l’École nationale supérieure d’architecture de Paris Val de Seine.

À propos des lacunes

Citation

Erwin Schrödinger, La Nature et les Grecs, coll. l’Âne d’Or, éd. Les Belles Lettres, 2014.
(traduction des cours donnés par l’auteur à l’University College en 1948).

“Voici ce que je veux dire par là : lors d’une recherche honnête en vue de connaître, on doit très fréquemment se résigner à l’ignorance dans un temps indéfini. Au lieu de combler une lacune par des conjectures, la science authentique préfère en tolérer la présence ; et cela, non pas tant à cause des scrupules qu’éprouverait la conscience de dire un mensonge, qu’en raison de la pensée suivant laquelle, si contrariante soit la lacune, son oblitération par un truquage ne fait que supprimer la motivation qui pousse à chercher une réponse satisfaisante.
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Sites à explorer…

En passant

Flâneries sur le web :

1. Instruments de dessins, nostalgie, quand tu nous tiens…
Linealis, les anciens instruments de calcul et de dessin.
Lien vers “Linealis”

2. Images et mathématiques
Images et mathématiques, la recherche mathématique en mots et en images :
Lien vers “images et mathématiques”
dont des articles sur le Morphing (fresque de Pompéi), Apollonius et les coniques, Gaspard Monge et le mémoire sur les déblais et les remblais, Perspective, géométrie et esthétique chez Lambert, Euclide, etc…

3. L’Analysis situs : réhabilitons les dessins moches
On dit parfois “un plan est faux”, “il n’a aucune échelle”, “c’est un croquis, on n’en fera rien”… Un dessin moche, sans échelle, aux traits irréguliers, à l’encre baveuse, fournit des informations parfois plus intéressantes qu’un dessin léché.
Lien vers Analysis Situs (Henri Paul de Saint Gervais)

Des instruments de numérisation 3D portables et en temps réel…

En passant

À quand un instrument de numérisation 3D portable et en temps réel ? Sans doute dans très peu de temps… Nous n’aurons alors sans doute plus besoin d’apprendre à utiliser un logiciel de photogrammétrie par corrélation dense ou un scanner 3D. Voici quelques sites montrant des applications et des instruments en cours de conception.

Numérisation 3D avec une tablette graphique

Numérisation 3D avec la technologie SLAM (Simultaneous Localization and Mapping)

Ces techniques progressent très vite… Elles seront bientôt réellement accessibles à tous. Il est donc urgent de s’occuper maintenant des outils d’analyse et de traitement.

Brève : l’imitation du dessin par les techniques de traitement numérique de l’image

En passant

Une application de “smartphone”, sortie récemment, permet de transformer une photographie en dessin, aquarelle, peinture au couteau ou dessin à la craie grasse (Prisma (c)). Les logiciels de traitement de l’image, comme Adobe Photoshop (c) par exemple, proposaient déjà des outils de ce type mais l’application dont il est question ici révèle une avancée marquante dans ce domaine. Le résultat de la transformation d’une photographie en dessin crayonné ou en peinture est assez impressionnant.

athenes_caryatides_00bDe la photo originale…athenes_caryatides_01 …à l’imitation du dessin crayonné… athenes_caryatides_03… à l’imitation d’une peinture.
(Maison aux Caryatides, Athènes)

Outre les logiciels de traitement de l’image, la plupart des logiciels de dessin vectoriel proposent toute une série d’outils permettant d’imiter le dessin “à la main qui tremble”.
Ces outils permettent ainsi d’atténuer la rigidité du trait informatique et d’imiter le dessin fait main.

Dès lors, ces nouveaux outils qui, il faut l’admettre, sont assez prodigieux, suscitent de nombreuses d’interrogations : n’y aurait-il alors qu’un pas encore à franchir vers la réalisation automatisée de dessins techniques à “la ligne claire” sur la base de photographies ? Ne sera-t-il plus nécessaire d’apprendre à dessiner pour relever et représenter les monuments antiques ? Là encore, nous pouvons constater, qu’à l’instar de nombreux autres progrès techniques, l’emploi d’une nouvelle technique commence d’abord par le désir d’imiter les anciennes. Le dessin numérique imite le dessin manuel, mais est-ce bien pertinent, n’y a-t-il pas d’autres voies à envisager ?

Comment calculer les dimensions d’un bloc avec son nuage de points ?

Un petit article qui présente un bilan de mes réflexions depuis 2010, qu’il m’a paru utile de mettre en forme et de jeter dans le carnet « RAAN » comme une bouteille à la mer… Merci d’avance à ceux qui seront intéressés et qui voudront bien les poursuivre…

J’ai tenté de définir ce qu’est un nuage de points et ce qu’est un modèle géométrique d’un objet architectural (une simplification de la forme à l’aide de figures géométriques élémentaires) afin de montrer l’intérêt qu’il y a à passer de l’un à l’autre et de proposer des outils mathématiques qui permettent ce passage et qui pourront être intégrés sous forme de programmes dans les logiciels.

Il existe différentes méthodes de représentation du nuage de points d’un bloc par des figures géométriques élémentaires. Ainsi, en partant de l’exemple d’un tambour de fût, je présente quelques techniques traditionnelles de détermination du centre d’un cercle et de son diamètre simplement à partir de 2 ou 3 points du nuage, judicieusement sélectionnés. Dans le cas de formes plus complexes et surtout en présence d’objets architecturaux fragmentés, il est possible d’utiliser des techniques d’ajustement basées notamment sur la régression, prenant en compte un plus grand nombre de points du nuage, afin de caractériser de façon plus précise le modèle qui fournira le meilleur ajustement. Ces techniques requièrent l’utilisation de logiciels car les calculs mis en œuvre sont plus lourds.

Citer ce billet : Jean-Jacques Malmary, "Comment calculer les dimensions d’un bloc avec son nuage de points ?," sur RAAN, 26/06/2016, https://raan.hypotheses.org/805.

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Manuel d’utilisation de Photoscan pour le relevé des blocs (IRAA 2016)

A_Chap_Ionique_Def_limites_10eVoici une nouvelle version du manuel “IRAA” de Photoscan qui s’adresse aux étudiants et aux chercheurs qui ne disposent et n’utilisent que ce logiciel pour la chaîne opératoire de l’acquisition à la réalisation d’ortho-images.
Dans ce nouveau manuel, une méthode est proposée pour la réalisation d’ortho-images du fac-similé 3D des 6 faces d’un bloc directement sur Photoscan :
– à l’échelle (rapport de nombres entiers : 1, 1/2, 1/5, etc…),
– et en correspondance géométrique les unes par rapport aux autres.

Je remercie Marc Panneau et Laurent Borel qui ont suscité dernièrement la réalisation de ce nouveau chapitre du manuel. Il m’a paru nécessaire de le faire assez rapidement pour  les étudiants qui s’initient à cette technique et me demandent des conseils. La réalisation d’ortho-images peut être plus aisément effectuée avec d’autres logiciels dont les outils sont plus performants ou moins contraignants mais mon objectif principal est de simplifier la vie des utilisateurs et qu’ils puissent travailler sereinement sans devoir se familiariser avec mille autres logiciels. Il est important de préciser que les ortho-images issues de Photoscan peuvent avoir une bien meilleure résolution que celles issues d’un maillage tridimensionnel texturé qui a été exporté vers un autre format.

C’est une première version, sans doute pleine de non-dits et d’erreurs de frappe. Toutes améliorations ou précisions partagées seront bienvenues.

Avertissement aux utilisateurs
Il ne faut pas que ce manuel devienne un presse-bouton “pousse au crime” et j’attends beaucoup de ceux qui le critiqueront pour qu’il puisse être amélioré (notamment les photogrammètres, les photographes, les architectes et les archéologues qui sont rompus à ce genre d’exercice).
À ceux qui l’utilisent et qui l’estiment suffisant pour leurs études, sachez que, si ces nuages deviennent des objets “patrimoniaux” et ne sont plus seulement considérés comme des aides au relevé classique (les erreurs de construction des modèles 3D peuvent dans ces cas-là être considérées comme quantités négligeables), il sera fortement recommandé de suivre un guide des bonnes pratiques.
Ainsi, une amélioration essentielle devra consister à préciser les précautions d’usage lors de l’acquisition et de la construction du nuage de points. Ces précautions sont indispensables pour produire des nuages de points pour lesquels les correspondances métriques et morphologiques avec l’objet réel sont réellement bien contrôlées. Elles impliquent de bonnes notions en photographie et en topographie (ex : étalonnage de l’optique de l’appareil photo, évaluation de l’erreur pixel et de l’erreur métrique, etc…).

Photoscan_ModeEmploi_2016

Jean-Jacques Malmary

Citer ce billet : Jean-Jacques Malmary, "Manuel d’utilisation de Photoscan pour le relevé des blocs (IRAA 2016)," sur RAAN, 23/06/2016, https://raan.hypotheses.org/779.

Perception et représentation numériques en architecture et archéologie

RECHERCHE, ART ET PRATIQUES NUMERIQUES #5

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“Perception et représentation numériques en architecture et archéologie”

Nathalie André (architecte-archéologue, IRAA, CNRS/Aix Marseille Université)
Résumé : antiAtlas des frontières

IMéRA
2 place le Verrier
13004 Marseille
Mercredi 25 mai 2016 – 10 h à 12 h 30

Le relevé du socle de la Victoire de Samothrace, complémentarité du dessin et de la 3D

NIKH_photoNBEn 2014 au musée du Louvre, la restauration de la Victoire de Samothrace entraine le démontage du monument et le désassemblage complet de sa base en forme de proue de navire. L’IRAA réalise le relevé intégral des 24 blocs de cette construction remarquable, avec la mise en œuvre de la photogrammétrie 3D intégrée au protocole de relevé et d’étude architectonique.
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La Victoire de Samothrace après restauration et le maillage tridimensionnel d’un bloc des caisses de rames, © Nicolas Bresch, IRAA Paris.

Le film sur la restauration à l’initiative du Louvre, à voir absolument :

De la vraie 3D… Actualité des techniques

Une petite note en passant sur une expérience d’impression 3D à Athènes et sur une autre technique que je viens de découvrir : le stylo qui permet de dessiner en 3D ! Bien que cela ne fasse pas partie des objectifs de ce carnet hypothèses, faire l’actualité des nouvelles techniques passe inévitablement par la publicité des fabricants. Les premiers dont il est question sont grecs, c’est une façon d’encourager leurs entreprises innovantes qui en ont bien besoin.

L’impression 3D
À la demande du directeur de l’École Française d’Athènes, je suis allé voir rue Massalias, à deux pas de l’Éfa, des ingénieurs qui conçoivent et fabriquent des imprimantes 3D (site web). Le prix de ces imprimantes ne cesse de baisser et elles seront très bientôt à la portée de tous. Au même titre que les logiciels de photogrammétrie par corrélation dense, l’impression 3D est en voie de se démocratiser. C’est le moment ou jamais de réfléchir à ses applications dans l’étude des monuments antiques.
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La fidélité de l’objet imprimé à l’objet réel est encore assez faible. Les traces d’outils ne sont pas très visibles et le rendu des moulurations est encore assez grossier. Les possibilités d’analyse de ce type d’objet sont donc encore insuffisantes en comparaison avec un rapport direct à l’objet original. En revanche, cette technique aura très certainement de très bonnes applications dans l’élaboration d’hypothèses de restitution sous forme de maquettes.

Le dessin 3D
Un nouveau gadget à tester. Encore une raison d’insister sur le fait que le dessin n’est pas mort ! Au contraire, il va lui aussi pouvoir être effectué en trois dimensions. Il semble que ce soit la même technique et la même pâte plastique que celles qui sont employées pour les imprimantes 3D.
Pour voir la vidéo d’un fabricant : Le stylo 3D. Tout cela est certes très filaire et il sera difficile de représenter la massivité d’un monument antique. Mais on trouvera bien des applications intéressantes, peut-être pour des restaurations ou des restitutions complétant les objets 3D imprimés.