Modèle TQS texturé du Temple d'Auguste et Livie à Vienne(38)

Données du projet

• Temple Romain construit aux alentours du 1er ou 2ème siècle avant JC.

Objectif

• Représentation architecturale du monument.
• Modélisation TQC (Tel Que Construit) et TQS (Tel Que Saisi).
• Quantifier la précision du modèle 3D texturé obtenu.

Besoin exprimé

• Modèle 3D TQS texturé du Temple.
• Sujet de recherche.

Contraintes

• Architecture complexe.
• Monument présentant de nombreuses zones dégradées

Etude du chantier

Le Temple d'Auguste et Livie est situé à Vienne en Isère, sur le côté occidental d'un forum orné de majestueux portiques, de monuments commémoratifs et de statues impériales. Il a été transformé en église dès le début du moyen-âge et consacré au culte chrétien, s'installa ensuite le club des Jacobins pendant la révolution, puis un tribunal, un musée et une bibliothèque au début du XIXème siècle. C'est sans doute ces différentes destinations auxquelles il a été voué qui lui ont permis de rester si bien conservé. Sa restauration a été engagée à l'initiative de Prosper Mérimée, conservateur du patrimoine, en 1850 afin de supprimer les transformations qu'il avait connues.

L'objectif de ce projet est la réalisation d'un modèle 3D texturé de l'objet répondant aux exigences des principaux clients: architectes, archéologues et conservateurs. La conservation du patrimoine est un enjeu de taille pour ces professionnels; dans ce cadre, la lasergrammétrie est un outil révolutionnaire qui permet un levé haute densité en un temps record. Męme si la technologie laser a beaucoup évolué ces dernières années, certaines améliorations sont attendues sur le modèle 3D texturé obtenu:

• Une représentation architecturale de l'objet: Toute modélisation nécessite une décomposition de l'objet en éléments simples; dans le domaine du patrimoine architectural, cette décomposition doit respecter les traités d'architecture. Ainsi, chaque sous objet sera référencé à un terme du vocabulaire architectural. De plus, le processus de modélisation mis en place pour chaque élément doit respecter la logique de construction, par exemple, les objets profilés seront modélisés par extrusion de profils.
• Un modèle TQS de l'objet:
  • le modèle Tel Que Construit (TQC) est une représentation idéale de l'objet comme il était juste après sa construction. En archéologie, cette modélisation est utilisée pour masquer l'effet de l'érosion de la pierre et les défauts mineurs dûs au temps.
  • le modèle Tel Que Saisi (TQS) est la représentation la plus fidèle à l'objet. Il fait apparaître les zones abîmées par le temps et peut ainsi permettre des mesures directement sur le modèle en vue d'un projet de rénovation.

Le passage du modèle TQC au modèle TQS se fait par opération booléenne. Cette méthode consiste à « creuser » le modèle TQC au niveau des zones dégradées.

Cette étape permet d'obtenir un modèle fidèle à la réalité, utile par exemple pour visualiser les zones dégradées pour lesquelles une rénovation est nécessaire. D'autre part, le niveau de détail du modèle TQS est certaines fois indispensable pour texturer le modèle à partir de photographies prises sur site. Les photographies orientées sont projetées sur le modèle; on obtient ainsi un modèle fidèle à la réalité.

Etude de précision

Ce projet sur le Temple d'Auguste et Livie a également été l'occasion de quantifier la précision du modèle 3D obtenu. Deux méthodes ont été mises en place; la première utilise l'outil d'inspection (Compare/Inspect) de 3DReshaper, le principe étant de comparer le modèle 3D au nuage de points, les écarts obtenus sont mis en évidence selon une échelle de couleurs.

L'autre méthode permet de contrôler à la fois le modèle et les textures, elle consiste à mesurer des points de contrôle sur l'objet par mesures tachéométriques. Ces mesures doivent ętre réparties de façon homogène sur l'objet et suffisamment nombreuses pour que les résultats obtenus soient représentatif de l'ensemble du modèle. Ces męme points de contrôle ont été mesurés sur le modèle, par comparaison des coordonnées, nous avons calculé des écarts-types. Globalement, la précision du modèle est de 2 à 3 cm.

L'étude des traités d'architecture et la décomposition de l'objet en élément simple permet une représentation correcte de l'objet d'un point de vue architectural, elle est l'occasion d'associer à chaque élément une méthode de modélisation qui lui correspond, enfin, elle peut mettre en évidence des similitudes entre différents sous objets, de toutes ces constations découle alors une procédure de levé adaptée permettant un gain de temps lors de la modélisation. Le passage du modèle TQC au modèle TQS par opérations booléennes réduit le maillage aux zones dégradées uniquement, la taille du fichier reste ainsi la plus faible possible. Par cette méthode on peut garantir une précision de 2 à 3 cm sur l'intégralité du modèle. Cette précision pourra ętre contrôlée tout au long du processus de modélisation grâce à l'outil Compare/Inspect de 3D Reshaper.