De l'utilité aux usages de la numérisation 3D pour le patrimoine archéologique

From the usefulness to the uses of 3D digitisation for archaeological heritage

• Auteur / Autrice : Antoine Laurent
• Direction : Jean-Denis Durou, Carole Fritz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique et Télécommunications
• Date : Soutenance le 05/12/2024
• Etablissement(s) : Université de Toulouse (2023-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, informatique et télécommunications (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche en Informatique de Toulouse (1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Etablissement délivrant conjointement le doctorat : Institut national polytechnique (Toulouse ; 1969-....)
• Jury : Président / Présidente : Vincent Charvillat
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Denis Durou, Carole Fritz, Vincent Charvillat, Yvain Quéau, Vincent Ard, Philippe Walter
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Xavier Granier, Olivia Rivero Vilá

Mots clés

Mots clés contrôlés

Art pariétal

Sites -- Protection

Mots clés libres

Patrimoine

Numérisation 3D

Archéologie

Cultural heritage

3D digitisation

Archaeology

Résumé

A partir des usages de la numérisation 3D en archéologie, le projet de thèse Archaeoroom interroge les pratiques actuelles tant pour la recherche que pour la conservation des vestiges. Les outils déployés sur le terrain possèdent une certaine utilité en fonction des projets. Toutefois ils ne répondent pas pleinement aux besoins de précision et de résolution pour la lecture fine du relief et de la couleur dans des contextes particuliers. Le corpus se veut donc le plus large possible afin de couvrir un maximum de faciès, de matériaux, de périodes et de méthodes de travail. Il comprend des grottes ornées (Chauvet, Pech-Merle, Mas d'Azil, Marsoulas, Bédeilhac, Foissac) pour lesquelles la création de supports pour toutes les disciplines est cruciale notamment pour l'étude de l'art pariétal, des mégalithes afin de produire des relevés 3D standardisés sur un large territoire (statues-menhirs rouergates, stèles du pays Gédéo en Ethiopie, dolmen de Gréalou dans le Lot) et du mobilier archéologique issu de plusieurs musées pour confronter les outils à la notion de vérité terrain sur des objets complexes (Musée d'archéologie nationale à Saint-Germain-en-Laye, Musée Saint-Raymond à Toulouse, Centre de Préhistoire du Pech Merle à Cabrerets, Musée et sites archéologiques de Saint-Romain-en-Gal). La thèse propose l’utilisation d’une méthode confidentielle dans les sciences du patrimoine issue du domaine de la vision par ordinateur. Ce projet interdisciplinaire entre archéologie et informatique, s’applique à déterminer l’utilité de la stéréophotométrie ainsi que sa complémentarité avec les pratiques afin d'en faciliter son appropriation par les acteurs. Cette recherche s’appuie sur le développement du logiciel open-source AliceVision Meshroom avec le souhait qu’il intègre pleinement la boîte à outil des archéologues. De plus, avec la révolution en cours des méthodes par réseau de neurones, la stéréophotométrie multi-vues a désormais la capacité de modifier le processus de numérisation 3D du patrimoine en devenant un outil de reconstruction 3D à part entière.

Based on the uses of 3D digitisation in archaeology, the Archaeoroom thesis project examines current practices for both research and the conservation of remains. The tools deployed in the field have a certain usefulness depending on the project. However, they do not fully meet the need for precision and resolution for the accurate reading of relief and colour in specific contexts. The corpus is therefore intended to be as broad as possible, to cover as many facies, materials, periods and working methods as possible. It includes decorated caves (Chauvet, Pech-Merle, Mas d'Azil, Marsoulas, Bédeilhac, Foissac) for which the creation of supports for all disciplines is crucial, particularly for the study of cave art, megaliths in order to produce standardised 3D readings over a wide area (statue-menhirs from Rouerga, stelae from the Gédéo country in Ethiopia, dolmen at Gréalou in the Lot department) and archaeological objects from several museums in order to test the tools against the notion of ground truth for complex objects (Musée d'archéologie nationale at Saint-Germain-en-Laye, Musée Saint-Raymond in Toulouse, Centre de Préhistoire du Pech Merle at Cabrerets, Musée et sites archéologiques de Saint-Romain-en-Gal). The thesis proposes the use of a confidential method in the heritage sciences stemming from the field of computer vision. This interdisciplinary project between archaeology and computer science aims to determine the usefulness of stereophotometry and its complementarity with current practices, in order to facilitate its appropriation by those involved. This research is based on the development of the open-source software AliceVision Meshroom, which we hope will become an integral part of the archaeologists' toolbox. In addition, with the ongoing revolution in neural network methods, multi-view stereophotometry now has the capacity to modify the process of 3D digitisation of heritage by becoming a fully-fledged 3D reconstruction tool.