Cette phase de travail se
base sur l'utilisation d'une chaîne d'outils photogrammétriques
« Pastis-Apero-MicMac » développée par Le laboratoire
du MATIS (IGN), qui permet de générer des nuages de points 3D plus
ou moins denses par une mise en correspondance automatique des
différentes photographies.
La génération d'un
nuage de points se fait en attribuant à chaque pixels d'une image sa
position dans l'espace. Un
nuage de points est donc défini par un ensemble de points possédant
des coordonnées X,Y,Z. Le nombre de points du nuage détermine sa
densité. Durant cette campagne de relevés
photogrammétriques, les 34 fragments encore existant qui ornaient la
frise du Trésor des Marseillais ont été numérisés.
L'acquisition photographique
L’acquisition
photographique de chaque fragment s’effectue selon trois phases
distinctes (nécessaire par la suite pour effectuer les différents
traitements informatiques).
Une phase préalable dite
de «calibration», qui permet de
détecter les paramètres internes de l’appareil photo, d'en
déterminer sa géométrie et ainsi de corriger les distorsions liées
aux différents éléments (lentille, capteur, etc...). Il
s’agit d’une étape primordiale sur laquelle se basera tout le
processus de traitement. La prise de vue pour la calibration
s’effectue en prenant au minimum cinq photographies convergentes
possédant un fort recouvrement entre elles (environ 80% de la
surface).
L'étape
suivante est la phase dite « d'orientation globale ».
Elle
a pour but de donner une vue d’ensemble de l’objet et permet
d’établir une cohérence spatiale entre toutes les photographies,
C'est lors de cette étape que le logiciel calcule des points
homologues entre chaque photographie. Pour des fragments comme
ceux-ci, les prises de vue ont été réalisées en tournant autour
des objets avec un grand recouvrement (environ 80% de la surface).
L'étape
suivante est la phase dite « d'orientation globale ».
Elle
a pour but de donner une vue d’ensemble de l’objet et permet
d’établir une cohérence spatiale entre toutes les photographies,
C'est lors de cette étape que le logiciel calcule des points
homologues entre chaque photographie. Pour des fragments comme
ceux-ci, les prises de vue ont été réalisées en tournant autour
des objets avec un grand recouvrement (environ 80% de la surface).
Enfin
a lieu une phase dite de « corrélation », à partir de laquelle
les futurs nuages de points seront calculés. La
corrélation s’effectue par groupe de minimum trois photographies
convergentes et forme ce que nous appelons un «site de corrélation».
Chaque « site de corrélation » se compose d'une image
dite «maîtresse», les autres images sont appelées images
« filles ». Le nombre de sites à réaliser dépend de la
complexité de l’objet d'étude.
Pour
réaliser cette acquisition, le choix du matériel s'est porté sur
un appareil photographique numérique reflex Nikon D3X possédant 24
millions de pixels, une focale
fixe de 50 mm et une focale fixe de 100mm, ainsi qu'un trépied avec
rotule pour assurer une netteté à la photographie lorsque les temps
de pause sont élevés.
Le
traitement informatique
La
chaîne d'outils photogrammétriques « Pastis-Apero-MicMac »
s'utilise à partir de commandes lancées dans un terminal sans
utiliser d'interface graphique. Elle
comprend trois étapes principales qui se
référent aux trois étapes d’acquisitions: la calibration,
l’orientation globale ainsi que les différents sites de
corrélations.
La
première commande « Pastis » (Programme utilisant
Autopano Sift pour les TiePoints dans les ImageS) consiste à
détecter automatiquement des points homologues entre chaque
photographie. À partir des points homologues calculés par
« Pastis», on réalise avec la commande « Apero »
(Aérotriangulation Photogrammétrique Expérimentale Relativement
Opérationnelle), une calibration interne ainsi une calibration
externe, qui correspondent respectivement aux étapes dites de
« calibration » et de « l'orientation globale »
dans le relevé photographique.
Une
fois les images calibrées et orientées, on crée un
fichier contenant un nuage de points réalisé
à partir de tous les points homologues calculés par
« Pastis » ainsi que la position de chaque photographie
symbolisée par des pyramides.
L'étape
suivante consiste à dessiner un masque sur chaque
image
« maîtresse » des sites de corrélation. Un masque, dit
« de corrélation », correspond exactement à la zone
dont on désire obtenir le nuage de points. Les images «filles»
permettent de placer chaque pixel (point du nuage de points)
correctement dans l’espace tridimensionnel.
Lorsque
le masque de corrélation est dessiné, on lance la dernière
commande « MicMac » (Multi-Image Correspondance, Méthodes
Automatiques de Corrélation) qui crée les nuages de points à
partir
des
photographies géoréférencées lors de
l'orientation globale par « Apero ».
Une fois les
nuages de points obtenus, nous utilisons le programme de
traitement de maillages 3D
afin de les assembler et de générer
un maillage automatique sur ceux-ci ; c'est-à-dire
de créer, à partir des points, une surface ou un volume géométrique
en plusieurs sous-éléments (triangles, quadrilatères, etc) afin
d'obtenir un modèle polygonal numérique 3D.
Une fois les fragments
modélisés, ils sont replacés dans la restitution générale du
Trésor des Marseillais et notamment dans la reconstitution de la
frise figurée.
_
Laboratoire MAP-GAMSAU (UMR 3495 CNRS/MCC). [www.map.archi.fr]
Partenariat
: La ville de Marseille dans le cadre de « Marseille
capitale européenne de la culture 2013 » | L’École Française d’Athènes | Maud Mulliez.[http://www.mp2013.fr/le-tresor-des-marseillais-500-av-j-c-leclat-de-marseille-a-delphes]