viernes, 23 de mayo de 2014

Avec les drones, l’archéologie prend de la hauteur (France)

Dans le ciel afghan, un bourdonnement lointain n’est pas toujours le signe d’un bombardement imminent ou d’une surveillance militaire. Des drones pacifiques peuvent aussi y voler, pour préserver, archiver et diffuser un patrimoine culturel en péril. Ils sillonnent tout aussi bien les gorges de l’Ardèche ou les ruines de Pompéi, pour en capturer rapidement les structures en trois dimensions. Ces petits objets volants, experts en photogrammétrie (images acquises selon des points de vue différents), se démocratisent et deviennent des auxiliaires précieux pour l’archéologie.
Yves Ubelmann, fondateur d’Iconem et architecte spécialisé dans le patrimoine et l'archéologie, en sait quelque chose. Son entreprise, créée en mai 2013, utilise ces hélicoptères miniatures dotés de multiples rotors, capables de transporter des caméras dans le moindre recoin des sites archéologiques afin d’en capter le maximum d’images et de procéder à la reconstitution en 3D par informatique – un traitement des données qui est assuré en partenariat avec l'INRIA.

« DES DIZAINES DE MILLIERS D’IMAGES EN QUELQUES JOURS »

« Le drone possède des atouts indéniables, explique le jeune PDG. D’abord, il est très efficace et permet l’acquisition de dizaines de milliers d’images en quelques jours, grâce notamment à sa faculté d’automatisation. De plus, il offre une numérisation multi-échelle : elle concerne autant le site archéologique dans son ensemble qu’un objet de la taille d’une pièce de monnaie. Or, en archéologie, un détail sur une sculpture peut avoir autant d’importance historique que l’analyse globale d’un site. Le drone enregistre donc des données très hétérogènes au sein d’un même espace. »
Par ailleurs, l’objet volant agit comme un point complètement libre dans l’espace. Ainsi, atteindre des endroits inaccessibles à l’homme, comme les zones minées du site de Mes Aynak (sud de Kaboul), qu’Iconem a visitées, ne lui pose aucun problème. Lorsque cette situation s’impose, deux personnes sont requises pour conduire l’engin. L’un est aux manettes et pilote, l’autre le guide, voyant en temps réel la scène filmée par le drone grâce à des lunettes vidéo.

RAYONNEMENTS INFRAROUGES

Enfin « le drone est une bonne alternative car c’est un type de matériel qui n’est pas exigeant en termes de maniabilité, et tous les archéologues ne sont pas des experts en pilotage. Il est plus souple d’utilisation que les avions utilisés précédemment. Ainsi, on gagne en finition et en précision », affirme pour sa part Nicolas Poirier, chargé de recherche CNRS à Toulouse et spécialiste en archéologie.
En 2012, il a lancé le projet Archéodrone. Ce programme exploite le drone pour déplacer une caméra thermique détectant des sites archéologiques encore inconnus via les rayonnements infrarouges, en particulier en survolant des champs de céréales où les vestiges sous-jacents ont laissé une empreinte discrète. Une technique inenvisageable il y a quelques années eu égard au poids des caméras, transportables seulement par avion.
Les principales limites du drone aujourd’hui ? Sa courte durée d’autonomie (quelques minutes) et son prix (plusieurs dizaines de milliers d’euros). Travaillant dans de nombreux pays (Afghanistan, sultanat d'Oman, Haïti, Italie, Albanie…), à la demande de l’Unesco ou de programmes scientifiques, la société Iconem procède elle-même à l’assemblage de ses machines, diminuant drastiquement leur coût et les adaptant spécifiquement aux missions effectuées.

LA TECHNIQUE DE LA PHOTOGRAMMÉTRIE

Les actions d’Iconem et d’Archéodrone se basent sur la technique de la photogrammétrie. Même si les résultats et leur but ne sont pas les mêmes, puisque les travaux de Nicolas Poirier ne mènent pas à une reconstitution 3D, les différentes méthodes employées résident toujours dans la prise d’images aériennes.
Un autre moyen de prise d’informations archéologiques existe, le laser, que ces sociétés rêveraient de pouvoir exploiter. « Les études ne sont pas unanimes, mais les modèles 3D restitués par la photogrammétrie semblent moins précis que ceux offerts par le laser », mentionne l’archéologue toulousain.
Un avis partagé par Alexis Dejoux et Orphéas Ladas, fondateurs de la start-up Digitage, née fin 2011 : « La photogrammétrie demeure moins fiable que le laser. Le rendu métrologique est moins précis car il est difficile d’anticiper les erreurs dues aux contraintes environnementales, comme la différence de luminosité. Cela engendre des différences minimes sur la reconstitution. Le scanner laser, lui, donne un rendu absolument certain. » La distinction majeure entre les deux outils réside dans leur mode de fonctionnement. Les mesures réalisées par le laser produisent un nuage de points quand la photogrammétrie apporte des milliers d’images à traiter.

L’IDÉAL SERAIT DE DÉVELOPPER ET MINIATURISER LE SCANNER LASER

A l’instar d’Iconem, Digitage est spécialisée dans la numérisation 3D du patrimoine culturel. Pas de drones ou d’images aériennes ici, mais un scanner laser et de la photogrammétrie par lumière structurée. Les deux associés ont notamment recomposé l'amphithéâtre gallo-romain du vieux Poitiers (Naintré, Vienne) ou le crâne d’un mastodonte de Santiago (Chili).
Si le laser paraît être la solution pour un modèle 3D parfait, il est soumis à des contraintes spatiales non négligeables, dues à son volume et son poids. Impossible de le combiner à un drone, pour des raisons de stabilité. « Le scanner est posé et calibré lors de la prise de vue, qui peut durer jusqu’à quatre heures. La photogrammétrie est également plus efficace pour les objets de petite taille », admet Alexis Dejoux.
L’idéal serait donc de développer et miniaturiser le scanner laser, de sorte qu’il puisse être portatif et totalement mobile. « Le scanner laser embarqué sur un vecteur volant, c’est une des pistes d’avenir, affirme Nicolas Poirier. Cela fait vingt ans qu’il est transporté sur des avions, mais ce n’est pas suffisant. Des entreprises proposeront bientôt d’associer le laser à un drone. Certaines études sur ce sujet ont déjà vu le jour. »

GARDER UNE MÉMOIRE NUMÉRIQUE DU PATRIMOINE CULTUREL

En attendant, les résultats obtenus par Iconem ou Digitage s’avèrent convaincants. Les reconstructions tridimensionnelles réalisées semblent pouvoir répondre aux desseins communs des deux sociétés, à savoir garder une mémoire numérique du patrimoine culturel voué à disparaître, apporter des informations aux scientifiques pour leur quête de préservation et transmettre ces connaissances. Si les deux premières intentions sont d’ores et déjà en bonne voie, le développement d’applications à destination du grand public reste à concrétiser. La réalité augmentée sur Internet et les tablettes, comme l’impression 3D dans les musées, sont autant d’interfaces innovantes et ludiques imaginées pour l’avenir. Pas d’inquiétude, donc, à propos d’une éventuelle « disparition progressive de la mémoire de l’humanité », évoquée par Yves Ubelmann.

Le Monde: http://www.lemonde.fr/sciences/article/2014/05/19/avec-les-drones-l-archeologie-prend-de-la-hauteur_4421420_1650684.html










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