[Techniques Archéo] Scaner laser 3D

[invitea184c519]

bonjour
je voudrais savoir quelle est la veritable utilité d'un scaner laser 3D sur un site archeologique
quelles sont les informations qu'enregistre l'appareil
merci
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[invite6152701c]

bonjour
j'ai juste trouvé cela sur Internet

Scanner laser 3D à grand volume et à accès aléatoire

Le scanner laser à grand volume, montré à la figure 1a, est un dispositif de balayage sur deux axes conçu pour la numérisation monochromatique 3D de grands objets ou structures.

Au chapitre des utilisations muséologiques ou patrimoniales, cet appareil a servi à enregistrer des sites archéologiques en Israël et à numériser de grandes sculptures conservées au Musée canadien des civilisations. À l'heure actuelle, le scanner laser à grand volume est un prototype expérimental de notre laboratoire et son utilisation à des fins patrimoniales n'est pas commercialisée. Toutefois, la compagnie Neptec (http://www.neptec.com) a construit une version commerciale pour les applications spatiale et a été utilisée en orbite lors de vol de navette en 2001 et en 2005.

Principe de fonctionnement :
La figure 1b montre un schéma de la configuration optique du système. Le balayage auto synchronisé est réalisé par le dispositif d'oscillation sur l'axe des x, alors que le dispositif d'oscillation sur l'axe des y assure que le faisceau projeté et la lumière réfléchie sont identiquement défléchis. Les deux miroirs sont actionnés par des galvanomètres. Grâce à cette configuration, deux modes d'imagerie sont possibles. Dans le mode d'imagerie par grillage régulier, le balayage (rapide) sur l'axe des x produit le balayage linéaire, alors que le balayage (plus lent) sur l'axe des y défléchit le faisceau, ce qui définit les lignes et produit l'image. Dans le mode d'imagerie par balayage panoramique, le dispositif d'oscillation dans l'axe des x sert à faire les balayages verticaux alors le scanner est retourné sur le côté et placé sur une platine panoramique et basculante motorisée dont les mouvements permettent d'enregistrer les vues panoramiques de la scène. Lorsqu'il est utilisé, le scanner peut être monté sur un trépied de photographe classique (figure 1c) ou un trépied télescopique spécialement conçu, permettant de surélever l'appareil jusqu'à 10 m (figure 1d).

Ce scanner permet des enregistrements 3D d'une distance de 50 cm jusqu'à 10 m de l'objet. À une distance de 50 cm la résolution en Z est de 70 µm (0,07 mm) et elle augmente ensuite en fonction du carré de la distance. Par exemple, à une distance de 10 m du scanner 3D, la résolution est d'environ 10 mm. Comme nous en discutions plus haut, la résolution spatiale d'échantillonnage le long des lignes de balayages en x et y est limitée par la diffraction du faisceau. Les prédictions théoriques et les mesures en laboratoire ont montré qu'il était possible de produire des images dépassant 10 000 × 10 000 pixels. La combinaison de cette résolution spatiale à l'incertitude de mesure sur l'axe des z est inférieure à 0,1 mm (à courte portée) et permet d'obtenir des images de très haute définition.

[invitea184c519]

Merci de votre reponse

[invite97349644]

Bonjour,

Un scanner 3D est un appareil permettant l'enregistrement très rapide de points 3D à des densités très élevées.

Il existe différents systèmes. La différence concerne la méthode d'enregistrement (mesure de la distance par triangulation ou par temps de vol), la portée, la précision, le vitesse d'acquisition. On parle alors de capteurs inframillimétriques, millimétriques ou centimétriques ; courte, moyenne ou longue portée.

Pour info :
- le Trimble Mensi S10 : 10m max., 0.5mm de précision, 1000 pts/s
- le Leica Cyrax 3000 : 100 à 200m, 5mm, 5000 pts/s
- le Riegl LMS Z 420i : 800m, 1cm, 10 000 pts/s

Certains capteurs enregistrent aussi l'intensité de réflexion de l'objet (dépendant du matériau, de l'incidence du laser, de la portée), et la couleur (couplage du laser à un capteur CCD calibré).

Précisons que dans la même famille de capteurs (les capteurs dits "haute densité"), il existe des systèmes d'acquisition n'utilisant pas le laser : la tomographie, la numérisation 3d par frange de lumière.

Bref, au final, vous vous retrouvez avec des millions de points en 3D.

Pour quoi faire ?

En archéologie, il y a deux types d'utilisation.

- des restitutions cartographiques de précision (les modèles 3D générés à partir des nuages de points permettent la restitution de sites sous la forme d'orthophotographies de précision ou de courbes de niveau microtopographiques). C'est valable aussi bien pour des restitutions planimétriques que des vues en élévation (archéo du bâti).
- l'archivage 3D : le site n'est pas accessible au public ou va disparaitre. Il est alors numérisé en 3D, photographié et l'archive 3D permet son étude à postériori ou une modélisation infographique (ex : la numérisation de la grotte Cosquer).

Quelques exemples de numérisation appliquée au Patrimoine Culturel :

http://atm3d.free.fr/v5/images/pat/index.htm

bien cordialement,

L'équipe ATM3D.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8730f84a]

Bonjour,

L’utilisation des modèles numériques 3D dans le domaine du patrimoine et de la muséographie, est destinée soit à l’étude scientifique, soit à la communication vers le grand public.

Les modèles numériques 3D permettent de créer des visuels, c'est-à-dire des images fixes ou des films, et peuvent également être utilisés pour produire des objets physiques par usinage ou par moulage par exemple.

Il existe deux moyens de produire un modèle numérique 3D : la modélisation et la numérisation (ou digitalisation, ou scanning).

• La modélisation est utilisée pour construire, sur ordinateur, un objet numérique 3D à partir de la connaissance qu’en a l’infographiste. Il peut ainsi produire des objets existants, ou n’existants plus, voir n’ayant jamais existé.

• La numérisation est utilisée pour construire des objets numériques en se basant sur l’objet physique, à l’aide d’un équipement faisant l’acquisition des mesures réelles de l’objet. L’objet numérique pourra à posteriori être retravaillé pour réparer virtuellement une cassure par exemple. Mais l’objectif le plus noble de la numérisation 3D est la reproduction à l’identique, avec la plus grande fidélité possible, d’objets unique et impossible à copier par leurs singularité, leurs dissymétries, la patine et les traces de leur passage à travers le temps...

C’est dans ce cadre que l'équipe de Dynamic 3D a été amenée à intervenir pour la numérisation des momies du British Museum.
Je vous invite à prendre connaissance de cette intervention à l'adresse suivante : Numérisation de momies au British Museum de Londres.pdf

Bien cordialement,

Marie Laure Bonnaud
DYNAMIC 3D
www.dyn3d.com

[Brisecous]

Pour info, je crois que la numérisation 3D à l'aide d'un appareil de ce type a été entamée à la grotte des Fraux (grotte Age du Bronze)

pour plus d'infos voir le blog de la fouille :
http://champslibres.hypotheses.org/

En l'occurence, ça fait tout le relevé de manière très précise, plus besoin de rien dessiner ! Mais le matériel coûte très très cher...