Archéologie tumulus

Du relevé par drone à la maquette 3D d’un tumulus archéologique

Cette réalisation est un peu différente d’une impression 3D classique. Ici, nous ne partions pas d’un objet déjà modélisé ou d’un fichier 3D prêt à être imprimé. Le point de départ était un **site archéologique**, un tumulus, relevé directement sur le terrain grâce à la photogrammétrie réalisée à partir d’un drone.

L’idée était de transformer ce relevé numérique en une véritable maquette physique. Le projet permettait ainsi de passer d’un site réel, observé sur le terrain, à un modèle numérique en trois dimensions, puis finalement à un objet que l’on pouvait manipuler et présenter.

La première étape du travail ne se déroulait donc pas dans l’atelier d’impression 3D, mais directement sur le site. Le drone permettait de prendre une grande quantité de photographies du tumulus sous différents angles et à différentes positions. Ces images sont ensuite utilisées pour reconstruire informatiquement la forme du terrain.

La photogrammétrie est particulièrement intéressante pour ce type de projet car elle permet de conserver beaucoup plus d’informations qu’une simple photographie. Les différentes prises de vue sont assemblées par un logiciel afin de retrouver les volumes et les reliefs présents sur le terrain. On obtient alors un modèle 3D représentant la forme du site.

À ce stade, le fichier obtenu est avant tout un outil de relevé. Il n’est pas forcément directement exploitable pour une impression 3D. Un modèle destiné à représenter fidèlement un terrain peut contenir énormément de données et présenter une géométrie qui n’est pas adaptée à la fabrication.

### Transformer un relevé archéologique en objet imprimable

C’est à partir de ce fichier que commence notre travail de préparation.

Il faut tout d’abord vérifier le modèle et observer sa géométrie. Le tumulus doit être suffisamment détaillé pour conserver les caractéristiques importantes du site, mais le fichier doit également rester exploitable pour l’impression.

Il faut notamment déterminer la zone à conserver, l’échelle de reproduction et l’épaisseur de la base de la maquette. Un relief réel peut être très étendu par rapport à sa hauteur. Si l’on reproduit simplement les proportions à la même échelle dans toutes les directions, le résultat risque d’être très plat et certains reliefs seront difficiles à voir.

Dans le cadre d’une maquette destinée à être observée, il peut donc être nécessaire d’adapter légèrement le relief afin de rendre la topographie plus lisible. L’objectif n’est pas de déformer le site sans raison, mais de permettre à la personne qui regarde la maquette de comprendre immédiatement les formes du terrain.

Cette étape demande quelques essais. Il faut trouver le bon équilibre entre fidélité au relevé et lisibilité de la maquette.

### L’impression 3D comme moyen de conserver une trace du site

Une fois le fichier préparé, il peut être envoyé vers l’imprimante 3D.

La fabrication se fait en impression FDM, couche après couche. Ce qui est assez fascinant avec ce type de réalisation, c’est de voir apparaître progressivement le relief du terrain. Une forme qui, quelques heures auparavant, n’existait que sous forme de données numériques devient peu à peu un objet réel.

La maquette permet alors de découvrir le site autrement. Sur le terrain, un tumulus peut être difficile à appréhender dans son ensemble. Les végétaux, les différences de niveau et l’environnement peuvent également rendre certaines formes moins évidentes.

Avec la maquette, il est possible de tourner autour du site, de l’observer sous différents angles et de comprendre immédiatement les différences de hauteur et les formes générales du relief.

C’est également un moyen intéressant de conserver une représentation physique d’un site à un instant donné. Le relevé numérique peut évidemment être archivé et réutilisé, mais la maquette apporte une dimension supplémentaire : elle permet de présenter concrètement le résultat du relevé à des personnes qui ne travailleront pas forcément avec un logiciel de modélisation 3D.

### Un intérêt important pour l’archéologie et la pédagogie

L’utilisation d’une maquette imprimée en 3D peut être particulièrement intéressante dans le domaine de l’archéologie.

Elle peut servir lors d’une exposition, dans un musée, dans un centre d’interprétation ou simplement pour présenter un site à un public qui n’a pas la possibilité de se rendre sur place.

Pour un public scolaire, l’intérêt est encore plus évident. Une photographie aérienne permet de voir le tumulus, mais elle reste une image. Une maquette permet de comprendre le relief et de manipuler directement la représentation du site.

Elle peut servir à expliquer comment un site archéologique s’inscrit dans son environnement, comment les reliefs sont organisés ou encore comment les archéologues utilisent aujourd’hui les nouvelles technologies pour étudier et documenter les sites.

Le projet permet également de montrer que l’archéologie ne repose pas uniquement sur les fouilles. Les outils numériques, la photographie aérienne, la photogrammétrie et la modélisation 3D occupent aujourd’hui une place importante dans l’étude et la conservation des sites.

### La photogrammétrie et l’impression 3D : deux étapes complémentaires

Ce projet nous a particulièrement intéressés parce qu’il associe deux technologies qui fonctionnent très bien ensemble.

La photogrammétrie permet de **capturer le réel**. Le drone survole le site et collecte les images nécessaires à la reconstruction du modèle. Le logiciel transforme ensuite ces photographies en données tridimensionnelles.

L’impression 3D fait le chemin inverse : elle part de ces données numériques pour **revenir vers le réel**, sous la forme d’une maquette physique.

On passe donc finalement du terrain au numérique, puis du numérique à l’objet.

C’est une chaîne assez simple à résumer, mais qui ouvre énormément de possibilités. Le même principe peut être utilisé pour représenter d’autres sites archéologiques, des bâtiments anciens, des monuments, des carrières, des éléments du patrimoine ou encore des paysages particuliers.

### Une maquette qui raconte plus qu’une simple impression 3D

Dans cette réalisation, l’impression 3D n’est donc qu’une partie du projet. Le véritable intérêt se trouve dans l’ensemble de la démarche : **relevé du site par drone, photogrammétrie, création du modèle 3D, préparation du fichier et fabrication de la maquette**.

Le résultat final permet de matérialiser un site qui, à l’origine, ne pouvait être observé que sur place ou à travers des photographies et des données numériques.

Pour OBJET MAKER, c’est exactement le genre de projet qui montre que l’impression 3D peut avoir des applications très différentes. Elle peut servir à fabriquer une pièce technique, un prototype ou un accessoire, mais également à **conserver, expliquer et transmettre une représentation du patrimoine**.

Dans le cas de ce tumulus, la maquette devient finalement un support de découverte. Elle permet de regarder le site autrement, de comprendre ses volumes et de partager plus facilement les informations issues du relevé archéologique.

Et surtout, elle crée un lien assez concret entre une technologie récente comme la photogrammétrie par drone et un patrimoine parfois plusieurs fois millénaire. Le site est capturé sous forme numérique, puis matérialisé à nouveau sous la forme d’un objet que l’on peut regarder, toucher et transmettre.