Numérisation d’un canif gallo-romain

actu20200220 canif gallo romain 1Un canif gallo-romain a été numérisé à la plateforme technologique SHERPA de la MSHE dans le cadre d’un partenariat avec la Ville de Besançon et le musée des beaux-arts et d’archéologie (MBAA). Cet objet exceptionnel a été mis au jour lors de la fouille archéologique aux Passages Pasteur à Besançon (1) et sera l’une des pièces maîtresses d’une exposition en préparation au musée des beaux-arts et d’archéologie. La Direction du patrimoine historique de la ville de Besançon et le MBAA, tous deux organisateurs de l’exposition, se sont attachés les compétences de la plateforme SHERPA pour modéliser le couteau en 3D. Cela dans un double objectif : d’une part permettre au public de manipuler virtuellement le couteau à partir d’une borne interactive ou de tablettes tactiles et d’autre part exécuter des moulages et impressions 3D. La numérisation permettra en outre l’étude et la documentation de l'objet sans avoir à le manipuler. « SHERPA intervient sur la numérisation et la réalisation du modèle 3D – explique Matthieu Thivet, ingénieur de recherche au laboratoire Chrono-environnement et référent de l’unité GeoBFC (2), en charge du projet – nous avons le matériel et les compétences pour de tels objets, de petites tailles et très complexes ». Petit : le couteau mesure 8,5 centimètres. Complexe : son manche en ivoire est sculpté en rond de bosse à l’effigie d’un gladiateur, sa lame en fer est pliée et repose sur une mitre en argent. « Il appartenait probablement à un riche citoyen qui s’est offert un canif sculpté par un artiste » poursuit Matthieu Thivet.
Pour obtenir une modélisation de grande précision en couleur, Matthieu Thivet et Emmanuel Hamon, ingénieur d’études contractuel à la plateforme SHERPA, combinent deux techniques : avec un scanner 3D (3) ils reconstituent un modèle en 3 dimensions en noir et blanc, sur lequel ils appliquent ensuite la couleur, obtenue à l’aide de la photogrammétrie. « Avec 10 scans et une dizaine de photos, nous avons reconstitué 90 % de l’objet – précise Emmanuel Hamon – mais pour modéliser le couteau dans sa totalité, avec les angles morts formés par le casque du gladiateur, ses jambières et protège-bras, sa ceinture, son bouclier, sa lance dans la main droite…, il nous a fallu plus de 70 scans, pris sous tous les angles ! ». Afin d'assurer la qualité des résultats, plusieurs modélisations ont été réalisées avec différents paramétrages du laser, de la précision de la mesure… Ce qui a nécessité trois jours de relevés.
Lors des acquisitions, le canif est entouré de « cibles » reconnues par le logiciel de photogrammétrie. Certaines ont dû être placées sur la surface régulière de la lame, afin qu’elle soit identifiée dans son entièreté. Imprégnées de colle non chimique, les cibles ne détériorent pas l’objet. Elles servent aux mesures et permettent de recaler ensemble les différents scans, et les photos couleur, avec une précision au micron. La précision est telle, qu’aucune vibration n’est supportée. « La salle dans laquelle nous sommes – reprend Matthieu Thivet – est munie d’une dalle renforcée et le scanner est tenu par un trusquin. Et malgré tout, il arrive qu’il y ait des vibrations. » Lorsque le scanner prend les mesures, les ingénieurs exigent aucun mouvement alentours !
Une fois les acquisitions réalisées, plusieurs étapes sont encore nécessaires pour finaliser le modèle. La première consiste à « nettoyer » les prises de vue : « le scanner a parfois pris de fausses mesures qu'on appelle “bruit” – indique Emmanuel Hamon – à cause des réflexions du laser sur l'objet par exemple ou bien s’il y a eu une petite vibration. Les décalages sont de l’ordre de 2 ou 3 microns, mais il faut les supprimer un à un pour avoir un modèle propre ». Ensuite, il reste à combler les zones non couvertes par un scan. Il y en a environ 4 000, qui se mesurent elles aussi en micron et ne se voient pas au premier abord. Cependant, cette étape est essentielle pour permettre ensuite au public de zoomer sur l’objet et l’observer en tous sens et dans ses moindres détails.
Pour le résultat final, rendez-vous au musée des beaux-arts et d’archéologie, où se tiendra l’exposition de juin 2020 à janvier 2021.

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(1) Fouille conduite sous la responsabilité scientifique du Service commun d’archéologie préventive de la ville de Besançon, Direction du patrimoine historique.
(2) L'unité GeoBFC (Géomatique Bourgogne-Franche-Comté), commune à la MSH de Dijon et à la MSHE, est l’une des trois unités fonctionnelles de SHERPA, avec ESCCo (Expérimentations pour les Sciences du Comportement et de la Cognition) et NuAnCES (Numérisation et Analyse de Corpus pour la rEcherche Scientifique).
(3) Il s’agit du scanner GOM. Retrouver les scanners 3D de la plateforme SHERPA.

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