• CHEVRIER Christine
• HALIN Gilles
• JACQUOT Kévin

Au cours de la dernière décennie, de nombreux projets de numérisation de maquettes d'architecture ont été menés. Pour apporter une réponse aux enjeux patrimoniaux de préservation et de diffusion, ces projets doivent d'abord surmonter les limites des techniques d'acquisition tridimensionnelle. Les données acquises lors de la numérisation, aussi bien par photogrammétrie que par capteurs laser, ne sont pas suffisantes pour restituer virtuellement la géométrie des maquettes du fait des caractéristiques uniques des maquettes (échelle, superficie, quantité, état de conservation, densité et standardisation des objets présents sur les maquettes, etc.). Classée Monument historique, la collection des plans-reliefs comprend une centaine de maquettes réalisée au 1/600 et représentant les places fortifiées des frontières du territoire français du XVIIe au XIXe siècle. Ces maquettes ne sont pourtant qu'une fraction aujourd'hui à être exposées, essentiellement par manque de place. La création de modèles virtuels de plans-reliefs est une réponse adaptée aux enjeux de préservation et de valorisation d'un patrimoine riche, mais méconnu. Les fortifications représentées sur les plans-reliefs constituent un cas d'étude idéal pour une reconstruction virtuelle mettant à profit les connaissances d'un domaine spécifique.

Notre approche, intitulée KASTOR (Knowledge based Approach: from Scale Model To 3D Replica) va s'appuyer sur l'étude de textes théoriques pour définir et organiser les différents concepts (ouvrages, règles de construction, etc.) de la fortification bastionnée. Après avoir modélisées ces connaissances sous la forme d'une ontologie, chaque concept est identifié et les relations qu'ils entretiennent définies. L'étape suivante est l'implémentation d'algorithmes visant à la modélisation géométrique des principaux ouvrages de fortification. Regroupés dans une bibliothèque d'objets paramétriques, ces différents composants permettent de construire la plupart des ouvrages de fortification présents sur les plans-reliefs par l'ajustement de paramètres propres à chaque ouvrage. Ces ajustements, d'abord réalisés manuellement sur les différentes sources dont nous disposons, sont ensuite automatisés pour améliorer la précision et la vitesse de la reconstruction. Ainsi est mise une rétroconception des plans-reliefs dont la première étape consiste en une segmentation géométrique des relevés pour regrouper des séries de points selon des entités appartenant à la géométrie du plan ou de l'espace (segment, sphère, etc.). Puis, ayant extrait un modèle simplifié des nuages de points sous la forme de courbes de niveau, il est possible de procéder à une segmentation sémantique au cours de laquelle on cherche à regrouper les courbes de niveau selon des entités appartenant au domaine de la fortification bastionnée et présentes dans la bibliothèque. L'analyse des courbes de niveau au regard du modèle de connaissances permet l'extraction des différents ouvrages de fortification. La reconstruction est ensuite assurée par l'ajustement automatique des objets de la bibliothèque paramétrique aux données segmentées.