Des étudiants en archéologie plongent dans le monde pratique de la numérisation 3D.

Beaucoup associent encore le terme archéologie à des chercheurs utilisant des méthodes traditionnelles pour étudier les objets de leurs fouilles, notamment à travers des dessins, des photographies classiques ou encore des moulages en plâtre. « Ces méthodes classiques et intrinsèques à la discipline continueront d’être utilisées. Cependant, les méthodes numériques offrent de nouvelles perspectives et interrogations sur les objets et matériaux », souligne le Dr Ulrike Wolf, chargée de cours en archéologie classique et coordinatrice de l’eLearning au ZGW (Centre des Sciences Humaines). Le programme d’enseignement de deux semestres intitulé « Transmission, application et évaluation critique de différentes méthodes de numérisation 3D » vise précisément à donner aux étudiants des connaissances théoriques et des compétences pratiques, en particulier en vue de leurs futures carrières. Le Dr Matthias Recke, conservateur de la collection antique de l’Université Goethe et du hall des sculptures, est également co-organisateur de cet événement.

« Ce qui rend ce programme particulier, c’est nos partenaires : en interne, le projet fuels (Future Learning Spaces), une collaboration entre la TU Darmstadt, la Hochschule Darmstadt et l’Université Goethe de Francfort, et d’autre part, le bureau d’État pour la conservation des monuments en Hesse (LfDH). Grâce à nos partenaires, nous renforçons notre expertise tout en créant des réseaux vers le marché du travail », insiste Ulrike Wolf.

Un objet et son modèle

Le cadre du séminaire était particulièrement inspirant : dans le hall des sculptures de l’IG-Farben-Haus sur le campus Westend, la technologie était prête pour le séminaire intensif de mi-janvier. En introduisant la session, Christian Seitz du LfDH et le Dr Anne Schaefer, chargée de cours à l’Institut des Sciences Archéologiques (IAW), ont présenté le sujet aux étudiants. Puis, place à la pratique : répartis en trois groupes, les participants ont pu expérimenter deux des méthodes les plus couramment utilisées pour la numérisation 3D. Pour beaucoup, c’était leur première expérience : « J’avais déjà lu beaucoup de choses à ce sujet, mais sur le plan pratique, c’était complètement nouveau pour moi », raconte Johanna. Sa camarade Katharina a ressenti la même chose : « C’était passionnant de pouvoir essayer directement les technologies 3D et de voir les premiers résultats. On pouvait observer ce qui fonctionnait et ce qui ne fonctionnait pas. » Paul, qui avait déjà travaillé como assistant de recherche à la création de modèles 3D, a découvert une nouvelle approche avec la photographie et le scanner : « Nous avons travaillé avec des objets de textures très diverses, que ce soit en termes de surface : il y avait par exemple le moulage en plâtre d’une tête mate et une lampe d’un éclat brillant. Capturer des détails comme le menton d’une tête représente un défi. Cela demande une certaine adaptation. »

La photographie peut être réalisée avec des appareils photo classiques ou des smartphones. Les photos obtenues sont ensuite utilisées par la méthode « Structure from Motion » (SfM) : pour ce faire, il est nécessaire d’avoir des prises de vues de l’objet présentant un degré de recoupement maximal, idéalement de 80 %. Le programme identifie ensuite les chevauchements et calcule le modèle tridimensionnel. Des retouches sur ordinateur sont, bien entendu, possibles et souvent nécessaires.

Un appareil davantage avancé technologiquement, mais également coûteux, est le scanner à lumière à bande : cet appareil projette une lumière rayée sur l’objet et crée de nombreuses images en quelques secondes. L’utilisateur peut suivre sur un écran le processus de numérisation de l’objet et la création d’un premier modèle. « Toutefois, cet appareil nécessite une prise électrique conventionnelle, ce qui le rend difficile à utiliser sur des sites isolés », explique Paul.

L’avenir de l’archéologie est (aussi) numérique

Dans quelle mesure les technologies numériques modifient-elles le visage d’une discipline ? « Les méthodes numériques enrichissent les outils disponibles dans les sciences archéologiques. Elles permettent de nouvelles découvertes scientifiques, facilitent l’analyse de grandes quantités de données et aident à rendre les objets plus accessibles, par exemple grâce à l’utilisation de modèles 3D dans l’enseignement ou dans les musées. Les domaines d’intervention classiques sont ainsi complétés par de nouveaux axes. Les compétences à développer se situent surtout à l’interface entre une discipline et la technique – apprendre à parler la langue de l’archéologie et de la technologie/informatique pour comprendre certains développements technologiques et savoir formuler des exigences », nous explique Ulrike Wolf.

Que pensent les étudiants en archéologie de la numérisation 3D ? Cela influence-t-il leur perspective professionnelle ? « Je suis encore en licence et je n’ai pas encore de souhaits professionnels concrets. Cependant, je suis reconnaissante d’apprendre ce que les nouvelles technologies peuvent permettre. Créer un modèle 3D moi-même pourrait également être très utile pour mon mémoire », partage Johanna. Katharina est également indécise sur l’orientation qu’elle souhaite prendre : « En plus de la carrière académique, il existe des domaines passionnants dans les musées, la conservation des monuments et le secteur culturel. Peu importe où l’on finira : les technologies numériques et l’accès universel aux objets qu’elles permettent est une avancée fantastique. » Paul est intrigué par le fait que la numérisation 3D contribue aussi à la documentation durable des patrimoines culturels : « Les dommages climatiques et les destructions dues aux conflits sont une menace pour de nombreuses ruines. Grâce à la technologie numérique, il est possible de recréer des bâtiments ou même des villes en trois dimensions. Cela est déjà fait pour des raisons scientifiques, mais aussi à des fins touristiques. »

Johanna, Katharina et Paul attendent donc avec impatience la troisième session du séminaire de cet hiver : à ce moment-là, les résultats, les modèles 3D finalisés, seront examinés, analysés et discutés. Au semestre d’été, la seconde partie du cours portera sur les possibilités d’application de la technologie dans le travail archéologique. Ulrike Wolf soulève encore de nombreuses questions et défis liés à l’utilisation à grande échelle de la technologie 3D, notamment en matière de protection du patrimoine : « Ceux qui utilisent cette technologie doivent disposer d’un espace de stockage très conséquent, ce qui consomme également de l’énergie. Il faut également engager un débat sur la durabilité concernant ce qui peut être numérisé – et ce qui ne peut pas l’être. »