Reconstruction d'objet 3D à partir de fragments

par Marie-morgane Paumard

Projet de thèse en STIC - Cergy

Sous la direction de Christian Dan Vodislav et de David Picard.

Thèses en préparation à Cergy-Pontoise , dans le cadre de ED SI - Sciences et Ingénierie , en partenariat avec Equipes Traitement de l'Information et Systèmes (laboratoire) depuis le 01-10-2017 .


  • Résumé

    Le plafond sculpté, gravé et peint du grand abri-sous-roche du Roc-aux-Sorciers (Vienne, France) dont l'occupation remonte à il y a 15000 ans, au cours du Magdalénien moyen, s'est effondré en mille morceaux. La recherche en cours dirigée par Geneviève Pinçon, a pour objectif de remonter ce plafond d'une cinquantaine de mètres carrés de surface afin de consolider l'analyse des entités graphiques qu'ils comportent et d'assurer à terme une présentation au public. Ces blocs sont actuellement conservés au Musée d'archéologie nationale (MAN) avec l'ensemble des archives et collections du site. Des recollements numériques ont été testés sur des raccords repérés par les archéologues, mais la lourdeur des calculs à l'époque n'a pas permis d'aboutir au remontage du plafond. Une réflexion sur la numérisation 3D est engagée ce qui permettra une remise en contexte de l'art pariétal [Pinçon, 2010]. Ce problème de ré-assemblage est donc commun à de nombreux sites archéologiques lorsque quantité de fragments sont découverts et les archéologues soumis à un gigantesque puzzle en 3D dont les pièces sont usées, voire manquantes. Le projet ARCHEPUZ'3D vise à reconstruire l'agencement original en utilisant des techniques de vision par ordinateur. Pour ce faire, les blocs sont numérisés sous forme de modèles 3D. Puis un algorithme de mise en correspondance propose un agencement en se basant sur les caractéristiques 3D des blocs numérisés. Plutôt que de se reposer sur un procédé intégralement automatique dont les résultats sont peu réalistes par rapport aux connaissances des experts du site, le système opère en interaction avec un utilisateur qui permet de valider les propositions d'assemblage et de renforcer la pertinence de l'algorithme. L'objectif de la thèse est de proposer des solutions logicielles pertinentes au problème du puzzle 3D dans le cadre compliqué des collections patrimoniales (fragments érodés, manquants).

  • Titre traduit

    3D object reconstruction from fragments


  • Résumé

    The carved, engraved and painted ceiling of the rock shelter of Le Roc-aux-Sorciers (Vienne, France), whose occupation was established 15 000 years ago — during the middle Magdalenian period, collapsed into a thousand pieces. The current research by Geneviève Pinçon aims to rebuild this 500-square-feet ceiling, allowing to strengthen the analysis of its graphic entities and to present ultimately the result to the general public. The blocks are kept at the National Archeology Museum (MAN) with all the archive and collections of the site. Some numerical joinings were made on the couplings found by the archeologists. However, the computation was too slow at that time to rebuild the entire ceiling. A work on 3D digitalization [Pinçon, 2010] enabled the contextualization of the parietal art. This re-joining problem is common to many archeological sites where a lot of fragments are discovered: the archeologists face a tremendous 3D-puzzle whose pieces are abraded or missing. The ARCHEPUZ'3D project intends to reconstruct the original layout using computer vision technics. The blocks are digitalized into 3D models. Then, a coupling algorithm suggests an arrangement based on their 3D features. Rather than leaning on fully-automated processes, whose results are unrealistic compared to the expert's knowledge, the system use the users validation to improve the accuracy of the algorithm. This thesis proposes relevant software-solutions to the 3D-puzzle problem within the complex framework of heritage collections (missing and abraded fragments).