La numérisation du bâti: des nuages de points générés par le relevé jusqu'à l'élaboration de données pour l'analyse, la gestion et le suivi du Patrimoine Culturel

par Valeria Croce

Projet de thèse en Conception

Sous la direction de Philippe Véron, Livio De Luca et de Gabriella Caroti.

Thèses en préparation à Paris, HESAM en cotutelle avec l'Université de Florence , dans le cadre de École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris) , en partenariat avec LISPEN Laboratoire d'Ingenierie des Systèmes Physiques et Numériques (laboratoire) et de Arts et Métiers Sciences et Technologies (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-11-2018 .


  • Résumé

    L'objectif de cette recherche est de construire un système méthodologique pour le transfert d'annotations sémantiques, l'échange de données et la recherche d'informations sur les ensembles patrimoniaux. Les études de conservation, gestion et restauration du patrimoine culturel nécessitent toujours l'implication et la participation d'équipes de recherche multidisciplinaires et donc la production d'un grand nombre de ressources documentaires et analytiques. Des données hétérogènes qui sont produites par les différentes études, on dérive une pluralité de méthodes et de systèmes de représentation, de visualisation, de repérage, d'organisation des donnés ; cela entraîne souvent une dispersion des données et une difficulté à collecter et à mettre en relation la grande variété de matériel hétérogène lié à l'étude d'un objet patrimonial. Un problème ouvert de la recherche actuelle est par conséquent le développement de systèmes d'information numériques qui, en exploitant une représentation tridimensionnelle, permettent de rassembler et de relier les différentes données produites au sein des études et des analyses menées sur le patrimoine bâti. En abordant cette question, l'objectif de ce travail est de proposer un système numérique de gestion de l'information, qui permet la saisie et la récupération de données, et qui repose sur l'insertion d'annotations sémantiques dans des représentations 2D / 3D de l'objet. L'enjeux est d'obtenir un système qui soit : - Indépendant du programme utilisé pour la spatialisation des données ; - Insensible aux changements de la géométrie réelle de l'objet d'étude (niveau de précision de la représentation, type de modèle utilisé), ce système permettant de localiser les données dans l'espace et le temps et d'en assurer la traçabilité. La démarche proposée repose sur des procédures de segmentation sémantique semi-automatique de données 3D basées sur des algorithmes d'apprentissage automatique et s'avère très efficace même en vue de la construction de modèles de Heritage-Building Information Modeling (H-BIM).

  • Titre traduit

    The digitization of the built: from point-clouds generated through survey to the elaboration of data for analysis, management and monitoring of Cultural Heritage


  • Résumé

    The work proposes a methodological system for semantic annotation transfer, data exchange and information retrieval on heritage complexes. The studies of conservation, management and restoration of cultural heritage always require the involvement and participation of multidisciplinary research teams and therefore the production of a large number of documentary and analytical resources. Due to the heterogeneous nature of the different studies, a plurality of methods and systems of representation, visualization, retrieval and organization of data is derived; this often leads to a dispersion of data and difficulty in collecting the wide variety of heterogeneous material related to the study of a heritage object. An open problem in current research is thus the development of digital information systems which, by exploiting three-dimensional representation, make it possible to gather and link the different data produced within the framework of studies and analyses carried out on built heritage. In addressing this issue, the objective of this work is to propose a digital information management system, which allows data entry and retrieval, and which is based on the insertion of semantic annotations in 2D / 3D representations of heritage objects. The challenge is to obtain a system that is : - Independent of the program used for the spatialization of the data; - Insensitive to changes in the real geometry of the study object (level of precision of the representation, type of model used), allowing to locate data in space and time and to ensure its traceability. The proposed approach leverages a semi-automatic procedure for the semantic segmentation of 3D data, based on Machine Learnings, and proves to be very efficient even for the construction of Heritage-Building Information Modeling.