Liternum : la reconstruction numérique d’un site archéologique

Du relevé au nuage de points, à la modélisation BIM. La renaissance du site archéologique de Liternum grâce à la reconstruction numérique exploitable et navigable sur usBIM.platform

Située en Italie, dans la région Campanie, au Nord de Cumes, Liternum fu fondée en 194 av. J.-C., en proximité de Puteoli et de Volturnum, comme colonie maritime sur la rive gauche du Lago Patria et fut attribuée à trois cents vétérans de la deuxième guerre punique, appartenant probablement à l’armée de Publius Cornelius Scipio l’Africain, qui s’y réfugia en exil dans un des villas fortifiées et, selon la tradition, y fut enterré.

Une maquette de la reconstruction du site archéologique, au travers de l’utilisation combinée du logiciel BIM (Edificius) et de la plateforme collaborative (usBIM.platform), a été récemment présenté à Rome lors de l’Événement Word Tourism 2019.

Il s’agit du projet d’une reconstruction avancée basée sur le relevé et le nuage de points qui a produit des résultats étonnants et qui permet de naviguer en réalité virtuelle immersive au moyen d’un simple navigateur internet. C’est la société italienne ACCA software,  éditeur de logiciel qui a produit ce résultat.

Liternum, reconstruction de la maquette du site

L’ensemble du processus repose sur 3 phases fondamentales :

  1. le relevé de l’état existant : à partir de photos prises avec des drones, par la suite un procédé d’application de photogrammétrie, en obtenant le nuage de points et un ensemble de maillages avec texture de l’existant
  2. la reconstruction virtuelle 3D de l’antique Liternum : après une étude archéologique approfondie, il a été reconstruit une modélisation avec un logiciel de conception architecturale BIM
  3. la fédération de modèles : les 2 modèles sont fusionné au moyen de l’utilisation d’une plateforme BIM.
Une vue aérienne du site archéologique de Liternum

Le site archéologique de Liternum à l’heure actuelle – Vue depuis satellite

L’antique Liternum

Le site archéologique de Liternum se compose de 7 éléments principaux.

Une vue planimétrique des différents espace du site de liternum qui décrivent le Forum, la Basilique, le Capitolium, le Théâtre, la Tabernae, le Cénotaphe de Scipio, la Via Domitiana

Planimétrie du site archéologique de Liternum issue de Edificius

Le Forum romain

Le Forum romain était le lieu de la vie publique dans la ville romaine. De forme rectangulaire et orientée nord-sud, elle était traversée longitudinalement, du sud au nord, par l’ancienne route de la Via Domiziana.

Elle était entourée presque entièrement d’un porche avec des colonnes donnant sur une série de Tabernae (magasins) et les bâtiments civils et religieux les plus importants de la colonie :

  • la Basilique
  • le Capitolium
  • le Théâtre 

Aujourd’hui, certains de ces bâtiments demeurent des ruines qui dessinent un seul tracé planimétrique.

La Basilique

Au sud-ouest du Forum se dressait la Basilique. C’était le tribunal où les magistrats de la colonie administraient la loi. Le bâtiment d’environ 32 m x 23 m, d’une seule nef, avait une salle décorée de demi-colonnes adossées aux murs.

Aujourd’hui, les murs d’enceinte de ce bâtiment sont encore conservés, réalisés selon la technique de l’opus reticulatum (parement en blocs de tuf disposés en losange). La Basilique et son site peuvent être datés durant l’âge républicain.

Le Capitolium

Au nord de la Basilique, dans une position centrale et panoramique sur le Forum, il y avait le Capitolium. Il avait un front de 17 m et un côté de 23 m.

Le temple principal de la ville était dédié à la Triade Capitoline : Jupiter, Junon, Minerve. La pièce se divisait en trois niches pour les statues de culte. La pièce était précédée d’un porche à 4 colonnes frontales (prònao tetràstilo) d’ordre corinthien.

Survécue au siècles et ncore présente est la base du socle du temple (podium) en opus incertum (parement murale en tuf de différentes tailles) qui à résisté au fil du temps, avec une pose en (agrafes) en opus reticulatum (petits blocs de tuf disposés en losange) et opus latericium (parement en briques de terre cuite), une seule colonne restaurée, un second chapiteau et quelques tambours de colonne.

Le Capitolium date de 194 av. J.-C.,

Le Théâtre

Sur le côté nord du Capitolium se dressait le Théâtre construit à l’époque impériale. La cavea (gradins sur lesquels s’assoient les spectateurs) avait un diamètre de 40 m et pouvait accueillir environ 1 000 personnes.

Le cavea s’appuyait sur un socle mural en tuf (subconstruction) et était accessible de l’extérieur par trois volées d’escaliers (vomitoria). De tous les gradins des cavea ne subsistent que les traces des deux gradins (proedria) directement accessibles depuis l’orchestre du théâtre où prenaient place sur des sièges en bois (bisellia) les citoyens de la ville.

Depuis la scène monumentale du théâtre (scenae frons) il ne reste que des fragments en maçonnerie en opus vittatum (parement régulier en blocs de tuf) avec des files en opus latericium (parement en briques de terre cuite).

Les Tabernae

Sur les côtés du Forum ils devaient y avoir une série de Tabernae (boutiques et ateliers). Souvent, ces locaux commerciaux étaient équipés de mezzanine qui servait de logement au commerçant.

Dans les anciennes cités romaines, les activités commerciales représentaient l’un des aspects les plus vivants et les plus fondamentaux pour l’existence matérielle des citoyens. Des artisans et des commerçants formaient de véritables corporations capables d’exercer leur influence même pendant les élections des magistrats de la colonie.

Parmi les ghildes les plus importantes il y avait des fullones (blanchisseur), coactiliarii (feutrier et lainier), pistores (meuniers et boulangers), pomarii (marchands de fruits et légumes) etc.

À ce jour certaines de ces structures se trouvent du côté nord, où l’on trouve des fragments de maçonnerie à la base en opus reticulatum (face murale en blocs de tuf disposés en losange).

Le cénotaphe de Scipio

Du Forum l’unique monument qui soit parvenu en bon état est le cénotaphe de Scipio, en pierre volcanique.

Le petit monument est une sorte de cénotaphe (tombe symbolique monumentale, vide), dédié au célèbre général qui a vaincu les Carthaginois lors de la seconde guerre punique, Publius Cornelius Scipio appelé « l’Africain ».

La Via Domitiana

La Via Domitiana traversait le Forum de Liternum du nord au sud.

La Via Domitiana tire son nom de l’empereur romain Domitien, qui en promeut la construction en 95 après J.-C. Cette grande route améliora la liaison entre le port de Puteoli (Pozzuoli) et le reste de l’empire.

La Via Domitiana prend ses origines de l’ancienne Via Appia à la hauteur de Sinuessa (Mondragone). Elle est restée utilisée jusqu’à sa destruction par Alaric en 420 après apr.J.-C., puis il a été reconstruit au XVIe siècle sous le Royaume de Naples.

De nos jours, la route nationale moderne suit en partie l’ancienne route.

Le relevé et la numérisation de l’état existant

L’état actuel a été relevé à l’aide d’un drone, ce qui a permis de prendre une série de photos et de vidéos. Les photos ont été prises selon les règles classiques pour la photogrammétrie. Pour les besoins successifs de l’étude, il n’a pas été nécessaire d’intégrer le relevé au scanner laser.

Une vue aérienne pour le relever avec un drone du site archéologique de liternum

Relever par drone du site archéologique

Dans l’étape suivante, les photos ont été élaborées à l’aide d’un logiciel de photogrammétrie approprié, ce qui a permis d’obtenir un nuage de points, puis un maillage de texture. Le modèle OBJ (maillage avec texture) a été correctement mis à l’échelle.

Par la suite, le modèle OBJ a été divisé en 7 composants principaux :

  1. Forum
  2. Basilique
  3. Capitolium
  4. Théâtre
  5. Tabernae
  6. Cénotaphe de Scipio
  7. Via Domitiana

Le modèle a été téléchargé sur la plateforme collaborative BIM usBIM.platoform.

Une capture d'écran de usBim.broswer pour parcourir et gérez, en ligne, la maquette numérique et les documents du bâtiment

Le modèle avec maillage (mesh) chargé sur usBIM.platform

À chacun des 7 composantes du modèle a été associée à une fiche technique en format PDF avec les informations relatives.

A ce stade, la modélisation est navigable directement depuis un navigateur (Google Chrome). Il devient possible de naviguer directement la maquette 3D, sans devoir installer aucun logiciel spécifique, mais seulement avec un normal navigateur Internet que ce soit depuis votre ordinateur, votre tablette ou smartphone.

Une capture d'écran de usBim.broswer pour parcourir et gérez, en ligne, la maquette numérique et les documents du bâtiment

Modèle décomposé en composants et association d’information (PDF) pour chaque composant individuel

La navigation VR de la maquette exploiatble sur la plateforme

Grâce à la technologie innovante usBIM.VR, il est possible de naviguer sur l’ensemble de la modélisation en réalité virtuelle immersive. Il est suffisant de disposer d’un casque commun pour la VR (par exemple : Oculus Rift S ou HTC Vive) pour s’immerger dans le site archéologique et s’y promener.

Même si le casque VR ne serait pas disponible, il est possible d’activer la navigation du modèle rendu en temps réel, grâce à la toute nouvelle technologie usBIM.reality, qui permet de modifier et simuler les éclairages et l’ensoleillement, de configurer la date et l’heure (pour étudier la position réelle du soleil et la projection des ombres pendant la journée).

De plus, il est possible de régler la nébulosité et même activer la pluie, qui va « mouiller » en temps réel les textures existantes, sans avoir à les recharger.

Le résultat esthétique est garanti !

Une reconstitution du Forum romain de Liternum qui illustre le porche avec ses colonnes issue de Edificius

Reconstitution du Forum romain de Liternum

La reconstruction du modèle BIM et la fédération des modèles

Grâce au relevé, il a été possible de recréer avec Edificius (le logiciel de conception architecturale BIM) le modèle BIM (supposé), avec une série d’informations. D’ancienne Tabernae, le Forum, la Basilique, etc. ont été reconstruites.

Après avoir créé le modèle, le fichier a été chargé sur la plateforme, en obtenant :

  • état existant – relever.OBJ
  • modélisation BIM reconstruit.EDF
Une capture d'écran de usBim.broswer pour parcourir et gérez, en ligne, la maquette numérique et les documents du bâtiment

Visualisation du modèle fédéré : état existant avec un reconstruction 3D

En outre, grâce aux fonctionnalités de la plateforme, il a été possible de « fédérer » les 2 modèles. Le modèle fédéré obtenu est vraiment suggestif, surtout si l’on utilise des transparences superposées sur le modèle existant.

Enfin, il est à nouveau possible de visualiser les modèles, individuels ou fédérés, en réalité virtuelle immersive.

La numérisation en vidéo du site archéologique Liternum

Ci-dessous se trouve la vidéo expliquant le projet de reconstruction du site archéologique de Liternum.

 

 

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