Référencement spatial et sémantisation de sources iconographiques

Dans le chapitre précédent nous nous somme intéressé à la reconstruction de la morphologie de l’édifice afin de produire une représentation tridimensionnelle enrichie du point de vue sémantique. Dans ce chapitre nous nous concentrerons sur les méthodes permettant de mettre en relation spatiale des sources iconographiques (sous forme d’images 2D) par rapport à la morphologie de l’édifice reconstruite. Comme on le verra dans le chapitre suivant, cette relation spatiale servira aussi pour transférer les attributs sémantiques associés au modèle 3D sur les images 2D. C’est le point central de notre approche : l’utilisation d’une description sémantique de l’édifice (voir section 5.3.2) comme dénominateur commun qui relie la représentation 3D des formes architecturales aux sources documentaires bidimensionnelles. Ce chapitre se divise en deux partie principales : dans la première partie nous nous intéressons aux méthodes actuelles pour le référencement spatial d’images 2D sur des ensembles de coordonnées 3D, c’est à dire de superposition spatiale entre l’image et le modèle 3D. Dans la deuxième partie de ce chapitre nous nous concentrons sur les modèles géométriques permettant d’exprimer les modèles géométriques des sources iconographiques dans l’espace 3D. Cette opération permet d’exprimer la position et l’orientation d’une image en fonction d’un référentiel, notamment celui du modèle 3D de l’édifice. Une analyse des différents modèles géométriques à utiliser ainsi que des différents niveaux d’approximation à prendre en compte (en fonction du type d’iconographie) permettra enfin d’identifier les méthodes le plus indiquées pour la spatialisation de différents types d’images (photos, vidéos, panoramiques, dessins, peintures, etc.).

Méthodes de référencement spatial

Afin de s’intéresser à la structuration des bases de données de sources iconographiques en relation à la morphologie d’un édifice, notre travail aborde le problème de l’organisation spatiale de photographies sur une représentation tridimensionnelle de l’édifice issue d’un relevé (tel qu’un balayage laser 3D ou une restitution photogrammétrie). La notion de « résection spatiale » [Hartley R. et al., 2000] (orientation d’une image sur un ensemble de coordonnées 3D connues) appliquée au relevé d’édifice, peut constituer le point de départ pour le développement d’un système de référencement spatial de sources documentaires (photographies, images panoramiques, séquences vidéo, etc.) à l’intérieur d’une scène architecturale. quelque sorte de retrouver les paramètres du point de vue de la source afin d’observer le modèle 3D à partir de ce point de vue. Ce point de vue peut être estimé de façon fine (c’est le cas d’une photographie, où la cohérence entre la réalité et l’image est forte) ou de façon approximative (c’est le cas des dessins, ou la cohérence entre la réalité et l’image est faible).

Les méthodes de référencent spatial permettent d’obtenir différents types d’informations géométriques relatives aux images (position, orientation, paramètres optiques, etc.) et à différents niveaux de précision. Une fois analysée les travaux et les solutions existantes dans ce domaine, on s’intéressera à l’identification des plus adaptées à chaque type de source iconographique à prendre en compte en fonction de ses propriétés. Comme on le verra dans les chapitres suivants, le référencement spatial des sources iconographiques permet d’envisager des modalités d’interrogation des bases de données d’images en fonction de critères spatiaux (à différents niveaux de précision). Nous allons présenter ici un ensemble de méthodes de référencement spatial en les regroupant en trois catégories distinctes : méthodes manuelles, semi- automatiques et automatiques. Le référencement manuel des photographies est certainement la solution la plus simple à mettre en place et la plus facile aussi du point de vue de l’utilisateur final. Dans le domaine de la documentation architecturale et archéologique différentes recherches vise aujourd’hui à créer une relation entre les sources 2D et une représentation de la morphologie d’un édifice au travers d’outils permettant d’indiquer de façon approximative la position de la prise de vue d’une photographie. D’habitudes, ces solutions utilisent des représentations cartographiques (les SIG par exemple) permettant d’indiquer sur le plan d’un édifice la position (et parfois la direction de vue) d’une photographie. La position et l’orientation du point de vue de l’image sont généralement présentées par un symbole graphique, comme un point ou une flèche.