Les Colosses de la Porte Nord du Temple d’Amenhotep III, Thèbes-Ouest

Colosse oriental. Porte Nord du Temple d'Amenhotep III.

Colosse oriental, vue vers l'Ouest. Cliché Ph. Martinez
Colosse oriental, vue vers l’Ouest

Une campagne de prise de vues photogrammétriques a été effectuée sur le site de la porte septentrionale du vaste temple d’Amenhotep III, après qu’une fouille ait été menée par une équipe du MSA en décembre 2011. Ce site contient notamment les vestiges de deux statues monumentales effondrées et fragmentées en blocs relativement massifs. L’emploi de la photogrammétrie s’avérait donc particulièrement indiqué pour, d’une part, enregistrer un état du site à l’issue de la fouille, et d’autre part saisir et donner à voir les caractéristiques plastiques des blocs sculptés en ronde bosse dont la disposition et l’orientation ne favorisaient pas l’appréhension et le relevé avec des méthodes traditionnelles. Par ailleurs, la réalisation de modèles 3D des blocs sculptés aurait pu être la première étape d’une anastylose virtuelle des statues susceptible de préfigurer un éventuel remontage réel à des fins de conservation et de présentation au public. Enfin, précisons que la pratique de la photogrammétrie numérique commençait à peine à se démocratiser et à être opérante avec un équipement basique, aussi nous estimions que sa facilité de mise en œuvre sur les sites archéologiques, en particulier lors des opérations d’archéologie préventive, mettait à la portée des équipes du MSA une technique globale d’enregistrement tridimensionnel. Cette opération avait donc des finalités expérimentale et didactique.

Prises de vue

Le 22 décembre 2011, de 12h à 12h30, près de 400 clichés ont été réalisés par A.-B. Pimpaud (MSA, MAE/ MAFTO) et Ph. Martinez (MAFTO) avec les appareils CANON EOS 500D et PANASONIC DMC-G1, à partir des bermes de la fouille et à l’intérieur du site même. Certains clichés ont été réalisés à l’aide d’une potence afin de varier les altitudes de prises de vue; toutefois les délais imputable à la manipulation de cette extension se sont révélés être un frein à la bonne marche de l’enregistrement photographique du site, qui doit être réalisé dans un lapse de temps relativement court afin de garantir une illumination et un ombrage cohérents des différentes parties de la zone à couvrir. Par conséquent, la plupart des photographies ont été réalisées à hauteur d’homme, en vue frontale ou oblique, et il n’existe malheureusement pas de vue zénithale.

Campagne photographique

Mise en correspondance, calibration et orientation des prises de vue

Les fichiers images originaux ont été exportés en JPEG et redimensionnés à une taille maximale de 3200 pixels, puis traités dans Visual SFM, afin de procéder à la mise en correspondance, à la calibration, à l’orientation des photographies et à la reconstruction d’un nuage de points épars.

Nuage de points épars

Mise à l’échelle et orientation du modèle

Depuis notre campagne initiale de prises de vue en 2011 au côté de l’équipe du MSA, l’exploitation du site et des blocs statuaires préalablement prélevés a été confiée à la Mission des Colosses de Memnon et du temple d’Amenhotep III dirigée par Mme Hourig Sourouzian. Les études préalables au remontage réel des colosses ont été l’occasion pour l’équipe de Mme Sourouzian de produire un relevé du site permettant de le raccorder au système de coordonnées local mis en place pour la cartographie du temple d’Amenhotep III. Grâce à ce document, qui nous a été généreusement communiqué par Mme Sourouzian, nous avons pu estimer les positions de 8 points de référence connus en coordonnées XYZ, et ainsi procéder à la remise à l’échelle et à l’orientation du modèle photogrammétrique.

Les points références étant approximativement identifiés sur des blocs sculptés qui ont parfois été déplacés entre temps, l’erreur moyenne de la transformation que nous avons appliquée au modèle est relativement importante à l’échelle du site (environ 30 cm). Nous avons malgré tout choisi d’appliquer cette correction car elle permettrait d’approcher, à défaut de tout autre, la position, l’orientation et les dimensions du modèle.

Identification des points de contrôle (GCP)
Identification des points de contrôle (GCP)

Densification du nuage de points

A l’aide du logiciel SURE de l’Université de Stuttgart, le nuage de point épars a été densifié et une orthophoto et un modèle numérique (DSM) de surface ont été produits.

Le nuage de points brut comporte plus de 28 Millions de points.

Nuage de points dense
Nuage de points dense

Production d’un maillage 3D

La reconstruction de la géométrie du site a été réalisée à l’aide des logiciels MeshLab et CloudCompare. Voici les principales étapes.

  1. Réechantillonage du nuage de points à une résolution de 1 cm et suppression des points non désirés, en dehors de la zone d’intérêt. Le nuage de point ainsi nettoyé comporte 4,5 Millions de points.
  2. Calcul des normales.
  3. Reconstruction d’un maillage par PoissonReconstruction.
  4. Suppression des faces non désirées.
Nuage de points brut | Nuage de points échantillonnés à 1 cm | Maillage reconstruit
Nuage de points brut (28 M de points) | Nuage de points échantillonnés à 1 cm (4,5 M de points) | Maillage reconstruit

Exports

3D

Le modèle 3D et le nuage de points sont exportés en plusieurs formats.

2D

L’orthophoto et le DSM sont reprojetés en coordonnées globales (UTM WGS 1984) puis exportés au format GeoTIFF afin d’ être affichés dans un logiciel de SIG (QGIS ou ArcGIS).

Insertion dans la carte générale de Thèbes-Ouest