Numérisation du château historique d’Odawara au Japon avec Artec Jet, Ray II et Leo

L’entrée du château d’Odawara, capturée grâce à la cartographie 3D d’Artec Jet.

Château d’Odawara : porte d’entrée vers le passé du Japon

Le château d’Odawara a été construit il y a plus de 500 ans, pendant la période Kamakura, une époque célèbre pour l’émergence des samouraïs et du premier shogun du Japon.

Les murs prestigieux du site sont imprégnés d’histoire. Situé sur une colline et entouré de douves, le château possède de solides fortifications, ce qui en a fait un lieu convoité et disputé pendant des générations. Trois sièges d’Odawara ont eu lieu entre 1561 et 1590, et la structure a changé de mains (et de forme) à plusieurs reprises au cours du siècle suivant, à mesure que différents dirigeants y laissaient leur empreinte.

Il a parfois été difficile de préserver l’héritage du château d’Odawara. L’ensemble du site a été ébranlé jusqu’à ses fondations par de multiples tremblements de terre entre 1703 et 1853, et le gouvernement Meiji de la fin du XIXe siècle a ordonné la destruction de toutes les structures féodales, ce qui a entraîné sa démolition quasi totale.

En 1938, ce qui restait du château d’Odawara a été classé monument historique et lentement reconstruit. Mais au fil des années, il est resté un vestige historique fragile nécessitant des travaux de rénovation permanents. C’est dans cet esprit que l’équipe d’assistance d’Artec 3D, récemment en mission commerciale au Japon, a choisi de numériser l’ensemble de la structure à l’aide de l’Artec Jet, de l’Artec Ray II et de l’Artec Leo.

Capturer un château entier en quelques minutes

À leur arrivée au château, les ingénieurs ont immédiatement pris la mesure du défi qu’ils s’apprêtaient à relever. Autrefois l’une des plus grandes fortifications du Japon médiéval, le périmètre défensif extérieur du site s’étend sur pas moins de neuf kilomètres. Le château d’Odawara est également un site historique national ouvert aux visiteurs ; ils ne disposaient donc pas des lieux pour eux seuls.

La rapidité et la discrétion étaient donc essentielles. Il aurait été tout à fait possible de capturer le site à l’aide d’un Ray II équipé d’un LiDAR et monté sur trépied, en le positionnant à différents endroits de la forteresse. Mais cela aurait pris un temps considérable, surtout si l’on tient compte du fait que des scans doubles sont nécessaires pour éliminer les objets en mouvement. Utiliser Artec Jet s’est avérée beaucoup plus simple.

Scan d’Artec Jet du temple situé au cœur du château d’Odawara.

En fixant l’appareil à un sac à dos, il a été possible de scanner le château à pied. Il a suffiaux ingénieurs de parcourir le site, presque comme de simples touristes, pour capturer l’ensemble de la scène. L’application mobile de l’Artec Jet fournissait des informations en temps réel sur la progression du scan, permettant ainsi à l’équipe de ne négliger aucun détail. De plus, comparé à des scanners à plus courte portée, le gain de temps a été considérable.

« L’Artec Jet effectue des scans de manière linéaire. Si vous marchez pendant deux minutes, le scan durera deux minutes, la complexité de la scène n’a que peu d’importance, explique Keynan Tenenboim, expert en scan 3D chez Artec. « Au cours du temps qu’il a fallu au Leo pour numériser 2 ou 3 murs, le Ray II a scanné un bâtiment et le Jet un château entier. La combinaison du Ray II et du Leo s’est avérée idéale pour les zones difficiles d’accès et pour capturer davantage de détails autour des murs, de la porte et de la cour. »

La Dream Team : Artec Jet, Ray II et Leo

Les environnements naturels tels que les arbres, les rivières et les grands espaces de transition offrent souvent un contexte utile, mais ne nécessitent pas d’être capturés avec une grande précision. L’Artec Jet était parfait pour saisir ce type d’informations de fond, générant un nuage de points continu et reliant les éléments les plus intéressants du site : les murs historiques, les toits ornés et les cours autour du château.

Grâce à la portée de 300 mètres de l’Artec Jet, aucune échelle ni échafaudage n’a été nécessaire. La structure intérieure a été capturée depuis le sol sans que les autres visiteurs ne s’en aperçoivent. Contrairement au Ray II, qui scanne à partir de points de vue fixes, l’Artec Jet a pu être déplacé dans des zones difficiles d’accès. Ces deux scanners sont moins précis que le Leo, mais c’est précisément pour cette raison qu’il est préférable de combiner les jeux de données, afin d’obtenir des résultats optimaux.

Les données des nuages de points de l’Artec Jet (bleu foncé), de l’Artec Ray II (bleu clair) et de l’Artec Leo (gris) ont été fusionnées pour obtenir un niveau de détail élevé à toutes les échelles.

Dans ce cas précis, le Ray II a été utilisé pour scanner la cour intérieure et la porte, tandis que le Leo a servi à saisir les détails plus fins, comme la zone confinée derrière l’entrée. Le scanner 3D portable s’est également avéré idéal pour capturer un mur médiéval situé à proximité. Comme vous pouvez le voir sur le scan ci-dessous, les détails fins tels que les motifs des carreaux, les inscriptions et l’intérieur du mur ont tous été capturés en un seul passage.

« C’était le projet idéal pour montrer les avantages des trois scanners, » a ajouté M. Tenenboim. « Le château principal ne se prêtait pas vraiment à l’utilisation de Leo, et il ne convenait pas non plus vraiment au Ray II. Il n’y avait aucun point de vue idéal d’où nous aurions pu voir la façade à 100 mètres de distance. Grâce à la portée du Jet, nous avons pu effectuer le scan depuis le sol. Certes, nous aurions pu améliorer la capture du toit en faisant voler le Jet sur un drone, mais cela aurait nécessité davantage de préparation sur place. »

Conservation du patrimoine avec une possible utilisation finale

Une fois le scan terminé, les ingénieurs ont transmis les données au siège d’Artec au Luxembourg via un service de partage en ligne afin de les traiter dans Artec Twins. Spécialement conçu pour gérer de grands volumes de données, le logiciel Artec Twins permet de fusionner les scans réalisés avec les appareils Artec Jet, Ray II et Leo, soit en un nuage de points unifié, soit en un maillage 3D pouvant être mesuré et exporté vers des plateformes professionnelles telles qu’Autodesk Revit.

Détails fins d’un mur extérieur capturés juste devant le château avec Artec Leo.

En termes d’applications, le nuage de points 3D obtenu serait parfaitement adapté à la création d’une visite virtuelle du musée permettant aux visiteurs de découvrir virtuellement le château d’Odawara. Des captures de données régulières permettraient également aux exploitants du site de surveiller l’état des lieux au fil du temps. Si le toit traditionnel d’un bâtiment commençait à s’affaisser, par exemple, il serait possible d’effectuer des réparations rapides.

Déployable selon sept modes : à la main, sur sac à dos, sur perche, en cage, sur robot, sur véhicule ou par drone, l’Artec Jet s’adapte à tous les environnements, et permet aux utilisateurs de remplacer les workflows complexes impliquant plusieurs outils. Il est clair que le scan du château d’Odawara réalisé par Artec n’est qu’un début ; il reste encore beaucoup de sites à découvrir.

Pour en savoir plus sur l’Artec Jet, contactez sales@artec3d.com.