3D scanning for rock art studies: Chauvet-Pont d’Arc cave

International audienceDiscovered in 1994, the Chauvet-Pont d'Arc cave (Ardèche, France) is one of the oldest decorated caves on the Eurasian continent. decorated caves on the Eurasian continent; the black drawings date back to the Aurignacian period, and the 36,000 years ago. Photographic tools are essential tools for archaeological inventories and archaeological inventories and surveys of walls and floors. Combined with low-angled lighting, photography to characterise the gesture and the pictorial material. For some years now, this acquisition tool has been developing developed thanks to 3D reconstruction technology using photogrammetry and stereophotometry. Through the example of the work of the scientific team at the Chauvet-Pont d'Arc cave, we intend to share the methods used and the results obtained. we intend to share the methods used and currently being integrated into the analysis processes. We emphasise the need for each specialist to take ownership of these techniques, as well as the need for interdisciplinary approach to the deployment of these tools. We will begin by looking at 3D scanning using photogrammetry in an environment as constrained as the Chauvet cave. This requires adaptation to the size the size of the works, the accessibility of the floors, the shooting distance, the management of light and the resolution resolution required for the study. To do this, we developed a multi-scalar approach based on a general subcentimetric and geometric model. and georeferenced using lasergrammetry, right through to sub-millimetre models for the sub-millimetre models for the surveys carried out by the various specialists. Secondly, we will show how the tools of stereophotometry tools into the work of archaeologists thanks to interdisciplinary work with the (IRIT) in Toulouse. Based on a series of photographs taken from the same point of view changing the lighting and using the Lambertian model, it is possible to reconstruct the geometry of a wall and dissociate the surface colour. With greater resolution than photogrammetry stereophotometry is particularly well suited to Palaeolithic cave art, which often combines painting and engraving. The volumes of the Chauvet cave mean that we need to modulate the methods ofThe volumes of the Chauvet cave require us to modulate the capture methods according to the distance from the works, so we will present the free acquisitions and those with a Reflectance Transformation Imaging (RTI) dome.Finally, we will look at how they can be integrated into the interdisciplinary study of the cave.This involves either coupling photogrammetry and tereophotometry in order to combine the strengths of each method, or combining the two. the strengths of each method, or through multiview stereophotometry. The aim is to provide multimodal reading for site documentation.Découverte en 1994, la grotte Chauvet-Pont d’Arc (Ardèche, France) est l’une des plus anciennes grottes ornées sur le continent Eurasiatique ; les dessins noirs sont datés de l’aurignacien et les plus ancien de - 36000 ans. Les outils photographiques sont des supports essentiels aux inventaires archéologiques et aux relevés des parois et des sols. Combinée à des éclairages rasants, la photographie permet de caractériser le geste et la matière picturale. Depuis quelques années, cet outil d’acquisition se développe grâce à la technologique de reconstruction 3D par photogrammétrie et par stéréophotométrie. Au travers de l’exemple du travail de l’équipe scientifique de la grotte Chauvet-Pont d’Arc, nous entendons partager les méthodes pratiquées et en cours d’intégration dans les procédés d’analyse. Nous insisterons sur l’appropriation de ces techniques auprès de chaque spécialiste mais, aussi sur la nécessité de l’interdisciplinarité pour le déploiement des outils. Dans un premier temps nous aborderons le travail de numérisation 3D par photogrammétrie dans un milieu aussi contraint que la grotte Chauvet. Cette dernière nécessite une adaptation à la taille des oeuvres, à l’accessibilité des sols, à la distance de prise de vue, à la gestion de la lumière et à la résolution utile à l’étude. Pour cela nous avons développé une approche multi-scalaire depuis un modèle général subcentimétrique et géoréférencé avec la lasergrammétrie jusqu’à des modèles submillimétriques pour les relevés des différents spécialistes. Dans un second temps nous montrerons comment sont intégrées les outils de stéréophotométrie dans le travail des archéologues grâce au travail interdisciplinaire avec le laboratoire d’informatique de Toulouse (IRIT). A partir d’une série de photographies prises d’un même point de vue tout en changeant l’éclairage et en s’appuyant sur le modèle Lambertien, il est possible de reconstruire la géométrie d’une paroi et de dissocier la couleur de surface. Plus résolue que la photogrammétrie la stéréophotométrie est particulièrement adaptée à l’art pariétal paléolithique qui combine souvent peinture et gravure. Les volumes de la grotte Chauvet nous imposent de moduler les méthodes de captation en fonction de la distance aux oeuvres, ainsi nous présenterons les acquisitions libres et celles avec un dôme de Reflectance Transformation Imaging (RTI). Enfin nous verrons leur intégration dans le processus d’étude interdisciplinaire de la grotte. Cela passe soit par le couplage de la photogrammétrie et de la stéréophotométrie afin de combiner les forces de chaque méthode, soit par la stéréophotométrie multivues. L’objectif est de fournir une lecture multimodale pour la documentation du site