Des universitaires de la Harvard Graduate School of Design utilisent le scanner laser compact avec imagerie de Leica Geosystems pour cartographier des structures de grottes indigènes pour la première fois.
Il y a près de 1000 ans, le peuple Pueblo s'est installé dans une région du Nouveau-Mexique, près des rives du Rio Grande. Ils y ont trouvé un tuf volcanique tendre, parfait pour creuser des habitations, des lieux d'entreposage et des espaces communautaires qui formaient de grands villages qui s'étendaient sur des kilomètres. Ces structures architecturales creusées, ou « habitats troglodytiques », étaient fraîches en été et réchauffées par la lumière de l'est en hiver : un type d'architecture naturel durable.
Ces caractéristiques ont piqué la curiosité de Jialei Tang et de Gracie Meek, deux étudiantes de cycle supérieur de la Harvard Graduate School of Design. Gracie, en raison de sa spécialisation en architecture paysagère et Jialei, à cause de ses recherches sur l'aménagement urbain.
« J'ai toujours été curieuse de comprendre les rapports entre les choses. Je voulais disséquer les diverses considérations des gens ou des parties prenantes, ainsi que la construction de notre environnement bâti, afin de déduire les structures culturelles et socio-économiques qui découlent de l'esthétique, de la fonctionnalité et de l'utilisation qui en résultent, » explique Jialei. « Et l'aménagement urbain est une synthèse de tout, car ce que l'on analyse, c'est comment les choses sont construites, comment elles sont exécutées et aussi comment elles sont préservées. »
Mais pour creuser vraiment ce qui rend ces structures uniques, elles avaient besoin de créer des jumeaux numériques de ces habitats troglodytiques, pour compléter leurs photos, dessins et autres éléments d'étude. Pour cela, elles se sont adressées à Leica Geosystems afin de se procurer un Leica BLK360.
« J'ai toujours su qu'il y avait un projet à monter à Bandelier, » a déclaré Gracie. « J'avais envie de le dessiner, de le numériser, de le modéliser. »
Pour Jialei, la numérisation laser du site faisait aussi partie de la conversation philosophique à propos de la conservation.
« Concernant le monument national Bandelier, nous voulions explorer ce qui lui donne sa valeur actuelle et pourquoi nous consacrons des ressources pour le maintenir en état, » a-t-elle expliqué à Leica Geosystems. « Et aussi, pourquoi nous testons de nouvelles technologies comme la numérisation laser, et comment cela contribue aux efforts de conservation culturelle de plus grande envergure et à son avenir. »
« Le fait qu'une chose soit virtuelle la rend, en un sens, immortelle. Alors que les matériaux se désagrègent, » a-t-elle ajouté.
Dans le désert avec le BLK360 (et les touristes)
Gracie et Jialei ont fait valider leur projet par les Rangers du parc national, qui garantissent la sécurité du parc, mais elles n'ont pas obtenu d'accès privé libre aux espaces troglodytiques. Elles ont dû s'adapter au flux régulier de touristes qui viennent explorer ces constructions anciennes autochtones.
« Il y avait beaucoup de passants, alors nos scans contenaient des silhouettes qui ressemblaient à des chenilles [à cause des mouvements des gens], » raconte Gracie. « Mais la plupart des visiteurs, y compris les Rangers, étaient intrigués par le projet. »
« J'ai aussi été surprise du nombre de personnes qui avaient entendu parler de la numérisation laser et des conversations que cela a suscitées, » raconte Jialei. « Nous disions : « Ça, c'est la version de Leica Geosystems et nous avons pu faire ça sur une appli, » et ils étaient impressionnés de voir à quel point c'était pratique. »
Le tandem a commencé par numériser la « Long House », une habitation qui serpente le long la colline sur près de 250 m et jusqu'à quatre étages de hauteur. Elles ont mis environ trois jours pour numériser la structure complète, avec des mises en station tous les 3 à 4,5 m, et en évitant parfois les orages.
« Nous ne nous attendions pas aux problèmes d'orages, car nous la mousson n'avait pas encore commencé, » explique Gracie Meek. « Alors nous devions nous tenir prêtes à partir en fonction des nuages et compter sur la chance. »
Mais le pari a été gagnant, pour leur plus grand plaisir et celui des Rangers du parc.
« Chaque jour, après la numérisation ou pendant le déjeuner, nous revenions montrer aux Rangers ce que nous avions fait sur l'appli et ils avaient hâte de le découvrir, » raconte Gracie Meek.
Capture des principales habitations sur falaise des Pueblos
Après la Long House, Jialei et Gracie sont allées numériser les principales habitations sur falaise des Pueblos, un projet plus compliqué avec des coins et des recoins intimidants.
« Les principales habitations sur falaise des Pueblos ont été plus complexes à gérer, à cause des escaliers et des aiguilles rocheuses, partout, » poursuit Gracie.
Elles ont dû faire preuve de créativité dans les mises en station… et courir vite.
« Il y avait des grottes, à l'intérieur, où nous devions ramper, donc nous devions installer le trépied à son niveau le plus bas. C'était une bonne chose que le trépied puisse se replier à ce point, car ces grottes mesurent entre 90 cm et 1,50 m de haut, » explique-t-elle. « Donc nous posions le téléphone sous le trépied, appuyions sur le bouton Scan, sortions en courant et attendions la fin de la numérisation, assises sur une échelle à l'extérieur. »
« C'était une aventure ! » commente Jialei.
L'équipe a déclaré que l'appli Leica Cyclone FIELD 360 était une partie indispensable de la numérisation laser.
« L'appli de terrain offre une prise en main facile et elle est conviviale, » commente Gracie. « Les nuages de point se repéraient les uns par rapport aux autres comme des aimants, chaque nouveau scan s'accrochait automatiquement au précédent. Nous avons adoré la facilité incroyable et la fluidité de la collecte de données, pour un instrument aussi précis. »
Exploration multimédia
Mais la numérisation laser n'est qu'une partie importante du projet de recherche. Pour capturer vraiment l'étendue du site, elles l'ont scruté sous tous les angles, y compris en utilisant plusieurs méthodes traditionnelles.
« Nous avons pris beaucoup de photos, du Polaroïd aux pellicules expérimentales de 35 mm, des panoramas aux images numériques et thermiques, » explique Jialei. « Les résultats étaient amusants à regarder lorsque nous avons pu comparer la pellicule au scan laser et à une photo numérique. Nous avons pu capturer plusieurs sensibilités différentes de l'espace. »
Elles se sont également dites surprises des perspectives uniques que les scans laser ont pu fournir sur les formes géologiques et architecturales, avec l'aide des téléchargements dans Reality Cloud Studio, sur HxDR et de la création de visites virtuelles.
« La possibilité de voir l'arrière de la surface de la falaise et « l'enveloppe » des grottes était captivante, car pour la première fois, nous pouvions faire l'expérience de l'espace en négatif de la falaise, » raconte Gracie. « Le scanner permet d'accéder à une nouvelle interprétation du réseau de ruines. »
« Nous avons filmé une visite de l'une des grottes dans Reality Cloud Studio. C'est difficile de parcourir le réseau de grottes en un mouvement fluide, car il faut escalader les blocs rocheux et ramper sous les plafonds bas, » poursuit-elle. « Ce survol globaliste permet de voir l'espace différemment et bien plus clairement. »
Pour la suite, Jialei et Gracie travaillent sur des propositions d'exposition à Harvard et Cornell, pour une galerie multimédia à l'automne 2023, qui représenterait une exploration des structures troglodytiques et de ce qu'elles ont appris de ce projet, notamment avec une démonstration pratique du nuage de points et des modèles de la zone imprimés en 3D, générés à partir des maillages qu'elles ont obtenus à partir de leurs scans et traités dans Leica Cyclone 3DR.
Ces modèles imprimés suscitent également l'intérêt du Service des parcs nationaux des États-Unis.
« Lorsque nous discutions avec les Rangers de Bandelier, ils nous ont demandé d'en faire un pour eux, pour leur centre d'accueil des visiteurs, car cela constitue un point de vue nouveau et complet de tout le réseau d'habitats troglodytiques, avec lequel les visiteurs peuvent interagir, » explique Gracie. « Cela nous fait vraiment plaisir. »
