Computer graphics: assistance for archaelogical hypotheses

This paper is a contribution to the domain of computer tools for architectural and archeological restitution of ancient buildings. We describe an application of these tools to the modeling of the 14th century AD. Thermae of Constantin in Arles, south of France. It was a diploma project in School of Architecture of Marseille-Luminy, and took place in a context defined in the European ARELATE project. The general objective of this project is to emphasize the archeological and architectural heritage of the city of Arles; it aims, in particular, to equip the museum of ancient Arles with a computer tool enabling the storage and consultation of archaeological archives, the communication of information and exchange by specialized networks, and the creation of a virtual museum allowing a redescription of the monuments and a “virtual” visit of ancient Arles. proach involves a multidisciplinary approach, calling on architecture, archeology and computer science. The archeologist’s work is to collect information and interpret it; this is the starting point of the architect’s work who, using these elements, suggests an architectural reconstruction. This synthesis contains the functioning analysis of the structure and building. The potential provided by the computer as a tool (in this case, the POV-Ray software) with access to several three-dimensional visualizations, according to hypotheses formulated by the architect and archaeologists, necessitates the use of evolutive models which, thanks to the parametrization of dimensions of a building and its elements, can be adapted to all the changes desired by the architect. ecific contribution of POV-Ray in architectural reconstruction of thermae finds its expression in four forms of this modeling program, which correspond to the objectives set by the architect in agreement with archeologists: (a) The parametrization of dimensions, which contributes significantly in simplifying the reintervention process of the architectural data base; (b) Hierarchy and links between variables, allowing “grouped” modifications of modelized elements in order to preserve the consistency of the architectural building’s morphology; (c) The levels of modeling (with or without facing, for example), which admit of the exploration of all structural and architectural trails (relationship form/function); and, (d) The “model-type”, facilitating the setting up of hypotheses by simple scaling and transformation of these models (e.g., roofing models) on an already modelled structure. thodological validation of this modeling software’s particular use in architectural formulation of hypotheses shows that the software is the principal graphical medium of discussion between architect and archaeologist, thus confirming the hypotheses formulated at the beginning of this project. graphie: une aide a la formulation d’hypotheses archeologiques cle que nous proposons ici présente une étude sur les apports de l’outil informatique dans la restitution architecturale et archéologique d’un édifice antique: les Thermes de Constantin en Arles, monument daté du Ivème siècle après J.C. Ce travail a constitué l’objet d’étude d’un Travail Personnel de Fin d’Etudes (TPFE) à l’Ecole d’Architecture de Marseille-Luminy (EAML) et s’est déroulé dans un cadre de questionnement défini dans le projet européen ARELATE, qui a comme objectif général de valoriser le patrimoine archéologique et architectural de la ville d’Arles et de doter le musée de l’Arles antique d’un outil informatique permettant le stockage et la consultation d’archives archéologiques, la communication et l’échange d’informations par les réseaux spécialisés, la création d’un musée virtuel permettant une relecture des monuments et une visite “virtuelle” de l’Arles antique. approche implique un travail pluridisciplinaire rassemblant des compétences archéologiques, architecturales et informatiques. Le travail de collecte des informations et sa traduction par les archéologues sert de base à l’architecte qui, à partir de ces éléments, propose une restitution architecturale, travail de synthèse comprenant l’analyse des structures et du fonctionnement de l’édifice. La possibilité donnée par l’outil informatique (ici, le logiciel POV-Ray) de disposer de plusieurs visualisations tridimensionnelles dans le temps, en fonction d’hypothèses formulées par l’architecte et les archéologues, permet l’emploi de modèles évolutifs qui peuvent facilement s’adapter à toutes les transformations souhaitées par l’architecte. rt spécifique de POV-Ray dans la restitution des thermes, comme outil de formulation d’hypothèses archéologiques, se traduit par quatre modes d’utilisation de ce modeleur, qui correspondent aux objectifs fixés par l’architecte en accord avec les archéologues: (a) Le paramétrage des dimensions, qui apporte une grande simplicité au processus de réintervention sur la base de données architecturale; (b) La hiérarchie et le liens entre variables, permettant des modifications “groupées” d’éléments modélisés pour maintenir la cohérence de la morphologie architecturale du bâtiment; (c) Les niveaux de modélisation (avec ou sans parement par exemple), qui autorisent l’exploration de toutes les pistes structurelles et architecturales (rapport forme/fonction); et (d) Les modèles-types, facilitant la mise en place d’hypothèses, par simple mise à l’echelle et transformation de modèles-types (de couvrement par exemple) sur une structure déjà modélisée. idité méthodologique de cette utilisation particulière du logiciel POV-Ray dans la formulation d’hypothèses architecturales, se confirme en tant que support graphique principal de discussion entre architecte et archéologues, ce qui a permis d’attester les hypothèses formulées dans ce projet.