Comparison between photomodelling and laser scanning to create a 3D model for a digital health record

Abstract

This work deals with the creation of a digital health record for the Castle of Chambord (Loire Valley, France) to establish a detailed diagnosis of the state of deterioration of the monument. This digital health record aims to provide a basis for scientific monitoring and planning of restoration work by referencing data (mapping of deterioration and architectural and historical archives) on a Web-based documentation platform. The starting point is building a 3D model of the monument. This 3D model must meet specific requirements for its subsequent use, including the ability to be unfolded in 2D with visual consistency. The method to be used for 3D acquisition depends on a balance between speed of execution, cost, and compatibility with respect to data organisation. This paper presents a comparative study between photomodelling and laser scanning. The different steps needed to build a reliable 3D model with both techniques are demonstrated along with a critique of the advantages and disadvantages of each.

Ce travail traite de la réalisation du carnet de santé numérique du château de Chambord (Vallée de la Loire, France) utilisé pour établir un diagnostic détaillé de l’état d’altération du monument. Ce carnet de santé numérique vise à proposer une base pour le suivi de l’ouvrage et la programmation de ses restaurations en référençant les données (cartographies d’altération, archives architecturales et historiques) dans une base de données web. Le point de départ consiste à construire un modèle 3D du monument. Ce modèle doit satisfaire aux contraintes spécifiques liées à son utilisation, notamment sa capacité à être déplié en 2D lisiblement. La méthode utilisée pour réaliser l’acquisition 3D repose sur un compromis entre rapidité d’exécution, coût, et compatibilité de format vis-à-vis de la base de données. Cet article présente une étude comparative entre la photomodélisation et le relevé par scanner laser. Les différentes étapes nécessaires à l’obtention d’un modèle 3D fiable sont décrites pour chaque technique, avec une critique des avantages et inconvénients de chacune.

Keywords:

• photogrammetry
• laser scanner
• 3D modelling
• cultural heritage

Mots cles:

• photomodélisation
• scanner laser
• modélisation 3D
• patrimoine historique

Acknowledgements

The authors would like to thank the Région Centre of France for its financial support of the SACRE Project in partnership with the CRMD (Research Centre on Divided Matter), Domaine national de Chambord, the PRISM laboratory (Multidisciplinary Laboratory of Research in Engineering Mechanics and Energy Systems), and LRMH (Research Laboratory on Historical Monuments).