archeoViz
est une application dédiée à l’archéologie. Elle permet de visualiser, d’explorer interactivement, et d’exposer et communiquer rapidement sur le web des données archéologiques spatialisées. Elle propose des visualisations en 3D et 2D, génère des coupes et des cartes des restes archéologiques, permet de réaliser des statistiques spatiales simples (enveloppes convexes, surfaces de régression, estimation de densité par noyau en 2D), et de visualiser une chronologie interactive des fouilles d’un site. archeoViz
peut être utilisée localement ou déployée sur un serveur, soit en chargeant des données via l’interface, soit en lançant l’application avec un jeu de donnée spécifique. L’interface est disponible en anglais, français, italien, et portugais.
archeoViz
peut être employée de deux manières:
Le package peut être installé depuis le CRAN:
La version de développement peut être téléchargée depuis GitHub:
Après quoi, chargez le package et lancez l’application avec:
Pour déployer archeoViz
sur votre Shiny server, téléchargez premièrement le package:
# déterminez le répertoire de travail dans votre shiny server:
setwd(dir = "/some/path/")
# téléchargez le package:
download.file(url = "https://github.com/sebastien-plutniak/archeoviz/archive/master.zip",
destfile = "archeoviz.zip")
# décompression:
unzip(zipfile = "archeoviz.zip")
Puis, rendez-vous à https://<your-shiny-server>/archeoviz-main
.
Pour paramétrer l’application avec vos données et préférences, éditez le fichier app.R
situé à la racine du répertoire de l’application :
archeoViz(objects.df = NULL, # data.frame pour les objets
refits.df = NULL, # data.frame optionnel pour les remontages
timeline.df = NULL, # data.frame optionnel pour la chronologie des fouilles
default.group =NULL, # méthode de groupement des données,
# par couche ("by.layer") ou "by.variable"
title = NULL, # titre du site / du jeu de données
home.text = NULL, # contenu HTML à afficher sur la page d'accueil
lang = "fr" # langue de l'interface ("en": Anglais, "fr": Français, "it": Italien "pt": Portugais)
set.theme = "cosmo") # thème graphique de l'interface Shiny
Les valeurs possibles pour le paramètre set.theme
sont illustrées sur cette page. La langue de l’application peut être définie avec le paramètre lang
.
Des instances de démonstration de l’application sont déployées sur le Shiny server d’Huma Num:
Des cas d’applications à divers sites archéologiques sont rassemblés sur le Portail archeoViz.
Si vous rencontrez un bug, ouvrez une issue en indiquant tous les détails nécessaires pour le reproduire.
Les suggestions de modifications sont bienvenues. Les demandes peuvent concerner des fonctions additionnelles, des modifications dans la documentation, des exemples additionnels, de nouvelles fonctionnalités, etc. Elles peuvent être faites en ouvrant une issue ou, mieux encore, en employant une pull requests et le modèle GitHub Fork and Pull.
Considérant les objets archéologiques d’un site de fouille ou de prospection, archeoViz
est conçu pour réduire les freins techniques à la réalisation de trois objectifs:
En outre, archeoViz
constitue une ressource pédagogique adaptée à l’enseignement des notions d’analyse spatiale en archéologie, de structuration de données, de science ouverte et de reproductibilité.
N.B.: par conséquent, archeoViz
n’est pas destiné à se substituer à des outils d’analyse plus sophistiqués (e.g., SIG, packages de statistiques spatiales, etc.)
Trois types de données peuvent être chargées dans archeoViz
:
Les tableaux doivent être au format CSV et la première ligne doit contenir les noms des variables (le symbole séparateur du CSV peut être défini dans l’interface). Les contenus au format HTML sont autorisés. Cela permet notamment d’introduire références vers des ressources complémentaires du jeu de données (par exemple l’identifiant unique de l’objets dans une autre base de données, ou ceux des concepts d’ontologies employés pour décrire l’objet, etc.).
Le formatage des données peut être réalisé :
archeoViz
(onglet “Table” / “archeoViz exports”). Il est également possible de les transférer directement à une instance archeoViz
en ligne.Chaque ligne décrit un objet et doit comporter les variables obligatoires suivantes :
De plus, des variables optionnelles sont possibles :
Les labels des carrés du carroyage :
add.x.square.labels
et add.y.square.labels
de la fonction archeoViz()
afin d’ajouter les labels manquants (respectivement, sur les axes X et Y du carroyage).Un tableau à deux colonnes peut être chargé pour les remontages entre objets (format CSV). Chaque ligne doit contenir les identifiants uniques des deux objets liés à une relation de remontage (en correspondance avec les valeurs de la colonne id
du tableau des objets).
Optionnellement, un tableau (CSV) peut être chargé à propos du déroulé de la fouille. Chaque ligne est relative à un carré de fouille et indique quand ce carré a été fouillé ou prospecté. Le tableau doit comporter les variables suivantes :
Quatre manières permettent de charger des données dans archeoViz
:
archeoViz
, dans un environnement R ;archeoViz
en ligne.Des tableaux pour trois types de données peuvent être chargés à partir de l’onglet “Données”. Le séparateur CSV (la virgule, le point-virgule ou la tabulation) et le caractère distinguant les décimales dans les nombres (point ou virgule) peuvent être paramétrés.
À des fins de démonstration, il est possible d’employer des données générées aléatoirement. Déplacer le curseur sur une valeur supérieure à 0, dans l’onglet “Données”, active cette fonctionnalité (replacer le curseur sur 0 la désactive). Des données d’objets, de remontage, et de chronologie de la fouille sont alors générés, permettant de tester toutes les fonctionnalités d’archeoViz
.
La fonction de lancement d’archeoViz()
peut être exécutée sans définir de paramètres:
ou en employant les paramètres objects.df
, refits.df
, timeline.df
afin de charger des données relatives, respectivement, aux objets, aux remontages, et à la chronologie.
L’URL d’une instance archeoViz
en ligne peut être complétée avec les paramètres :
objects.df=
timeline.df=
prenant pour valeurs l’URL d’un fichier CSV respectant le format archeoViz
décrit ci-dessus. Par exemple : https://analytics.huma-num.fr/archeoviz/fr/?objects.df=https://zenodo.org/record/8003880/files/bilzingsleben.csv
Après que les données soient chargées, des sous-sélections peuvent être réalisées en employant les options du menu gauche de l’interface. Plusieurs paramètres sont possibles: le mode de localisation, les catégories des objets, et la définition de sous-groupes de données.
La localisation des objets archéologiques peut avoir été enregistrée de différentes manières, plus ou moins précises: d’une part, de manière exacte avec des points (localisés par un triplé de coordonnées x, y et z) et, d’autre part, de manière plus ou moins imprécise sur des lignes, des plans, ou au sein de volumes (avec différentes ensembles de paires de valeurs x, y et/ou z). Dans archeoViz
, une distinction est faite entre les localisations exactes (les points) et les autres types de localisations vagues (lignes, plans, volumes). Il est possible d’afficher les deux types de localisations (exactes et vagues), ainsi que de visualiser les incertitudes de localisation sous la forme de lignes, plans et volumes. Cette dernière option est gourmande en ressources, l’utiliser avec des données trop nombreuses peut ralentir considérablement l’application.
Des sous-ensembles de données peuvent être définis à partir des catégories des objets, en employant les champs “Variable” et “Valeurs”. Après que l’une des variables ait été sélectionnée (“object_type” ou une autre “object_” variable possible), ses valeurs apparaissent en dessous et peuvent être sélectionnées en cochant les items. La sélection doit être validée en cliquant sur le bouton “Valider”. Cette sélection détermine les données qui seront présentées dans les graphiques et tableaux.
Il est, de plus, possible de préciser si les couleurs doivent être définies en fonction des couches ou en fonction de la variable objet sélectionnée.
Des sous-groupes de données peuvent être définies de deux manières: soit par couche ou en fonction de la variable “object_” sélectionnée. Cette option détermine l’application des couleurs dans les graphiques 3D et 2D et les sous-groupes de données auxquels sont appliqués les calculs de surface de régression et d’enveloppes convexes.
Dans les onglets “Vue 3D”, “Carte”, “Section X” et “Section Y”, cliquer sur un point active l’affichage d’informations à son sujet dans le tableau présent sous la visualisation.
Les remontages sont généralement enregistrés de deux manières par les archéologues:
Bien que la seconde structure de donnée soit plus précise, c’est la première qui est le plus fréquemment employée.
Ces deux structures de données sont traitées différemment dans archeoViz
:
objects.df
table (nommée par ex. object_refits
) et sont représentés par la couleur des points dans les visualisations (comme pour tout autre variable) ;refits.df
et sont visualisés par des segments reliant les objets liés par des relations de remontage.Les visualisations dans les onglets “Vue 3D”, “Carte”, “Section X” et “Section Y” sont générées à l’aide de la librairie plotly
. Toutes ces visualisations sont dynamiques et sont surmontées d’une barre de menu comportant plusieurs options (générer un fichier image, zoomer, déplacer le point de vue, etc.). Davantage de détails sont disponibles sur le site de plotly
.
Cliquer sur un item de la légende modifie l’affichage:
Cette fonctionnalité permet de définir les couches devant être affichées. De plus, la taille des points peut être ajustée, ainsi que l’affichage ou non des relations de remontage.
Plusieurs sorties graphiques peuvent être générées dans archeoViz
.
archeoViz
comporte quelques fonctionnalités d’analyse spatiale, destinées à usage simple et exploratoire.
Dans l’onglet “Vue 3D”, cliquer sur “Calculer les surfaces” puis “Valider” affiche les surfaces de régression associées à chaque sous-ensemble de points (couche), comportant au moins 100 points. Les surfaces sont calculées grâce au modèle additif généralisé implémenté dans le package mgcv
.
Cliquer sur “Calculer les enveloppes” puis “Valider”, dans l’onglet “Vue 3D”, affiche les enveloppes convexes associées à chaque sous-ensemble de points (couches), comportant au moins 20 points. Les enveloppes sont calculées en employant le package cxhull
.
Dans l’onglet “Plan”, cocher la case “Calculer la densité” et cliquer sur “Valider” génère un plan comportant des lignes de contour représentant la densité des points. La densité peut être calculée pour l’ensemble des points ou par couche (comportant au moins 30 points). L’estimation bidimensionnelle de densité par noyau est calculée avec la fonction kde2d
du package MASS
(à travers le package ggplot2
).
archeoViz
est, par définition, une application interactive. Toutefois, plusieurs fonctionnalités permettent de satisfaire les besoins de reproductibilité et de communicabilité des résultats d’interactions avec l’application.
La fonction archeoViz()
admet de nombreux paramètres optionnels, relatifs aux :
archeoViz(objects.df=NULL, refits.df=NULL, timeline.df=NULL,
title=NULL, home.text=NULL, lang="en", set.theme="cosmo",
square.size = 100, reverse.axis.values = NULL, reverse.square.names = NULL,
add.x.square.labels = NULL, add.y.square.labels = NULL,
class.variable = NULL, class.values = NULL,
default.group = "by.layer", location.mode = NULL,
map.z.val = NULL, map.density = "no", map.refits = NULL,
plot3d.ratio = 1, plot3d.hulls = NULL, plot3d.surfaces = NULL, plot3d.refits = NULL,
sectionX.x.val = NULL, sectionX.y.val = NULL, sectionX.refits = NULL,
sectionY.x.val = NULL, sectionY.y.val = NULL, sectionY.refits = NULL,
camera.center = c(0, 0, 0), camera.eye = c(1.25, 1.25, 1.25),
run.plots = FALSE, html.export = TRUE
)
archeoViz(square.size = 100,
reverse.axis.values = NULL, reverse.square.names = NULL,
add.x.square.labels = NULL, add.y.square.labels = NULL
)
archeoViz(class.variable = NULL, class.values = NULL,
default.group = "by.layer", location.mode = NULL,
map.z.val = NULL, map.density = "no", map.refits = NULL,
plot3d.hulls = NULL, plot3d.surfaces = NULL, plot3d.refits = NULL,
sectionX.x.val = NULL, sectionX.y.val = NULL, sectionX.refits = NULL,
sectionY.x.val = NULL, sectionY.y.val = NULL, sectionY.refits = NULL,
camera.center = NULL, camera.eye = NULL
)
Une instance archeoViz
deployée en ligne sur un serveur peut être paramétrée en ajustant les paramètres de l’URL. Les paramètres acceptés supportés:
objects.df
, refits.df
, timeline.df
title
, home.text
reverse.axis.values
, reverse.square.names
square.size
add.x.square.labels
, add.y.square.labels
class.variable
, class.values
default.group
location.mode
map.density
, map.refits
plot3d.hulls
, plot3d.surfaces
, plot3d.refits
sectionX.refits
sectionY.refits
run.plots
(Les paramètres suivants ne sont pas supportés dans la version actuelle de l’application: map.z.val
, sectionX.x.val
, sectionX.y.val
, sectionY.x.val
, sectionY.y.val
, lang
, set.theme
, camera.center
, camera.eye
, html.export
.)
Les paramètres doivent être écris en respectant la syntaxe URL (?param1=value¶m2=value2) et avoir le même type de valeurs que dans leur usage dans l’interface R. Par exemple, l’URL suivante lance une instance archeoViz
à partir du tableau principal du jeu de données Bilzingsleben:
Cette URL fait de même, mais inclut également le tableau des remontages (paramètre &refits.df=
) et active l’affichage immédiat des relations de remontage dans le graphique 3D et le plan :
L’URL suivante lance le jeu de données Bilzingsleben, en pré-réglant l’application telle que:
default.group
, avec la valeur by.variable
plutôt que by.layer
)class.values
)square.size
500 cm au lieu de la valeur par défaut 100 cm)run.plots
)title
)home.txt
)À noter que les paramètres add.x.square.labels
, add.y.square.labels
, location.mode
, et class.values
, qui admettent des valeurs simples ou multiples dans l’interface R (par ex. c(“value1”, “value2”)) n’admettent qu’une seule valeur lorsqu’employé comme paramètre d’URL (il s’agit d’une restriction liée à la syntaxe URL).
L’application et le package archeoViz
sont développés et maintenus par Sébastien Plutniak. Arthur Coulon, Solène Denis, Olivier Marlet, et Thomas Perrin ont testé et soutenu ce projet durant ses premières étapes. Renata Araujo et Sara Giardino ont traduit l’application respectivement en portugais et en italien.