L'étude des édifices antiques comprend, depuis l'analyse des vestiges conservés in-situ jusqu'aux hypothèses de restitution du bâtiment, une série d'étape où le relevé architectural s'impose comme un élément indispensable de la réflexion. Les techniques d'acquisition par photogrammétrie ou scanner 3D proposent des outils efficaces, cependant les modes opératoires pour l'exploitation de ces données restent encore souvent à préciser. Depuis plusieurs années, l'équipe en charge de l'étude architecturale du théâtre romain de Mandeure s'attache, en collaboration avec le laboratoire de photogrammétrie de l'INSA, à expérimenter ces outils en les adaptant aux exigences de l'analyse scientifique. On verra donc comment dans le processus de restitution de cet édifice, l'apport conjoint des modèles numériques et des relevés photogrammétriques proposent un contrepoint utile aux relevés traditionnels. Ces travaux s'accompagnent également, dans le cadre du projet ANR OrAG, d'une recherche sur les protocoles d'utilisation et d'exploitation de ces procédés pour le relevé des éléments lapidaires isolés.