Des cathédrales virtuelles au service du patrimoine

28 mai 2019

L'instant recherche

Imaginez qu’il existe une maquette numérique précise et complète de la cathédrale Notre-Dame de Paris. Un relevé fidèle, point par point, de l’ensemble du monument, même les zones les plus inaccessibles. Ce serait une aide incroyablement précieuse pour restaurer la cathédrale endommagée par un incendie le 15 avril dernier. Malheureusement, une telle maquette n’existe pas, seuls des relevés éparts et incomplets sont disponibles. Mais El Mustapha Mouaddib, professeur à l’université Picardie Jules Verne, et son équipe, ont réalisé une telle maquette sur la quasi-totalité de la cathédrale d’Amiens, et souhaitent appliquer leur savoir-faire pour bien d’autres monuments. L’équipe d’e-Cathédr@le participe également à plusieurs projets de recherche nationaux et internationaux sur ce sujet.

Maquettes en 3D

« Nous avons démarré ce projet en 2009, indique El Mustapha Mouaddib. Notre idée était d’y mettre suffisamment de temps et de moyens pour réaliser une maquette fidèle, précise et complète. » Les chercheurs utilisent et expérimentent plusieurs dispositifs de numérisation (des scanners, des appareils photographiques, des caméras multi-spectrales, des robots terrestres et aériens, …) pour mesurer les coordonnées 3D de chaque point de la surface du monument. Ces techniques sont complémentaires et dans tous les cas, des milliers de prises de mesures doivent être effectuées pour relever l’ensemble d’un monument.

Un logiciel développé par l’équipe de El Mustapha Mouaddib traite l’ensemble des données et reconstruit le monument en 3D. On obtient ainsi des plans et des élévations très précis du monument. « Aujourd’hui, on dispose rarement de plans précis, souligne le chercheur. Par exemple uniquement certains piliers sont mesurés, puis on extrapole en affirmant que l’ensemble des piliers est identique. Or, les irrégularités sont intéressantes à étudier pour comprendre le monument. »

Comprendre, restaurer, visiter

Les applications de cette modélisation sont nombreuses. Tout d’abord, cela permet d’améliorer les connaissances de l’histoire des monuments, en collaborations avec des historiens de l’art. « Il existe beaucoup de théories sur la manière dont les architectes travaillaient, raconte El Mustapha Mouaddib. Les données numériques précises, fiables et nombreuses peuvent nous aider à confirmer ou infirmer ces idées. » Ainsi, dans les arcs boutants du transept de la cathédrale d’Amiens, on observe des inclinaisons. On a longtemps pensé que cela était dû aux déformations du bâtiment. Mais les plans extraits du modèle numérique montrent que ces déformations sont dues à des choix faits par l’architecte de l’époque.

Autre application : les visites virtuelles. Pas au détriment des visites réelles, mais pour rendre visibles les parties moins accessibles comme la charpente et les combles d’une cathédrale, et permettre aux personnes à mobilité réduite de visiter les parties difficiles d’accès. Ce document est aussi utile à tous ceux qui travaillent à la préservation des monuments, soit comme aide au diagnostic, par exemple pour étudier les déformations, soit plus prosaïquement pour placer au mieux les échafaudages. A Notre-Dame de Paris, cela aurait été utile pour déterminer si l’incendie a eu des répercussions sur la structure de la cathédrale.

Numériser tout le patrimoine

Outre la cathédrale d’Amiens, l’équipe de El Mustapha Mouaddib numérise plusieurs églises, des statues du musée de Beaux-arts de Lille, ainsi qu’une moquée marocaine du 12ème siècle, en partie détruite. Il souhaite bien-sûr que cette numérisation soit possible pour l’ensemble des monuments importants en France. « C’est possible techniquement. Financièrement, c’est plus problématique. Les universités ont une partie de la solution parce que leurs laboratoires de recherche sont actifs dans ce domaine. »

https://mis.u-picardie.fr/e-cathedrale/

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