Le programme 3D-Monuments

Comprendre et faire comprendre le patrimoine construit
à l’aide des outils numériques
Les technologies multimédias et les réseaux de communication offrent au monde culturel
des systèmes nouveaux d’échange, de création, d’éducation et de partage des
connaissances et lui permettent de renouveler et d’élargir considérablement l’accès à la
culture et au patrimoine. Le Comité interministériel pour la société de l’information (CISI) de
juillet 2003 a pris en compte cette dimension en soulignant l’importance du développement
d’une offre de contenus culturels riche et plurielle sur les nouveaux médias et en fixant
comme priorité la numérisation du patrimoine culturel français. Le ministère de la culture et
de la communication a proposé plusieurs mesures dont le lancement d’un programme
coordonné de numérisation des grands monuments du patrimoine français en trois
dimensions : le « programme 3D-Monuments ». L’unité mixte de recherche « Modèles et
simulations pour l'architecture, l'urbanisme et le paysage - MAP » (1) sous la responsabilité
de Michel Florenzano, directeur de recherche au CNRS, est chargée de mettre au point les
outils et méthodes de relevés, de modélisation et de représentation permettant de réaliser
les maquettes numériques 3D des édifices concernés par ce programme.
Au même titre que la numérisation 2D, la numérisation 3D répond à deux préoccupations.
D’abord la conservation, par la prise « d’empreinte numérique » s’appuyant sur les
techniques de relevé par balayage laser et photo-modélisation, dont l’enregistrement
constitue une archive qui, exploitée, fournira un modèle géométrique destiné à représenter la
morphologie des édifices relevés ainsi que leur aspect. Ensuite, la valorisation, par sa
capacité à donner à voir, à revoir et donc à comprendre par le plus grand nombre l’objet
étudié sur des supports variés (de l’image fixe aux images animées diffusées sur cédérom
ou sur des dispositifs muséographiques immersifs ou bien encore en ligne sur le réseau
Internet...).
Le propos est ici de travailler à la définition de systèmes de représentation des édifices
étudiés avec comme objectif de satisfaire simultanément le point de vue des spécialistes
(architectes, historiens, conservateurs…) et la curiosité du grand public. Cette façon de voir
répond au souci légitime de placer les résultats scientifiques au centre des préoccupations
de valorisation pour la conception et la réalisation de dispositifs muséographiques.
L’approche mise en œuvre s’articule sur quatre points :
•
1
Les méthodes de relevés et de modélisation de la morphologie architecturale
Il s’agit d’introduire dans la phase de relevé les connaissances morphologiques
(vocabulaire, proportions, composition, ordonnancement) dont nous disposons a priori
sur les objets étudiés. Ces connaissances fournies par l’histoire de la représentation et
les traités d’architecture, s’expriment sous la forme de modèles morphologiques
génériques. L’édifice est considéré comme un assemblage d’objets élémentaires, ou
entités architecturales, décrits par leurs caractéristiques morphologiques et leurs
relations spatiales. La description d’un édifice s’appuie donc sur la définition et l’analyse
des règles utilisées pour sa conception. Dès lors l’opération de modélisation consiste à
spécifier, en s’appuyant sur le relevé, le modèle générique pour en construire une
représentation dimensionnée. Cette spécification met en jeu simultanément la mesure et
les connaissances décrites dans le modèle.
MAP est unité mixte de recherche du CNRS et du ministère de la culture et de la communication. Ce
laboratoire multisite regroupe des équipes des écoles d’architecture de Lyon, Marseille, Nancy,
Toulouse et de l’Institut national de sciences appliquées (INSA) de Strasbourg.
•
La simulation en réalité virtuelle ou augmentée
Ici, l'effort porte sur la maîtrise du temps réel tant pour la diffusion de maquettes 3D sur
Internet que pour leur exploitation dans les dispositifs in situ. Une attention particulière
est portée sur l'étude des codes de représentation utilisés. Celle-ci ne passe pas
forcément par le réalisme mais plutôt par la mise en adéquation des modes d'écriture
avec le message culturel souhaité. Par ailleurs, lorsque l’objet à représenter est
partiellement détruit, les mécanismes utilisés pour l'étape de modélisation ont toutes
raisons d’aboutir à l’élaboration de plusieurs instances pour un même objet. Il s’agit en
fait de différentes hypothèses de restitution « produites » par le modèle. Dans le cas
idéal, l’observation du « comportement » du modèle peut contribuer efficacement à
mettre en lumière le raisonnement qui conduit le spécialiste à proposer telle ou telle
hypothèse de restitution.
•
L’utilisation des maquettes 3D comme interface d’accès aux informations descriptives
des objets représentés
L'approche présentée ci-dessus conduit à considérer l’édifice étudié comme un
assemblage d’objets élémentaires décrits par leurs caractéristiques morphologiques et
les relations géométriques et topologiques qui permettent de les assembler. Si l’on
attache à ces objets ou groupes d’objets des informations à caractère technique,
historique ou documentaire, cette approche confère au modèle un « statut » de base de
données. Cette façon de voir l'édifice conduit naturellement à proposer de s’appuyer
principalement sur les représentations graphiques pour naviguer dans cette base de
données.
•
Les techniques multimédia au service de dispositifs muséographiques
Des trois points précédents découle que l’on dispose au cours du processus d’étude
d’une maquette de l’édifice que l’on peut « donner à voir » ou à « consulter » sous
différentes formes tant aux spécialistes qu’à un public non initié. Dans ce cadre, les
techniques de réalité virtuelle en réseau devraient permettre de mettre en œuvre un
véritable espace de rencontre interdisciplinaire. En effet, une retombée intéressante de
l’approche présentée ci-dessus réside dans la mise à jour en « temps réel » des
dispositifs de diffusion puisqu’ils sont directement issus de la base de données que
constitue le modèle de l’édifice étudié.
Quelques exemples d’expérimentations concernant les deux premiers points de cette
approche sont consultables sur le serveur de l’UMR MAP :
- la Saline royale d'Arc et Senans, France
- le théâtre romain d'Arles, France
- Palazzo Mattei di Giove, Rome, Italie
- l'ancien Casino d'Aix-en-Provence, France
- le Corbu, Marseille, France
- le Palais Royal, Paris, France
- la Vieille Charité, Marseille, France
- le Capitole de Dougga, Tunisie
- l'ancien hôtel de ville de Cracovie, Pologne
Pour en savoir plus et retrouver les images 3D de ces monuments :
http://www.map.archi.fr/3D-monuments
Contact :
Michel Florenzano, directeur de MAP
Tél : 04 91 82 71 70
Mél : [email protected]
http://www.map.archi.fr