Est-ce que la numérisation 3D peut aider à rebâtir la Cathédrale Notre-Dame de Paris?

Avril 30, 2019 dans Articles

Plusieurs articles ont été publiés sur les médias sociaux suivant le feu de la cathédrale concernant la copie numérique qui aurait été effectué par numérisation 3D en 2013 par le Professeur Andrew Tallon. Il est vrai que la numérisation 3D est un outil très utilisé afin de modéliser les éléments architecturaux d’un bâtiment; cependant, certaines précisions doivent être apportées en ce qui a trait au potentiel et aux limites des différentes techniques et technologies de numérisation 3D.

La technologie de numérisation 3D au laser dont on fait référence ici est appelée LIDAR – Light Imaging, Détection and Ranging, une méthode de relevés qui mesure la distance entre l’appareil et les différents éléments physiques de son environnement immédiat. Souvent appelée numérisation longue distance (contrairement à la numérisation courte distance qui fera partie d’un deuxième article sur le sujet), les équipements de type LIDAR peuvent numériser des éléments sur des distances allant de plus de 100 mètres.

Lorsque la numérisation longue distance est utilisée pour créer une copie numérique des plans architecturaux, le facteur le plus important à considérer est la densité et la couverture de la numérisation. Le scanner envoie des millions de pulsation laser dans son environnement à 360°, résultant en un nuage de points – c’est-à-dire un fichier comprenant des millions de points qui nous donnent la position et les mesures de tous les éléments visibles dans l’environnement. La numérisation est souvent accompagnée de photogrammétrie afin de produire des photos réalistes de ces mêmes éléments, en plus des aspects dimensionnels.

Dans les discussions entourant la copie numérique de la cathédrale, il a été rapporté dans certains articles que le Professeur Tallon aurait effectué entre 20 et 50 stations de numérisation dans la cathédrale, résultant en un fichier d’environ un milliard de points. Même si un milliard de points semble être beaucoup pour la plupart d’entre nous, dans un environnement de numérisation 3D, ce n’est pas beaucoup. À titre de comparaison, une station de numérisation 3D d’une dizaine de minutes avec un équipement moderne peut générer 125 millions de points avec une précision d’un demi-millimètre sur une distance de 10 mètres. De plus, un édifice de la taille de la Cathédrale Notre-Dame de Paris demanderait beaucoup plus que 50 stations de numérisation afin de reproduire une copie numérique complète, intérieur et extérieur. Avec les informations qui ont été publiées du moins, il n’est pas réaliste de penser qu’il existe véritablement une copie numérique intégrale de la cathédrale qui pourrait être utilisé pour la reconstruction. Au mieux, certaines parties (par exemple certaines façades) ont été numérisées et pourront guider les personnes en charge de la reconstruction de certains éléments patrimoniaux.

La conservation numérique du patrimoine bâti : un exemple
L’exemple ci-dessous représente un nuage de points d’un édifice patrimonial situé dans le Marché By à Ottawa : le Mercury Court. L’extérieur de la bâtisse fut numérisé entièrement par Créadditive afin de permettre aux architectes de créer une copie numérique du bâtiment, d’identifier les éléments à haute valeur patrimoniale et de créer des dessins d’atelier de ces éléments afin de pouvoir les reproduire exactement comme ils étaient si jamais un feu ou autre désastre naturel en venait à l’endommager. Il n’est pas inhabituel que les vieux édifices aient des plans d’origine qui ne sont pas à jour, s’ils existent encore.

Nuage de points du Mercury Court, Ottawa, Ontario

Un élément important à savoir concernant les nuages de points est qu’ils ne sont pas très utiles s’ils ne sont pas modélisés dans un logiciel d’architecture. Bien que nos yeux puissent identifier dans la photo les éléments architecturaux, l’ordinateur ne les reconnaît pas nécessairement automatiquement. L’intervention humaine est nécessaire pour identifier et étiqueter chacun des éléments architecturaux dans le fichier numérique. La photo suivante représente la modélisation 3D du Mercury Court dans le logiciel Revit. À partir de ce fichier, les architectes peuvent donc modifier, enlever ou ajouter des éléments comme il leur convient. Pour plus d’information sur le Mercury Court, vous pouvez aller lire l’article au complet en cliquant ici).

Modèle 3D du Mercury Court modélisé dans Revit

Lorsque nous considérons la possibilité de créer des copies numériques d’édifices comme des églises et des cathédrales, la numérisation 3D longue distance sera la technologie privilégiée afin de reproduire les plans architecturaux. Cependant, il y a énormément d’œuvres d’art dans les bâtiments religieux qui contiennent énormément de détails artistiques – pensez aux sculptures, statues, autels, vitraux, moulures et ornements de plâtre, éléments de maçonnerie et plusieurs autres qui requièrent un niveau de détail que la numérisation longue distance ne pourra pas nous donner si on désire créer des copies numériques en vue de leur reproduction. Dans ce cas, l’utilisation de la numérisation 3D courte distance sera la méthode à privilégier, qui sera l’objet de notre prochain article

Qu’en est-il de nos bâtiments patrimoniaux ici au Canada?
Ce qui est arrivé à la Cathédrale Notre-Dame de Paris est malheureusement assez commun, à plus petite échelle. Plusieurs édifices religieux au Canada sont en très mauvaises conditions en raison du manque de budget pour les rénover; comme résultat, ces édifices deviennent très vulnérables à un incendie. Nous devons nous demander : si quelque chose arrivait à ces édifices, voudrions-nous les reconstruire, et si oui, exactement comme ils étaient, ou est-ce que nous serions satisfait d’une reconstruction partielle de certains éléments architecturaux?

En 2008, le Manège militaire de Québec a été partiellement détruit par un feu qui l’a ravagé. Cet extraordinaire édifice, conçu par l’architecte Eugène-Étienne Taché, est situé en plein cœur du Vieux-Québec et constitue une source d’immense fierté pour les habitants et un objet d’admiration pour les touristes qui viennent le visiter à chaque année. Étant donné l’importance de cet édifice dans l’histoire de notre pays, il fut décidé de reconstruire la façade principale ainsi que plusieurs autres éléments architecturaux exactement comme ils étaient avant le feu. Bien sûr, la disponibilité d’une copie numérique de la bâtisse aurait grandement aidé le travail de reconstruction et aurait amené plus de certitude dans la reproduction des éléments patrimoniaux.

Manège militaire endommagé par un incendie, 2008

 

Nous sommes d’avis qu’une numérisation proactive d’édifices à haute valeur patrimoniale, avec des niveaux de précision et de densité élevés, serait nécessaire afin de créer et d’archiver des copies numériques. Ce travail devrait faire l’objet de discussions entre les autorités publiques ainsi que les propriétaires d’édifices patrimoniaux.

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