Numérisation 3D : reconstruire les monuments à l’aide des relevés scans 3D

En architecture, la numérisation 3D est une aide précieuse pour la reconstruction des monuments endommagés ou sinistrés. La cathédrale Notre-Dame de Paris en est un bon exemple. L’entreprise Art & Graphisme du Patrimoine (AGP) a réalisé d’importants relevés 3D de la cathédrale. Les techniques utilisées sont la photogrammétrie et le lasergrammétrie. Ces relevés ont permis d’assembler les données récoltées et créer un double numérique de l’édifice, avec les éléments exacts de son architecture remarquable : la toiture, la charpente ou encore la flèche, par exemple, sont reproduits à l’identique numériquement.

 

Des images 3D précédemment capturées utilisées pour restaurer la cathédrale Notre-Dame après l’incendie

La charpente ou « forêt » a été réalisée à l’aide de 150 scans pour un total de 3 à 5 milliards de points. La densité des points permet « une retranscription inégalée des détails de la charpente et de la toiture avec sa flèche. » Le maillage le plus complet de l’édifice avant l’incendie, riche d’un milliard de points, a été initié par Andrew Tallon, professeur d’art américain, en 2010, dans sa campagne de numérisation de Notre-Dame, le volume de scans obtenus avec AGP s’élève désormais à plus de 50 milliards de points.

Suite à l’incendie d’avril 2019, une opération d’urgence a été menée pour évaluer les dégâts et établir un diagnostic précis grâce aux relevés 3D.

L’ensemble des scans réalisés sur Notre-Dame permet d’entreprendre des travaux de reconstruction grâce au double numérique de la cathédrale. Rassembler ces données au sein d’un même jumeau numérique est un enjeu historique. Véritable archive de pierre, de bois et de vitraux, Notre-Dame illustre les savoir-faire qui se sont succédé sous ses voûtes. 

Numériser pour reconstruire, préserver et conserver 

Conflits, incendie, dérèglement climatique, sites laissés à l’abandon… Les sites historiques sont abîmés par le temps et les Hommes. La numérisation 3D reste le seul moyen de préserver ces monuments sur le long terme. Elle permet de conserver le patrimoine pour les générations futures.

Palmyre, Alep, Mossoul… Ces cités millénaires ont pu être ressuscités grâce à la 3D.  Aurélie Clémente-Ruiz, commissaire de « Cités millénaires » souligne l’importance de la sauvegarde numérique du patrimoine. « C’est un mémoire du site à l’instant T de prise de vue. C’est extrêmement précieux pour l’histoire et pour les scientifiques. » En collaboration avec Iconem, ces sites, notamment le temple de baalshamîn à Palmyre détruit en 2015 par Daech, ont pu faire l’objet de relevés numériques par drone. « En croisant les archives d’Iconem et celles de l’universités de Lausanne, les scientifiques peuvent d‘ores et déjà envisager des reconstructions possibles. »

Modélisation 3D site historique
Reconstitution du temple de Baalshamin à Palmyre, détruit par Daech.• Crédits :  ICONEM / DGAM

Visiter ces sites pour apprendre, s’amuser ou découvrir

La visualisation 3D des sites historiques rend la culture plus accessible. En effet, la modélisation 3D fait vivre aux apprentis une formation unique. Dans le cas de Notre-Dame, elle aide les différents corps de métier à travailler sur le projet.

De plus, ces copies virtuelles permettent de faire découvrir le patrimoine depuis chez soi. Que ce soit par mobile, tablette ou encore ordinateurs, la visite 3D virtuelle se démocratise de plus en plus.  

Enfin, il est désormais possible de s’immerger et de découvrir ces sites. Ubisoft, société de jeux vidéo, a travaillé à partir de données 3D pour créer un double virtuel des sites d’Alep. Cette immersion fait vivre aux utilisateurs une expérience unique. La cathédrale Notre Dame avait également été reproduite par Ubisoft. Après l’incendie, on pouvait visiter la cathédrale gratuitement dans le jeu Assassins Creed. De quoi faire un dernier au revoir à la cathédrale si célèbre. Sa reconstitution virtuelle quasi-identique avait nécessité pas moins de 14 mois de recherches et de modélisation, ainsi que 5 000 heures de travail. 

Compresser pour partager ces données 3D volumineuses

Néanmoins, dans un souci de quantité volumétrique, il n’est pas facile de transporter ces données. Pour Notre-Dame, les données récoltées par Andrew Tallon ont été stockées sur des disques durs. « Comme pour les données des télescopes utilisées pour la première photo d’un trou noir, il faudra les acheminer en avion, car le volume est trop important pour que le transfert s’effectue par Internet ». Il est donc aujourd’hui essentiel de compresser les données 3D pour faciliter leur visualisation.

Modélisation 3D Cathédrale

ARSKAN, la 3D sans compromis

En conclusion, chaque détail compte.

Les modèles 3D sont l’un des meilleurs moyens de transmettre des informations objectives, précises et complètes. Notre technologie permet de réduire la taille des données sans perdre la qualité, la précision des détails. ARSKAN n’élimine pas la géométrie de votre maillage et conserve vos données exactement telles que vous les avez maillées : ni simplification, ni décimation.