En période d’incertitude, comme la guerre ou les catastrophes naturelles, la préservation du patrimoine n’est pas toujours une priorité. Cependant, les numérisations 3D de structures (pas encore) menacées pourraient constituer une nouvelle façon de contribuer à la préservation numérique du patrimoine. De nombreuses initiatives en Europe explorent déjà les possibilités. Mais les modèles 3D peuvent-ils également aller au-delà d’une recréation numérique et contribuer à des reconstructions réelles ?
La question semble plus que jamais d'actualité, car des informations concernant l'Italie continuent d'arriver. Les habitants de Naples et de ses environs sont confrontés à des tremblements de terre et à un soi-disant « super volcan », qui affecteraient également l'importante quantité de patrimoine culturel présent dans la région.
Ce n’est certainement pas la première fois que les habitants de Naples sont confrontés à des tremblements de terre et à des volcans. Les anciens Grecs, qui habitaient également la région, appelaient la zone située juste à l'ouest de Naples les « Campi Flegrei », ou champs en feu. Sous la surface existe un réseau de volcans souterrains.
Si la sécurité des résidents devrait à juste titre figurer en tête de liste, la sécurité du patrimoine bâti doit également être prise en compte. La région de Naples est l'une des plus anciennes régions habitées de façon continue au monde. Cependant, rendre chaque bâtiment, ruine, château ou statue résistant aux tremblements de terre semble être une tâche impossible. Ces bâtiments sont-ils voués à la perte en cas de catastrophe ?
Scanner 3D ?
Un moyen de maintenir ces bâtiments « vivants » même après leur destruction pourrait consister à créer des modèles 3D de structures. De cette façon, nous pouvons les garder en sécurité dans le monde numérique, même lorsqu’ils sont endommagés ou détruits dans le monde réel. Comment ça marche?
Tout d'abord, vous avez besoin d'un scanner 3D : un appareil photo spécial qui ne prend pas de photos régulières, mais qui capture des millions de petits points dans l'espace 3D. Le scanner utilise des faisceaux laser ou de la lumière pour mesurer la distance entre le scanner et différents points de la surface du bâtiment. Pour scanner l'ensemble du bâtiment, une personne doit généralement le contourner ou placer le scanner dans différentes positions. Ce faisant, le scanner envoie des faisceaux laser ou de la lumière qui rebondissent sur les surfaces du bâtiment.
Lorsque le laser ou la lumière frappe le bâtiment, il rebondit vers le scanner. Le scanner mesure le temps qu'il faut pour que la lumière revienne, ce qui l'aide à calculer la distance jusqu'à ce point du bâtiment. Ce processus est répété plusieurs fois par seconde, créant ainsi de nombreuses mesures. Ces mesures sont comme un nuage de points qui représentent la forme et les détails du bâtiment.
Tous ces points collectés sont utilisés pour créer un modèle 3D du bâtiment. Imaginez relier les points pour former une version virtuelle du bâtiment patrimonial. Certains scanners 3D peuvent également capturer la couleur et la texture de la surface du bâtiment, comme la peinture ou les motifs de la pierre. Cela contribue à rendre le modèle 3D réaliste. Pour rendre le modèle 3D précis et utile, un logiciel spécial est utilisé pour nettoyer les données, supprimer toutes les erreurs et créer un modèle fluide et détaillé.
Initiative européenne
De nombreux acteurs du patrimoine prennent déjà des mesures pour voir comment numériser les structures (patrimoniales). Un exemple bien connu est ce qu'on appelle Jumelez-le ! Campagne, géré par Europeana Initiative. L'objectif du projet est de « collecter et présenter des échantillons emblématiques et de haute qualité des biens culturels européens en 3D ». Le projet est une réponse concrète à la recommandation de la Commission européenne de 2021, qui souligne l'importance d'un espace européen commun de données pour le patrimoine.
D'ici 2030, les États membres européens sont encouragés à « numériser en 3D tous les monuments et sites jugés à risque, 50 % des monuments, bâtiments et sites culturels et patrimoniaux les plus physiquement visités, et à accorder une attention particulière aux catégories spécifiques de biens patrimoniaux à faible niveau ». de la numérisation.
Outre la documentation des structures du patrimoine européen dans des modèles 3D, l'objectif de la campagne est de montrer pourquoi il est important de cartographier ces bâtiments dans le cloud numérique. Europeana affirme que les modèles 3D peuvent élargir l’accès à la culture, en atteignant des publics plus larges et plus diversifiés. En réalisant des reproductions numériques, les professionnels peuvent en apprendre davantage sur la manière dont il est construit et sur la manière de le conserver ou de le restaurer à l'avenir. Et disposer de modèles 3D d’un patrimoine diversifié pourrait contribuer à renforcer l’éducation des gens sur le patrimoine et l’industrie du tourisme.
Course contre le temps
Jumelez-le ! C’est certainement un pas dans la bonne direction, mais que se passe-t-il lorsque la cartographie du patrimoine devient une course contre la montre ? Un projet ukrainien montre comment la modélisation 3D de bâtiments patrimoniaux peut être réalisée en période de conflit, lorsque l'on prête peu d'attention à la perte potentielle du patrimoine.
Lorsque l'architecte Julian Chaplinskyy, basé à Lviv, a vu des bombes tomber sur Kiev et Kharkiv, il s'est associé à la société locale Skeiron. Ensemble, ils tentent de numériser en 3D des monuments emblématiques d'Ukraine à l'aide de lasers, Euronews signalé. Au moment de la rédaction de cet article, ils ont enregistré et cartographié soixante structures en Ukraine.
Cartographie de Notre-Dame
Cependant, cartographier et préserver numériquement un modèle 3D du patrimoine culturel est une chose. Utiliser un tel modèle – ou plutôt les mesures de données sur lesquelles les modèles sont créés – pour reconstruire complètement est plus facile que de le faire.
Pour autant, ce n’est pas impossible. La reconstruction rapide de Notre-Dame de Paris l'a montré. Après l’incendie de la cathédrale de renommée mondiale en 2019, les experts se demandaient comment reconstruire les parties endommagées de l’église. Heureusement, en 2001, l'historien de l'architecture Andrew Tallon avait réalisé de nombreuses cartes 3D de l'église. Tallon – malheureusement décédé en 2018 des suites d'un cancer du cerveau – a installé un trépied à cinquante endroits différents de la cathédrale pour numériser et rassembler divers points numériques à l'aide de lasers pour cartographier et mesurer.
Plus de deux décennies plus tard, les modèles 3D se sont révélés inestimables pour la reconstruction rapide de Notre-Dame. Car même si l'État français disposait de dessins architecturaux ou de cartes, ce n'est souvent pas à cela que le bâtiment aurait ressemblé dans la pratique.
Tallon a capturé la cathédrale telle qu'elle était à l'époque où il l'a numérisée, en 2010. Les numérisations 3D révèlent que la structure a changé au fil du temps en raison de forces internes et externes, avec une précision d'un millimètre près. Les données obtenues par les scanners laser offrent des mesures bien plus précises que n’importe quel dessin, moderne ou historique, ne le pourrait jamais.
Il n’y a qu’un seul problème avec ce type de scans 3D approfondis, constitués de millions de points de mesure. Les analyses sont tout simplement trop volumineuses pour être stockées dans un cloud numérique. Un article dans The Atlantic a estimé que les analyses de haute qualité représenteraient environ un téra octet de données. Assez petit pour tenir sur un disque dur externe. Ainsi, même lorsque vous effectuez une reconstruction numérique impressionnante d’un bâtiment, vous devez assurer la sécurité de l’emplacement de stockage physique.
Scannez pendant que vous le pouvez
Retour en Italie, où les Campi Flegrei continuent de gronder. Comme mentionné précédemment, la sécurité des personnes doit être la priorité numéro un. Cependant, le patrimoine est souvent oublié en cas de catastrophe. Dans le cas de l’Ukraine, nous constatons que parfois, préserver le patrimoine de manière numérique peut devenir une course contre la montre.
Avec les technologies modernes dont nous disposons, un projet visant à réaliser des scans 3D des monuments les plus importants pour référence future ne semble pas être une mauvaise idée. Alors, parcourons le patrimoine de Naples et de ses environs. Qui sait quand nous en aurons besoin la prochaine fois ?