Le numérique, support majeur pour la reconstruction de Notre Dame de Paris

Le numérique, support majeur pour la reconstruction de Notre Dame de Paris

Publié le 25 janvier 2021

Le 15 avril 2019, un terrible incendie frappait Notre-Dame de Paris. Chef d’œuvre de l’architecture gothique, la dégradation du bâtiment a profondément ému les Français. Le Président de la République a, par ailleurs, souhaité que la cathédrale soit rebâtie en cinq ans, afin de pouvoir restaurer l’un des symboles de l’Histoire de France.

“Nous sommes ce peuple de bâtisseurs. Nous rebâtirons la cathédrale Notre-Dame, plus belle encore. Je veux que cela soit achevé d’ici cinq années, nous le pouvons” a affirmé Emmanuel Macron lors de son allocution du 16 avril 2019. La vive émotion, après cet incendie, a poussé de nombreux organismes et particuliers à faire part de donations pour financer la reconstruction.

Car, si la cathédrale est toujours debout, elle a tout de même subi de lourds dégâts. La flèche de 93 mètres s’est effondrée tandis qu’une importante partie du toit a brûlé. Fort heureusement, les murs, les éléments en pierre et même certains vitraux ont résisté.
Alors, cinq années seront-elles suffisantes pour reconstruire l’édifice ? Si cette date paraît ambitieuse, les équipes en charge du projet s’arment des dernières technologies pour rendre sa splendeur à Notre Dame de Paris, dans les plus brefs délais

 

Le LiDAR pour établir un diagnostic des dégâts

Après de longs mois de débat, la cathédrale sera donc reconstruite à l’identique ! Qualifiée de « chantier du siècle », la restauration du lieu de culte s’annonce complexe. Dans un premier temps, les priorités sont de consolider les parties qui menacent de s’effondrer et de démonter l’échafaudage des précédents travaux.

Pour entreprendre correctement cette étape, les chercheurs ont établi un constat détaillé des dégâts. Pour ce faire, l’emploi des nouvelles technologies fut nécessaire. Cinq jours après l’incendie, la société Art Graphique & Patrimoine s’est vu confiée le scanner de la bâtisse dans le but de créer un double virtuel.

Le scan est effectué par LiDAR : light detection and ranging, soit « détection et estimation de la distance par la lumière » en français. Cette technique utilise le laser pour mesurer l’espace et ainsi établir un plan détaillé du bâtiment. Installé sur drone ou sur les échafaudages, l’appareil projette des milliers de faisceaux lumineux sur les surfaces, avec une précision au millimètre près. Ces lasers se réverbèrent dans le viseur et permettent ainsi, par le temps de retour infrarouge, de mesurer la distance de chaque point.

À la pointe de la technologie, le LiDAR délivre des informations d’une précision inégalée en un temps record. Cette technique est souvent privilégiée pour les projets de restauration car non-invasive : le site, déjà fragile, ne risque pas d’être endommagé.
Après traitement par logiciel 3D, ces nuages de points créés par les lasers ont pour résultat le plan en trois dimensions de la cathédrale. Grâce à son niveau de détail, cette réplique numérique est l’une des meilleures ressources disponibles pour les chercheurs en charge de l’un des projets de reconstitution les plus complexes de notre époque.

 

Consolider, sécuriser et rebâtir la cathédrale ensemble

À l’aide de la précision de la technologie de numérisation laser, les experts ont pu s’appuyer sur cette cathédrale numérique pour rendre compte des dégâts infligés par l’incendie. Ils ont ensuite établi un plan d’action visant à la consolidation et à la sécurisation du lieu. À l’heure actuelle, ces travaux sont toujours en cours et prendront fin mi-2021.

Avant même leur aboutissement, les chercheurs travaillent parallèlement sur la reconstruction. Baptisé groupe de travail « données numériques », cette équipe mobilise près d’une centaine d’intervenants. Elle est dirigée par Livio De Luca, directeur du laboratoire Modèles et simulations pour l’architecture et le patrimoine, placé sous la double tutelle du CNRS et du ministère de la Culture.

Après avoir analysé l’état sanitaire de Notre Dame, l’équipe d’experts poursuit son travail de restitution des formes disparues grâce à la production de nouvelles données. Le groupe s’appuie en partie sur des contenus archivés comme des documents historiques, photos, vidéos, ou encore d’autres modélisations 3D réalisées auparavant, pour déterminer les éléments à reconstruire.

Rebâtir la cathédrale numériquement, dans un premier temps, offre l’opportunité aux chercheurs d’avoir une maquette collaborative, précise et modifiable. « Nous voulons mémoriser le maximum de données, d’informations et de connaissances autour de ce chantier et, enfin, les partager et les corréler automatiquement. » décrit Livio De Luca.

En ce sens, le groupe de travail centralise ses recherches sur un espace partagé en ligne. Les plans ainsi que les documents sont mis à la disposition de l’ensemble des chercheurs, toutes spécialisations confondues. Cet écosystème digital doit supporter plusieurs logiciels de modélisation, ainsi que les autres ressources numérisées (vidéos, photos, scan…). Le déploiement de la fibre optique vient, aujourd’hui, permettre à de tels supports de se développer et d’être parfaitement fonctionnels. Par ailleurs, cette infrastructure offre la possibilité aux collaborateurs de travailler à distance et d’être réactifs en tout temps.

« Nos outils permettent de classer et de partager ces informations. Le numérique est pour nous le liant interdisciplinaire. » confie Livio De Luca. Ainsi, la plateforme assure une vision globale du projet, tout en permettant de comparer les différents regards des experts.

Et pour faciliter le partage des connaissances, cet espace numérique a fait le choix d’intégrer plusieurs logiciels. Ainsi, Aïoli permet d’annoter sémantiquement les éléments tridimensionnels, afin de les détailler davantage. OpenThéso vient compléter Aïoli en définissant certains termes techniques propres à chaque métier : un historien doit aussi bien être compris d’un charpentier que d’un ingénieur. Aussi, ce véritable glossaire brise les barrières de vocabulaire afin que tous les acteurs puissent se comprendre et travailler ensemble. De son côté, Archeogrid classe automatiquement les nouvelles photos ajoutées à la plateforme collaborative : un véritable gain de temps, puisqu’elle indexe automatiquement les clichés en fonction de leur date, leur auteur, et leur apport dans le projet.

 

La technologie représente une aide indispensable pour reconstruire Notre Dame de Paris. Dans un premier temps, la technique LiDAR a permis aux chercheurs de diagnostiquer l’ampleur des dégâts pour ensuite consolider et sécuriser la zone. Puis, les experts ont mis en place un système de collecte, d’intégration, de production et d’enrichissement numérique. C’est sur cette base qu’ils déterminent les éléments à reconstruire, d’après l’architecture originelle de la cathédrale.
La fibre intervient également à l’arrière-plan de ce projet : c’est elle qui vient amplifier les caractéristiques de ces technologies en offrant une meilleure performance et des conditions de travail viables et fiables pour les chercheurs.

 

Charlotte B.

 

 

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