ARCHIVÉ - Préserver la Grèce antique en 3D
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Le 05 février 2010 — Ottawa (Ontario)
Les scientifiques du CNRC qui ont minutieusement mesuré le sourire de la Joconde avec leurs lasers ont récemment tourné leur attention sur un temple de l'Acropole.
Les spécialistes de l'Institut de technologie de l'information du CNRC (ITI-CNRC) ont numérisé et photographié l'Érechthéion, temple voisin du Parthénon mais plus petit que ce dernier, avant d'utiliser un logiciel pour en réaliser une maquette (numérique) en relief très précise à l'intention des autorités grecques de la culture.
La numérisation a demandé dix journées complètes de planification, suivies de cinq journées de relevés très chargées.
(De gauche à droite) Michel Picard et Luc Cournoyer de l’ITI-CNRC, près du télémètre laser du CNRC, sur le site de l’Érechthéion.
« Tout était minuté – ce n'est pas aussi simple qu'en laboratoire, avoue Angelo Beraldin de l'ITI-CNRC. Habituellement, une heure de numérisation donne un milliard de points de données. Imaginez la quantité après cinq jours! »
La taille même du temple (20 mètres de long, 10 mètres de large et 5 mètres de haut) s'avérait un défi. Pour numériser une vue à vol d'oiseau, les collaborateurs de M. Beraldin ont fixé quelques appareils photo numériques à un ballon qui a survolé le site. Les membres de l'équipe ont déplacé tant bien que mal le télémètre sur le terrain rocailleux de l'Acropole afin d'obtenir une bonne vue des murs, tout en écartant les touristes trop curieux.
L'équipe de M. Beraldin a déjà produit des images 3D d'artefacts culturels à une résolution aussi fine que 70 à 80 microns, mais pour l'Érechthéion elle s'est contentée d'une résolution moindre (1 millimètre). Malgré cela, le numériseur a saisi 500 mégaoctets de données par minute durant l'opération, qui a réclamé la majeure partie des cinq jours.
Après traitement avec le logiciel mis au point au CNRC (baptisé Atelier3D.ca), on a obtenu un modèle tridimensionnel restituant avec précision les mesures et les surfaces du temple actuel. L'équipe n'a pas encore terminé son travail au niveau des vraies couleurs, car, selon M. Beraldin, ceux qui verront la version virtuelle du temple devront avoir l'impression de se retrouver devant le bâtiment réel.
Dessus : Modèle 3D du portique des Cariatides. Dessous : Modèle 3D du même portique avec ombrage artificiel accentuant les détails de la surface./p>
À partir du modèle, les autorités culturelles grecques tireront des « orthophotos », c'est-à-dire des dessins architecturaux de l'Érechthéion dans son état actuel. On disposera donc d'un outil de référence précis, conforme à la réalité, pour en surveiller la surface et la dégradation.
« Il est essentiel de documenter l'aspect des monuments et des artefacts à un moment particulier dans le temps, reprend M. Beraldin. Ainsi, s'il survient un séisme, par exemple, les autorités culturelles sauront l'emplacement initial des pierres et des éléments en marbre de l'ouvrage. »
Le temple virtuel offrira aussi aux conservateurs un point de départ pour rebâtir une maquette numérique de l'original ou effectuer des essais avant d'entreprendre des réfections, sans toucher au bâtiment réel.
Préserver le récent et l’ancien
Achevé vers 406 av. J.-C., l’Érechthéion a été en partie restauré. Les six jeunes filles intégrées à la structure, les Cariatides, sont une réplique des originaux conservés au musée de l’Acropole et au British Museum. Ces tentatives de reconstruction et d’autres, plus récentes, ont été effectuées avec des matériaux modernes dont la couleur et la texture tranchent avec celles des parties authentiques du temple. Les murs incomplets du temple, qui a perdu son toit, présentent aussi des graffitis, des traces de taille et des coups de fusil et de canon datant des guerres modernes. En tant que témoignages de l’histoire contemporaine de ce temple classique, ces signes de reconstruction et de dommages ont été enregistrés avec soin dans le cadre du projet.
M. Beraldin croit que les projets culturels entrepris un peu partout dans le monde ont mis en vedette la technologie du CNRC, que son équipe destine en réalité à l'industrie.
« L'Érechthéion s'est avéré un bon test, mais nous veillons à ce que cette technologie trouve son utilité dans d'autres domaines », affirme-t-il.
Certaines techniques tridimensionnelles élaborées au CNRC sont employées pour le dessin d'animation et les jeux électroniques, ainsi que dans d'autres secteurs. Les « mesures optiques sans contact » recourent à des appareils comme les numériseurs laser et les appareils photo, ainsi que les logiciels les accompagnant, pour surveiller l'état des bâtiments et des infrastructures aux fins d'entretien et de sécurité. Le même genre de technologie de numérisation permet à l'industrie de l'aérospatiale de reproduire et d'inspecter avec fiabilité, en trois dimensions, la forme complexe des moteurs et de diverses parties du fuselage, pour s'assurer que les pièces fabriquées dans des usines lointaines s'assembleront correctement et que les moteurs seront remontés comme s'il s'agissait de moteurs neufs.
Modèle à haute résolution d’une Cariatide : l’image de gauche représente le nuage de points, c’est-à-dire les mesures prises par le numériseur laser, superposées à la statue; celle de droite montre la maquette 3D numérique avec son ombrage artificiel.
En médecine, des chirurgiens canadiens ont récemment testé les techniques tridimensionnelles mises au point au CNRC pour se préparer à des interventions complexes au cerveau et s'exercer avant l'opération. Ils peuvent ainsi essayer diverses approches sur un modèle virtuel du cerveau de leur patient, synthétisé à partir de l'énorme masse de données gardée dans les ordinateurs ordinaires.
« Ce que nous avons fait pour la culture est actuellement mis à l'essai en médecine, termine M. Beraldin. Le monde culturel en tirera certes des avantages, mais le Canada aussi. Nous nous assurerons que les sommes investies rapportent beaucoup. »
Complément d’information :
- L'Érechthéion : Reconstruction de la surface d'une grande structure complexe à partir de données 3D hétérogènes
- La modélisation de l'Érechthéion – GIM International, novembre 2009 (anglais seulement)
- Les chirurgiens s'exercent sur un cerveau virtuel
- Examen tridimensionnel de la Joconde
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