La reconstitution virtuelle de l'abbatiale
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La Fondation Royaumont a été sollicitée, au dernier trimestre 2010, par un groupe d'étudiants
de l'École Centrale de Paris désireux d’entreprendre,
dans le cadre de leur projet d’études, une maquette numérique de l'ancienne église abbatiale de Royaumont, détruite en 1792.
Ce projet, dirigé par Patrick Callet et une équipe de scientifiques, doit d’abord aboutir à une restitution en trois dimensions de l'intérieur et de l'extérieur de l'église dans son état médiéval.
Lorsqu'elle sera achevée, et vraisemblable dans ses dimensions, volumes, mobilier et décor, l'étape suivante consistera à modéliser l'action de la lumière naturelle pénétrant dans le bâtiment, en fonction de l'heure, du jour et de la saison (ce qui suppose également un travail sur le vitrage, composition, opacité, réflexion, couleurs...), enfin viendra plus tard un essai de restitution sur le plan acoustique : réception virtuelle, modulée selon l'endroit où l'on se situe, d'un son émis dans l'abbatiale. Un projet qui s'inspire de ce qui a déjà été réalisé à Cluny.
Mise en œuvre
Deux équipes d'étudiants ont déjà travaillé sur le projet.
La première équipe, composée de François Bastard, Aymeric de La Bachelerie, Guillaume Laigneau, Bertrand Maes, Tristan Nicholls, Sylvain Wyon, a rendu son rapport en janvier 2011.
Pour comprendre l'ampleur de la tâche et les difficultés que cela pose, voici quelques extraits de ce rapport :
L’abbaye de Royaumont a subi nombre de transformations au cours de son histoire. La plus regrettable et la plus marquante d’entre elles est la destruction, en 1792, de l’église abbatiale. Plusieurs études ont été menées, notamment par l’architecte L. Vernier (XIXe s.), afin d’en retrouver l’aspect originel. Aujourd’hui, notre projet se propose de s’inscrire dans la continuité de ces études et d’aller plus loin, grâce à l’informatique, en modélisant l’église abbatiale en trois dimensions. Cette modélisation ouvre la porte à diverses exploitations tant scientifiques qu’artistiques.
Notre groupe est constitué de six élèves-ingénieurs de l’École Centrale Paris, donc ni des architectes, ni des historiens. C’est pourquoi une grande partie du projet aura consisté à acquérir des connaissances dans ces domaines, qui ne nous étaient pas familiers. Grâce à la Fondation Royaumont nous avons eu accès à un certain nombre de documents tels que des archives (plans de Vernier, par exemple), ainsi que divers relevés métriques qui nous ont permis d’avoir des bases indispensables pour l’avancée du projet.
Ce rapport présente l’état actuel du projet, après un semestre de travail. Il est appelé à être poursuivi au prochain semestre (et peut-être après encore) ; et tout a été mis en œuvre pour en faciliter la transmission.
Ce premier rapport décrit donc la mise en œuvre du projet : études bibliographiques, prise en main du logiciel, mise au point d'une technique de travail facilement transmissible,… ainsi que les difficultés rencontrées :
[...] Cependant, à mesure que nous résolvions les difficultés techniques, nous étions de plus en plus confrontés aux difficultés architecturales et historiques. Les plans de Vernier, s’ils permettent de résoudre un grand nombre de problèmes, gardent leur part de mystère, et ne sont — quoi qu’il en soit — pas exhaustifs.
Feuilletez le 1er rapport
La modélisation, suite...
Une deuxième équipe a pris la suite : Eric Chavanne, Emmanuel Froustey, Benoît de Gabory, Guillaume Laigneau, Tristan Nicholls. Grâce au travail de classement et de documentation effectué par la première équipe, la modélisation des éléments a pu reprendre.
[...] parce que la maquette sert de base aux études suivantes, parce que sa création requiert énormément de ressources (temporelles, humaines…), et parce que sa fidélité sera constamment mise en question (et tel est le but, par ailleurs), nous avons travaillé sur un moyen de faciliter au maximum le changement de tel ou tel élément au sein même de la maquette. C'est de cette façon que nous avons découpé l'église en pièces élémentaires et programmé un script d'assemblage de ces pièces. Il suffit alors de refaire juste un chapiteau, par exemple, pour pouvoir le changer dans toute l'église. Ainsi, d'une part les calculs pourront être refaits "rapidement" (c'est-à-dire dans devoir refaire toute une maquette), et d'autre part, cela donne matière aux spécialistes pour débattre sur la fidélité de la maquette, et leur permet de voir et de confronter -presque en temps réel- différentes hypothèses.
Nombre d'éléments de bases avaient déjà été modélisés au cours du premier semestre. On compte parmi eux :
- les colonnes du collatéral sud de la nef (on les a supposés identiques celles du collatéral nord),
- les colonnes de l'allée principale de la nef,
- les colonnes du transept,
- les occuli (ouvertures sur le mur sud de la nef, donnant sur le cloître),
- les triforiums non vitrés (les triforiums vitrés étant au nombre de deux, on les a ignorés pour l'instant),
- les arcs formerets des collatéraux de la nef,
- les arcs boutants,
- un premier essai de la façade nord du transept, mettant en évidence une incohérence dans les documents que nous avions (des arcs s'entrecoupaient).
A cela il faut ajouter plusieurs profils d'arcs, formerets, doubleaux, ainsi que des profils d'ouvertures. Une rosace avait aussi été entamée, mais la modélisation s'avérait alors trop hasardeuse (difficultés techniques principalement).
Feuilletez le 2e rapport
Le passage du flambeau
En septembre 2011, la troisième équipe prend le relais : Pauline Chavallard, Félix Cheysson, Adélaïde Faux, Xavier Schiettecatte et Camille Von Lowis Of Menar.
Ils commencent par une remise en contexte
Ce qui nous occupe : une abbaye du Val d’Oise détruite en 1792.
Ce qui nous a motivé : la reprise d’un projet mêlant histoire et sciences.
Ce que nous avons repris : modélisation de l’abbaye déjà bien entamée, notamment la nef.
Ce qu’il nous restait à faire : modélisation du transept, du chœur, de la façade ouest, du narthex. Reprise de certains éléments. Utilisation de la maquette à d’autres fins.
et fixent les objectifs du semestre
> finir la modélisation de l’église : transept, chœur, narthex, façades nord et ouest
> finir la rédaction du script*
> adapter le travail aux nouvelles contraintes
> le problème des normales
> voûtes et toits à reprendre
> amélioration des détails (fin février)
> Virtuelium : éclairage de l’église
> aspect : pierre, bois, verre
> indice de réfraction des matériaux
> finaliser les vitraux
> mobilier
> reconstitution sonore
Feuilletez le 3e rapport
* But du script : un langage de programmation, python ici, est associé à Blender, le logiciel 3D sur lequel est reconstituée l’église : il permet de modifier les pièces une par une facilement, rendre au client un fichier lisible
Principe : on prend un objet ; on place chaque objet, type par type ; on applique ensuite les textures.
