La 3D pour ausculter le Mont-Saint-Michel

Depuis 13 siècles, le Mont-Saint-Michel est un lieu de dévotion qui a été aménagé et remanié de nombreuses fois au fil du temps. Il s’en suit une architecture complexe, qui essaye de tirer au mieux parti de chaque parcelle du rocher originel. Un patrimoine qu’il s’agit de préserver, en faisant les réparations et les restaurations nécessaires. Mais pour cela, il faut disposer de plans exacts. Or les derniers relevés de géomètres dataient de 1872. Aussi, le Centre des monuments nationaux vient-il de faire procéder à une campagne de mesure 3D pour avoir une idée exacte des travaux à entreprendre.

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La 3D pour ausculter le Mont-Saint-Michel
La Merveille de l'Occident numérisée en 3D pour faciliter sa restauration.

Mondialement connue et accueillant environ 3,5 millions de visiteurs chaque année, l'Abbaye du Mont-Saint-Michel est l'objet de toutes les attentions. Très exposée aux intempéries, elle bénéficie de restaurations régulières. Le Centre des monuments nationaux (CMN) concentre actuellement ses efforts sur le bâtiment de la Merveille, situé juste au nord de l’église abbatiale, et qui comprend le cloître, le réfectoire, la salle de travail et l'aumônerie. L’ensemble, appuyé sur la pente du rocher, est constitué de deux corps de bâtiments de trois étages, qui s'étendent globalement sur 90 m de longueur pour 40 m de largeur et jusqu'à 50 m de hauteur.

« Pour préparer cette restauration, le CMN nous a confié la numérisation en détail de ces lieux afin de disposer d'un relevé très précis, ce que n'offraient pas les plans en sa possession », explique Lazare Grenier, ingénieur géomètre topographe chez Art Graphique & Patrimoine (AGP), une société spécialisée dans la documentation dimensionnelle des sculptures, œuvres d'art et monuments.

Art Graphique & Patrimoine

Créée en 1994, la société AGP a documenté plus de 1 000 monuments et sites historiques prestigieux en Europe, en Asie et en Afrique, parmi lesquels la cathédrale Notre-Dame de Paris, le Mont-Saint-Michel, le Louvre, le Panthéon, le domaine de Versailles, le théâtre Mariinsky de Saint-Pétersbourg ou la mosquée Haji Piada en Afghanistan.

Au-delà de la simple numérisation AGP crée des reconstitutions virtuelles intégrant notamment la réalité augmentée qui permet, entre autres, de modéliser les monuments disparus et de leur redonner vie en mettant l'observateur au cœur de la reconstitution. Certaines de ces applications (Jumièges 3D, Avignon 3D, 3D Poitiers Evolution) peuvent être téléchargées gratuitement sur tablette ou smartphone.

 

Un maximum d'efficacité en un minimum de temps

Devant la topographie complexe des lieux, la société a décidé d’utiliser ses scanners 3D Faro, afin d’obtenir un modèle numérique aussi fidèle que possible à l’original. Grâce à sa large plage de mesure le même scanner est capable de relever aussi bien les détails d'un bas-relief du cloître avec une résolution élevée (quelques millimètres), que l'architecture externe du site (avec une résolution de quelques centimètres). Ces scanners permettent également de numériser les bâtiments dans le noir total ou en plein soleil en toute sécurité oculaire pour les observateurs présents. De plus, ces engins permettent de travailler rapidement, car ils sont peu encombrants et fonctionnent sur batterie. Ils sont de plus faciles à mettre en place, un plus quand il faut travailler en dehors des heures de visite du public.

Dans ces conditions, AGP a pu tirer le maximum de profit de la méthodologie qu'elle a mis au point au fil du temps pour ce genre d'applications. Celle-ci consiste à définir en amont tous les emplacements où seront placés les scanners, de façon à limiter les zones de recouvrement, et surtout de ne pas risquer d'oublier une zone cachée. « Ce travail nous a conduits à définir près de 700 emplacements pour les scanners dans le cas du Mont-Saint-Michel ». L'assemblage des multiples scans obtenus est réalisé à l'aide du logiciel Scene de Faro, afin de recréer le modèle numérique du bâtiment.

Sur le site du Mont-Saint-Michel, AGP a utilisé les scanners Focus3D X 330 de Faro, pendant quatre semaines en fin 2014. Toutefois pour certaines parties, notamment les murs extérieurs posés sur la falaise, qui n'étaient pas visibles de l'intérieur du Mont, leur numérisation a été faite par des moyens aéroportés. AGP a fait pour cela appel à de la photogrammétrie classique, car les scanners embarqués n'offrent pas la précision suffisante.

Jean-François Prevéraud

Pour en savoir plus : http://mont-saint-michel.monuments-nationaux.fr/fr/ & http://www.artgp.fr

La numérisation du Mont-Saint-Michel en 3D en quelques images

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