[OPINION] Art Graphique & Patrimoine au chevet de Notre-Dame de Paris: bilan de deux années d’engagement et d’innovation

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La société française Art Graphique & Patrimoine, AGP, pionnière des nouvelles technologies et experte du patrimoine culturel, a accompagné l’Etablissement public chargé de la conservation et de la restauration de Notre-Dame et le CNRS dans le cadre de la création du « double numérique » de la cathédrale. La première entreprise en France spécialiste du patrimoine culturel a mis son savoir-faire d’excellence et les technologies numériques de pointe au service du chantier de restauration de la cathédrale. En mars 2021, à deux ans de l’incendie qui a détruit le toit et la charpente médiévale, AGP a achevé son travail pour le chantier numérique de Notre-Dame. Deux ans après l’incendie, retour sur un projet patrimonial majeur.

Acteur historique de la numérisation 3D de Notre-Dame, AGP a été mandatée par les pouvoirs publics au lendemain de l’incendie en avril 2019 afin d’obtenir des données précieuses sur l’état pathologique du monument après sinistre, grâce à des relevés 3D par lasergrammétrie et photogrammétrie – terrestre et aérienne par drone.

Ces mesures 3D ou “nuage de points”, sont indispensables au diagnostic, à l’étude et à la reconstruction du monument, permettant la production de documents graphiques, métriques et techniques des structures fragilisées de la Cathédrale.

  • Avril 2019: une intervention d’urgence au secours de la cathédrale

Une importante opération d’urgence a été menée à quelques jours de l’incendie, le samedi 20 avril 2019, afin de répondre dans des délais très courts aux besoins de la maitrise d’œuvre, des entreprises et des experts mobilisés pour la mise en sécurité de la cathédrale.

Cette « mission commando » a permis d’effectuer une numérisation 3D métrologique des zones sinistrées, dans l’objectif de produire une documentation technique primordiale pour entreprendre le projet de consolidation, sauvegarde, reconstruction et de restauration dans ce chantier d’exception.

Les relevés effectués après incendie, cumulés aux nombreux relevés numériques effectués par AGP sur une vingtaine d’année avant l’incendie du 15 avril 2019, ont été très utiles pour extraire des informations précieuses sur les dimensions de la structure et les mouvements causés par les effondrements.

Ces mesures de haute précision ont notamment permis la réalisation d’ortho-images métriques en plans, coupes et élévations, permettant :

• De mesurer sans intervention physique la portée entre les murs-bahut permettant la pose des poutres de la toiture provisoire, installée la semaine suivante au sinistre ;
• De cartographier les volumes généraux et les dimensions précises de la cathédrale pour la mise en place d’étaiements et des éléments de consolidation réalisés sur mesure (dans une tolérance de 5mm).

Ainsi la fabrication d’urgence des structures de protection et de soutien des arcs-boutants par les entreprises spécialisées a pu être réalisée pour chaque élément.

Ces éléments préparatoires réalisés dans l’urgence pour répondre aux besoins impérieux de la mise en sécurité de la structure de la cathédrale, ont été exploités et traités pour la production de toute la documentation technique (plans, coupes, élévations, ortho-images, cartes de déformation, modèles 3D) nécessaire au diagnostic et à la planification des travaux de reconstruction.

  • Septembre 2019: exemple d’application

À l’automne 2019, l’une des premières étapes du chantier a été de gérer l’agglomérat de morceaux de la charpente, du toit et de la flèche résultant de l’incendie et qui encombrait le chœur.

Art Graphique & Patrimoine est intervenue en amont de l’opération de déblayage, en fournissant au SRA -Service Régional de l’Archéologie- des ortho-images résultant des relevé 3D lasergrammétriques et des captures par drone.

Le travail d’AGP consistait également à mesurer les éventuels déplacements de débris pouvant survenir avant la phase de dégagement. Pour cela, un système de capteurs ultra précis a été mis en place aux quatre coins du chœur de façon à enregistrer le moindre mouvement.

Ces documents (ortho-images et ortho-photos) et mesures techniques permettent de visualiser avec une grande précision la localisation des différents débris. Ainsi le SRA a pu réaliser avec le C2RMF – Centre de recherche et de restauration des musées de France- un inventaire complet des poutres, pierres, morceaux de bronze, et autres éléments présents dans la nef : une étape nécessaire pour organiser efficacement le nettoyage des débris, leur conservation -voire réutilisation à venir-, et garantir la sécurité du chantier.

Un travail similaire a également été réalisé par le CNRS -Centre National de la Recherche Scientifique- au niveau des voûtes de la cathédrale, s’appuyant sur une ortho-photo réalisée grâce à l’un des premiers relevés aériens par drone effectués par AGP quelques jours après l’incendie.

  • Avril 2020 – avril 2021: le chantier, deux ans après

Entre avril 2020 et avril 2021, en pleine crise sanitaire, Art Graphique & Patrimoine a travaillé pour fournir les mesures et les restitutions 2D et 3D nécessaires au diagnostic et aux travaux de consolidation, restauration et reconstruction.

Les données acquises par son équipe d’ingénieurs géomètres-topographes en phase de relevé 3D, durant le printemps 2019 et grâce aux relevés complémentaires durant l’été 2020, ont été assemblées et traitées afin d’entamer la réalisation des plans et dessins techniques de la cathédrale, destinés aux maîtres d’œuvres et à l’Établissement Public gestionnaire.

Un travail minutieux et méticuleux a été effectué par les mains expertes des tailleurs de pierre dessinateurs et lasergrammètres d’AGP pour reproduire la cathédrale, ses structures et ses éléments décoratifs uniques au monde, dans les moindres détails.

  • Les archives numériques d’AGP de la cathédrale et de sa forêt

En 26 ans d’activité, AGP a réalisé plusieurs relevés 3D dans la cathédrale à travers les techniques de scan laser – lasergrammétrie – et de photogrammétrie.

Ces données assemblées ont permis de récupérer tous les scans (nuage de points) de la toiture, de la charpente (la « forêt ») et de la flèche, les éléments disparus lors de l’incendie et qui seront très utiles au chantier de reconstruction de ses éléments à l’identique.

Pour la « forêt » il s’agit de :
150 scans de précision millimétrique pour un total de 3 à 5 milliards de points ;
• La densité exceptionnelle des points (environ 1 à 2 points par mm2) permet une retranscription inégalée des détails de la charpente et de la toiture avec sa flèche. AGP avait accompagné Andrew Tallon en 2010 et collaboré à sa campagne de numérisation de Notre-Dame. Cette numérisation d’une précision millimétrique mais d’une densité centimétrique, a permis d’acquérir les volumes généraux du bâtiment dans le cadre de sa recherche sur les systèmes constructifs des cathédrales.

Pour la totalité de la cathédrale :
L’intégralité des scans effectués sur Notre-Dame depuis plusieurs années par Art Graphique & Patrimoine contient environ 50 milliards de point

La vidéo du travelling dans le nuage de points du toit :

  • Du relevé à la modélisation 3D

Laurence Stefanon, infographiste et historienne de l’art d’AGP a travaillé, en 2013, à une reconstruction historique de la Cathédrale de Paris, en réalisant un modèle 3D pour 14 phases architecturales, de 1163 à aujourd’hui.

Ce modèle 3D, réalisé pour une publication avec des objectifs pédagogiques, présente aussi la reconstruction 3D de Notre-Dame de son origine à l’époque actuelle, avant incendie.

Cette modélisation 3D est utilisée dans le film ci-dessous:

Au sujet d’Art Graphique & Patrimoine

Depuis 26 ans, Art Graphique & Patrimoine met son savoir-faire et son expertise au service de la conservation et de la restauration des monuments historiques. Spécialisée dans le relevé laser et la numérisation et reconstitution 3D, elle contribue à la valorisation d’œuvres, d’architectures et de sites en péril en France et à l’étranger.

AGP a ainsi acquis la trace numérique des nombreux sites et monuments historiques patrimoine de l’humanité, et a aujourd’hui à son actif plus de 3.000 références remarquables, dont le Mont-Saint-Michel, le Château de Versailles, la Tour Eiffel, le Musée d’Orsay, le Musée du Louvre, le Pont du Gard, les Arènes d’Arles et de Nîmes, une trentaine de cathédrales réparties sur le territoire, et dans 18 pays avec notamment : l’université Lomonosov de Moscou (Russie), le Capitole de Dougga (Tunisie). la Cité romaine de Palmyre (Syrie), le Krac des chevaliers (Syrie), la mosquée d’Haji Piyada (Afghanistan).

Grâce à son activité, le relevé laser, la reconstitution 3D et le développement de visites virtuelles pour le grand public, AGP contribue à la sauvegarde et à la valorisation d’œuvres, d’architectures et de sites en péril en France et à l’international.

Art Graphique & Patrimoine est une société pionnière et leader dans le domaine des nouvelles technologies associées au patrimoine culturel. Entreprise de 33 personnes (tailleurs de pierre-appareilleurs, ingénieurs-géomètres, architectes, archéologues, historiens de l’art, infographistes, développeurs, historiens, mais aussi ingénieurs géomètres-topographes, infographistes et développeurs), basée en Seine-Saint-Denis dans des locaux chargés d’histoire.

Art Graphique & Patrimoine est labellisée EPV – Entreprise du Patrimoine Vivant, une marque de reconnaissance de l’Etat mise en place pour distinguer des entreprises françaises aux savoir-faire artisanaux et industriels d’excellence.

SOURCE: Art Graphique & Patrimoine

PHOTOS: (c) Art Graphique & Patrimoine

Date de première publication: 14/04/2021

Art Graphique & Patrimoine est membre du Clic France 

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