Comment la numérisation laser 3D aide-t-elle à  restaurer des bâtiments anciens ?

Le BIM est une innovation relativement récente qui a littéralement transformé l’industrie du bâtiment. Le terme BIM s’utilise pour décrire les processus de création et de gestion des informations d’un projet de construction tout au long de son cycle de vie. Les experts l’appliquent à la construction de nouveaux bâtiments et de nouvelles structures dont le cycle de vie va de la conception à la démolition.

Les techniques telles que la numérisation 3D peuvent aider à analyser, à maintenir et à préserver des bâtiments existants plus anciens. Il s’agit d’une technique moderne permettant de maintenir des structures du passé.

Qu’est-ce que la numérisation 3D ?

La numérisation 3D utilise des lasers qui ciblent différents points d’un bâtiment, d’une structure ou d’un site. Ces lasers, qui enregistrent plusieurs milliers de points par seconde, offrent des mesures extrêmement précises et génèrent une représentation 3D de coordonnées XYZ appelée nuage de points.

Les nuages de points représentent des données d’analyse brutes, mais un logiciel spécialisé peut convertir ces données en modèles 3D complets. Ils facilitent les processus de conception et de construction en aidant à planifier les détails de la nouvelle structure. Dans le domaine de la restauration du patrimoine, ils permettent d’enregistrer des informations spatiales et physiques concernant le bâtiment et aident les conservationnistes à cerner les problèmes et à trouver des solutions.

Les scanners laser 3D peuvent être fixes (avec trépied) ou à main. Dans le cas de projets architecturaux, il est possible de réaliser une numérisation aéroportée à l’aide d’un drone. C’est ce qu’on appelle la télédétection par laser ou LiDAR.

La création d’une archive d’architecture en 3D

La conservation numérique est un nouveau concept dans les secteurs du patrimoine et de l’archéologie. Elle utilise la numérisation 3D associée à la vidéo numérique et la photographie afin de construire la représentation complète d’un site ou d’une structure. Cela permet aux archéologues de voir le site tel qu’il est mais aussi de reconstruire de façon numérique ce à quoi il ressemblait il y a des centaines ou des milliers d’années.

CyArk est une organisation à but non lucratif visant à créer un dossier numérique complet des sites historiques du monde entier. CyArk a déjà eu recours à la numérisation laser pour étudier des sites tels que le mont Rushmore, les grottes de Lourdes en France et l’ancienne cité maya de Chichén Itzá au Mexique.

La vice-présidente de CyArk, Elizabeth Lee, s’est confiée au blog de technologie Gizmodo :

« Je dirais que nous apportons un changement considérable aux secteurs de l’archéologie et de la gestion du patrimoine en général. Nous considérons ce que nous faisons [la conservation numérique, NDLR] comme une sorte de changement de paradigme pour l’ensemble du secteur. »

Elle ajoute : « Une fois que vous disposez d’une information, vous pouvez en faire ce que vous voulez. Vous pouvez découper le bâtiment, créer une animation vidéo, intégrer une partie des données dans un logiciel de CAO pour faire des dessins et autres manipulations, développer des visites virtuelles, créer des modèles très précis, etc. »

Projets de restauration

Le château de Coatfrec en Bretagne est un autre site qui a misé sur l’archéologie numérique, mais dans ce cas, la numérisation a également contribué au processus de restauration physique. Une combinaison de numérisation 3D, de modélisation et d’analyse a permis de représenter les structures restantes et de déterminer leurs relations structurelles et physiques avec des éléments désormais absents.

Historic England (anciennement English Heritage) a également commencé à utiliser la numérisation laser de façon intensive. Tout comme CyArk, cet organisme a recours à la numérisation pour archiver et mieux comprendre les sites historiques. Historic England a déclaré que cela peut être particulièrement utile « lorsqu’une caractéristique, une structure ou un site tout entier peut être perdu ou altéré pour toujours, par exemple lors d’une fouille archéologique ou sur un site à risque ».

L’agence britannique de gestion du patrimoine a également déclaré que la numérisation 3D pourrait être utile dans le cadre de programmes de conservation et de restauration physiques, notamment en analysant les conditions structurelles et physiques de la structure ainsi que les effets de la météo, de la pollution, de la fréquentation et du vandalisme sur celle-ci. Cela permet aux conservationnistes de mettre en place des mesures adaptées et implique la réalisation de répliques de zones ou d’éléments précis à l’aide d’informations numériques. Ces répliques peuvent être placées à l’emplacement des objets originaux ou installées au sein d’une structure dans le cadre du processus de restauration.
 
Ce n’est un secret pour personne : la numérisation 3D a un rôle important à jouer dans la conception de nouveaux bâtiments. À l’avenir, elle pourrait même les rendre plus durables. Étant donné leur grand nombre d’applications, parmi lesquelles figurent la conservation et la recréation de structures du passé, nous pouvons dire avec certitude que des technologies telles que la numérisation 3D continueront à être mises en œuvre et utilisées au fil du temps.