Architecture 20.06.2023
Un joyau d'architecture
Situé en plein cœur de Paris, et construit par Mansart en 1635, l’hôtel de la Vrillère abrite aujourd’hui les locaux de la Banque de France. La Galerie Dorée en est l’une des pièces maîtresses, et malgré de nombreuses mutations au cours des XVIII° et XIX° siècles, elle reste aujourd’hui un joyau d’architecture, entre style Régence et Baroque, ayant entre autres inspiré la Galerie des Glaces du Château de Versailles. La fresque qui en orne les plafonds sont l’œuvre de François Perrier. Restaurée au XIX° siècle par les frères Denuelle, elle attire aujourd’hui à nouveau l’attention des restaurateurs en raison de ses multiples pathologies. Longue de 40 m pour une largeur de 6.60m, elle représente en son centre le char d’Apollon, entouré des signes du Zodiaque, et de scènes secondaires faisant référence à chacun des quatre éléments.
Un joyau d'architecture
OBJECTIF
La mise en œuvre d’une campagne de restauration nécessite avant tout la production d’une documentation de qualité, afin de disposer d’un état des lieux combinant précision géométrique et qualité graphique. De par sa structure complexe, la représentation plane d’une telle fresque soulève la question de son mode de représentation . Une vue orthographique étant exclue, du fait des déformations qu’elle engendrerait, une représentation en développé a été privilégiée.
PROBLEMATIQUE
Cependant, les différents éléments imbriqués constituant la surface de la fresque sont pour la plupart des voûtes en anses de panier, qui se caractérisent donc par des courbures variables composées d’arc contigus et de plusieurs secteurs cylindriques. En d’autres termes, ce type de surface n’est pas directement développable sans générer d’importantes déformations. Afin de répondre à cette problématique, l’équipe d’AGP a proposé une solution géométrique dont le modèle mathématique suit les règles architecturales adoptées lors de la construction de l’édifice.
Les données à acquérir se sont décomposées en deux catégories. tout d’abord, une numérisation par scanner laser a été mise en oeuvre, afin d’enregistrer la géométrie précise de l’ensemble des plafonds. Au cours de cette opération, un mât télescopique de 6 mètres a été utilisé; le scanner, piloté à distance par ordinateur, a ainsi pu numériser les voûtes jusqu’à leur naissance, et produit un nuage de plusieurs centaines de millions de points, fournissant une empreinte numérique dense et précise de l’intégralité des plafonds.
Parallèlement à cette acquisition, une campagne photogrammétrique à haute résolution a été menée, afin de fournir les données nécessaires au texturage du modèle. Lors de cette acquisition, un contrôle colorimétrique strict a été observé, afin non seulement d’assurer la fidélité des couleurs sur le document final, mais également d’éviter les écarts de teinte sur le mosaïquage entre les différentes photos entrant dans la composition.
Production du modèle 3D initial
Après les traitements préparatoires à l’exploitation du nuage de points (nettoyage, filtrage, rééchantillonnage…), un maillage optimisé a été réalisé, aboutissant à un modèle 3D surfacique de l’ensemble de la voûte. Les images acquises ont ensuite été projetées individuellement sur le modèle 3D, après calcul de leur position et orientation par relèvement spatial, à l’aide de correspondances 2D/3D saisies manuellement. Afin de garantir une précision suffisante, les points ont été répartis sur l’ensemble de chaque image. Une fois cette opération achevée, nous aboutissons à un modèle final photoréaliste, à partir duquel les opérations de développé ont pu débuter.
Définition du modèle de transformation
Il nous a fallu tout d’abord définir les frontières entre les différentes zones, et attribuer à chacune d’entre elles des paramètres de transformation spécifiques. Pour cela, des sections longitudinales et transversales sont réalisées, permettant de générer des profils type pour chaque voûte mis en calcul dans un logiciel de DAO. Le modèle 3D est ensuite découpé selon les frontières ainsi définies, aboutissant à quatre « sous-modèles parfaitement juxtaposés. Chacun de ces quatre modèles est ensuite traité indépendamment.
Développement des différents sous modèles
Afin de réaliser cette opération, un programme spécifique a été créé. Il permet de développer chaque maillage texturé selon les paramètres des différents cylindres qui la composent, spécifiés dans les fichiers texte déclarés en entrée du programme. Ainsi, le sommet de chaque demi-voûte n’est pas transformé, et chaque point du maillage est développé en fonction des coordonnées des axes du cylindre sur lequel il se trouve. Ce calcul aboutit à quatre modèles développés sur un plan horizontal, d’altitude égale à celle du sommet de la voûte.
Production du modèle final
Les quatre sous-modèles sont ensuite réassemblés et fusionnés afin de produire le modèle final. Cette opération est immédiate, car la seule ligne de raccord conservée par la transformation est le sommet de la voûte, pour lesquelles les coordonnées ne sont pas modifiées. Le modèle est alors exporté vers un logiciel d’ortho-images, dans lequel une vue orthographique à la résolution 1/20 sera produite.
1.2
miliards de points enregistrés
25
clichés haute résolution
20
Go de données brutes acquises
11
logiciels utilisés
2
jours de relevé
5
jours de post-traitement
