CNRS La lettre innovation

L'incendie de Notre-Dame de Paris, le 15 avril 2019, a provoqué l'amoncellement au sol de nombreux éléments architecturaux, en particulier lors de l'effondrement de l’une des voûtes de la cathédrale. Ainsi, des dizaines de claveaux, ces blocs de pierre taillés en biseau qui constituent les nervures des voûtes, ont été retrouvés parmi les débris. Pour préparer la reconstruction de la voûte et réutiliser les claveaux tombés au sol, l’Etablissement public de conservation et de restauration de la cathédrale Notre Dame de Paris, maître d’ouvrage du chantier, a fait appel aux services de la jeune entreprise Mercurio, issue des travaux menés au laboratoire Modèles et simulations pour l'architecture et le patrimoine.

Mercurio propose en effet des dispositifs sur mesure destinés à la numérisation tridimensionnelle automatique de collections d'objets d'art ou du patrimoine. Ses scanners 3D réalisent en peu de temps des centaines de clichés de l'objet, afin d'en reconstruire la géométrie avec une grande précision. Les modèles numériques obtenus sont destinés aux archéologues, musées, instituts de recherche... Avec le chantier de reconstruction de Notre-Dame, la technologie de la start-up a montré qu'elle était capable de s'adapter à de nouveaux défis.

Le principe des scanners 3D est toujours le même : l'objet à numériser est placé sur un plateau tournant, au centre d'une structure portant plusieurs appareils de prise de vue. Toutefois, la numérisation des claveaux de voûte imposait de nouvelles contraintes. " Chaque claveau est un objet de grande taille (60x60x30 cm), qui pèse en moyenne plus de soixante kilos. Pour les placer dans le scanner, il a fallu monter le plateau tournant sur des rails pouvant supporter ce poids ", explique Eloi Gattet, fondateur de Mercurio.

Une structure octogonale portait les quatre appareils photos chargés de faire 400 clichés de chaque claveau. Des bandes lumineuses LED assuraient l'éclairage uniforme du claveau en cours de numérisation. L'ensemble du scanner démonté tient dans une valise, afin d'être facilement transportable sur site. Enfin, sur un chantier contaminé par le plomb, les éléments du scanner ont été conçus de manière étanche, afin de permettre leur décontamination.

La numérisation de quarante claveaux a été effectuée en moins d’une semaine, montage et démontage du scanner compris. À l'issue de l'opération, Mercurio a livré non seulement les modèles numériques 3D des claveaux, mais également les données brutes et les résultats intermédiaires : les milliers de photos, avec les fichiers contenant l'orientation des appareils à chaque prise de vue, et le nuage de points calculés qui ont permis la construction du modèle 3D. Cette base de données offrira une grande latitude d'exploitation des mesures à la Maitrise d’œuvre menant les travaux du chantier de restauration. De son côté, Mercurio pourra désormais réutiliser ce dispositif pour faciliter la reconstruction ou le remontage d'éléments architecturaux de grande taille.

¹ CNRS/Ministère de la Culture