L’apport des nouvelles technologies de l’image à Cluny

Très rapidement, ce chef d’œuvre de l’architecture médiévale vit le jour, innovant au plan des techniques de construction par bien des aspects : voûte en berceau semi brisé, construction sur des pieux fichés dans le terrain alluvial, caractère porteur de la structure plus que des murs, importance des percements permettant un jeu extraordinaire avec la lumière.
Le financement de l’église fut assuré par des donations en provenance du roi d’Espagne, du roi d’Angleterre et profita des excellentes relations que Cluny entretenait avec l’empereur germanique. Ainsi, Cluny put s’affirmer comme le chef d’ordre de l’Ecclésia Cluniacensis, puissant réseau de plus de mille filiales réunissant 10.000 moines dans l’Europe entière.

Malheureusement, la révolution française a été fatale pour la grande église abbatiale Cluny III, il ne subsiste aujourd’hui qu’à peine 8 %, suite à la destruction de l’église à partir de 1798 pour en faire une carrière de pierres utilisées à la construction du haras national.



Aujourd’hui, les bâtiments monastiques du XVIIIème siècle abritent les locaux de l’Ecole Nationale Supérieure d’Arts et Métiers, prestigieuse école d’ingénieurs à prédominance mécanique. Les étudiants de l’école vivent à l’intérieur même de ce lieu chargé d’histoire médiévale.
C’est dans le cadre d’un projet de fin d’études que la première restitution numérique de la grande église nait. L’étudiant (NDLR : Christian Père en l’occurrence) a passé de longues heures au musée d’Art et d’Archéologie de Cluny pour retrouver les schémas, plans et coupes de l’archéologue américain Kenneth John Conant, qui avait redécouvert l’abbaye au début du XXème siècle.

Mémoire de pierres
De ce travail quasiment « bénédictin » tant il exigea de patience et de minutie dans l’étude de la documentation ancienne, naquit progressivement un modèle en trois dimensions de la Maior Ecclésia Mobilisant des moyens informatiques lourds de la société IBM à la Défense. Le résultat convainquit les dirigeants de l’Agence d’Ingénierie Graphique, qui décida de produire un document grand public reprenant le résultat de mes travaux. Ce film « Mémoires de Pierres », connut une très forte notoriété, à travers sa diffusion sur les chaînes nationales de la télévision et sa présentation sur le circuit de visite auprès des 100.000 visiteurs annuels pendant plusieurs années.



Quand Gunzo rencontre Hézelon
Soucieux de la conservation du « patrimoine numérique » que représentait le modèle 3D créé en 1991, la maquette numérique de la grande église de Cluny fut convertie aux nouvelles versions des logiciels CAO. Ceci permit à l’ENSAM et à son Institut Image de réaliser en 2002 une nouvelle présentation de cette reconstruction en utilisant une salle d’immersion virtuelle reconfigurable (MoVE) que l’ENSAM avait acquise pour mener une coopération avec le groupe PSA. Dans ce cube à géométrie variable de 3 mètres d’arête, les faces sont des écrans sur lesquels des images doubles sont calculées en temps réel en fonction de la position de l’observateur. Celui-ci voit ainsi, à travers des lunettes stéréoscopiques la représentation en trois dimensions de l’objet ou de l’espace intérieur qu’il observe.



Autour de cet équipement, une équipe d’une dizaine d’ingénieurs chercheurs a mis au point en un an une nouvelle représentation 3D de la Maior Ecclésia La recherche a porté en particulier sur la reconstitution des jeux de la lumière à l’intérieur de l’église, en fonction des heures, des jours et des saisons. A partir de ces résultats, une visite virtuelle accessible au grand public a été développée pour le compte du Centre des Monuments nationaux (CMN). Sur un grand écran de 6 mètres de large installé sur le parcours de visite de l’abbaye, les visiteurs équipés de lunettes peuvent visiter la grande église à différentes heures et être témoins du jeu de la lumière et de l’architecture.
Depuis le début de l’année 2006, le laboratoire a donné naissance à une jeune entreprise, essaimage de l’Institut Image de l’ENSAM-Cluny, la société On-Situ développe et conçoit des dispositifs innovants en réalité virtuelle.



Projet pédagogique, projet de valorisation et de développement, projet de recherche
Inaugurée en octobre 2005, cette nouvelle présentation virtuelle de la Maior Ecclésia est le point de départ d’un ambitieux programme prévu par l’ENSAM et le Centre des Monuments nationaux, qui consiste à faire de Cluny un Centre de recherche et d’innovation en matière de vision virtuelle du patrimoine et de réalité augmentée. La réalité augmentée consiste à montrer sur une même image interactive des vestiges d’une époque donnée, encore visibles à l’œil nu et des éléments de la même époque qui ont disparu. Une telle approche, permet, dans le cas de monuments amputés ou recomposés, de faciliter la compréhension de la configuration à une époque donnée.



Un tel dispositif in situ a été mis au point et testé à Cluny par l’équipe de l’Institut Image. Un écran pivote sur deux axes autour d’un pied fixe. L’observateur oriente cet écran à sa convenance et observe les vestiges du transept de la Maior Ecclésia resitués dans la grande église telle qu’elle était au XIIème siècle. La lumière ambiante éclaire à la fois les parties réelles et les parties virtuelles, grâce à une capture en temps réel de la voûte céleste et de sa luminosité.



L’étape suivante du dispositif consiste à mettre au point un écran nomade, qui n’aura plus de point fixe. Le visiteur sera localisé par un système type GPS, l’orientation de l’écran qu’il tiendra à la main sera mesurée grâce à un gyroscope électronique et l’image sera calculée en temps réel pour prendre en compte ces paramètres et permettre au visiteur de voir ce qu’il aurait vu à une autre époque. Ce système de réalité augmentée mobile baptisé Visioguide est ainsi une fenêtre vers le passé qui est donné à chaque observateur, apte à choisir le siècle de son observation.



Pour l’ENSAM Cluny, le développement de ces dispositifs issus d’une fertilisation croisée avec les techniques disponibles en revue de projet pour l’industrie aéronautique est à la fois un projet de recherche et un projet de formation. Plusieurs sujets de projets pluridisciplinaires proposés aux élèves ingénieurs en formation diplômante contribue d’ores et déjà à la réalisation de ce grand projet. L’ambition de la direction et de l’équipe pédagogique du Centre ENSAM de Cluny est de donner un sens à la formation d’ingénieurs, de façon à ce que ceux-ci comprennent, dans le cadre de ce projet, que les applications de leur savoir-faire vont bien au-delà de l’industrie manufacturière. C’est aussi une occasion d’ancrer l’Ecole et sa formation dans son histoire.

Donner un sens à la technologie : mille ans d'innovation... et ça continue !
L’Ecole monastique de Cluny dispensait au Moyen-Âge les sciences de la parole (trivium) ainsi que les sciences des nombres (quadrivium) qui comprenaient l’arithmétique, la géométrie, la musique et l’astronomie. Cette pratique des nombres comprenait aussi une réflexion sur leur symbolique. Le terrain intellectuel ainsi fertilisé a permis le développement de véritables prouesses technologiques, au nombre desquelles figure la conception et la construction de la grande église abbatiale, mais aussi celle de la charpente du Farinier, en carène de bateau renversée, le système hydraulique de l’abbaye, l’invention de la pendule à balancier, etc.

Au XXIème siècle, les technologies de l’image mobilisées au service de la restitution du patrimoine s’inscrivent ainsi dans une longue tradition de haute technologie à Cluny.

Christian Père, Arts & Métiers ParisTech Cluny