Version classiqueVersion mobile

La recherche sur le patrimoine et les outils numériques à l'épreuve de l'expérimentation

 | 
Nicolas Asseray

Expérimenter pour s’adapter. Diversité des approches et des méthodes pour l’étude architecturale de la cathédrale d’Amiens

Experiment to adapt. Variety of approaches and methods for the architectural study of the Amiens cathedral.

Nicolas Asseray

Résumé

Depuis 2010, la cathédrale d’Amiens fait l’objet de plusieurs projets d’étude étroitement liés à l’imagerie numérique. L’apport des nouvelles technologies pour la compréhension de l’histoire architecturale de la cathédrale est indéniable et ouvre la voie à de nouvelles thématiques de recherche, dont un projet de thèse en histoire de l’art consacré aux chapelles de la nef. La méthode développée dans le cadre de cette thèse constitue un cas particulier de l’application des outils numériques aux problématiques archéologiques et aux contraintes topographiques que soulève l’étude des chapelles.

Texte intégral

Introduction

1Domaine en plein essor, l’imagerie numérique s’impose progressivement comme un outil essentiel pour l’étude du patrimoine, qu’il soit bâti, archéologique, muséal ou écrit, matériel ou immatériel, invitant ainsi les chercheurs à redéfinir leurs méthodes et leurs stratégies et les laboratoires à investir dans l’équipement et la formation. En plus de constituer un terrain propice à la coopération entre chercheurs de disciplines différentes, le numérique s’installe désormais au cœur des projets de valorisation et de conservation du patrimoine. Si l’accès du chercheur à ces outils couteux est soumis aux aléas du financement de la recherche, la mutualisation des moyens et les collaborations académiques ont su installer solidement des technologies comme la photogrammétrie, la lasergrammétrie, la modélisation ou la gestion numérique des données dans les programmes de recherche en histoire, histoire de l’art, archéologie, histoire des textes ou encore dans les sciences de l’informatique.

  • 1 Pascal Liévaux et Livio De Luca (dir.), « Imagerie numérique et patrimoine culturel : enjeux scient (...)
  • 2 Laboratoire Modélisation, Information, Systèmes (MIS), Université de Picardie Jules Verne.

2Le développement de ces outils conduit les chercheurs à redéfinir leurs méthodes et leurs approches, comme en témoigne un récent numéro de la revue In Situ, dont les articles ont souligné la nécessité d’une harmonisation des stratégies scientifiques mises en œuvre pour l’étude du patrimoine1. Pourtant, le constat général n’est pas celui d’une normalisation des méthodes mais plutôt d’une multiplication des expérimentations – déterminées par l’objet d’étude et les intérêts de chaque discipline et réalisées dans le cadre de projets scientifiques à plus ou moins grande échelle – et d’une grande diversité des résultats qui en découlent. Le programme de recherche e‑Cathédrale sur la numérisation du monument hors norme qu’est la cathédrale d’Amiens, conduit depuis 2010 sous la supervision d’El Mustapha Mouaddib2, en offre un exemple particulièrement révélateur. Alors qu’il présente avant tout comme enjeu l’établissement d’un modèle numérique extrêmement précis du bâtiment et la mobilisation des méthodes les plus efficaces pour y parvenir, le modèle qui en procède est moins une fin en soi pour les historiens de l’art qu’un outil très précieux pour l’étude du monument, en plus d’offrir de nouvelles perspectives de recherche (fig. 1).

Fig. 1 – Modèle numérique de la cathédrale d’Amiens, E-Cathédrale, MIS, UPJV

  • 3 Projet de recherche financé par la région Hauts-de-France, porté par Étienne Hamon (IRHiS, Uille, c (...)
  • 4 Nicolas Asseray, Entre rayonnant et flamboyant : la cathédrale d’Amiens au xive siècle, épicentre e (...)

3Ce modèle constitue en effet un outil précieux pour tous les acteurs de l’étude archéologique, de la valorisation et de la conservation de la cathédrale et il ouvre la voie à de nombreuses collaborations interdisciplinaires. Il est de fait possible d’interroger le modèle numérique pour en extraire des vues en plan, en coupe et en élévation ou encore pour réaliser des calculs afin de cerner les logiques et les techniques de construction mises en œuvre. Ces perspectives d’étude ont donné naissance à des projets régionaux comme TRANSEPT, dans lequel l’association des techniques de l’archéologie du bâti et des données du modèle numérique permet de préciser le phasage et d’identifier les accidents de la construction de la façade sud du transept de la cathédrale d’Amiens3. Un projet de thèse en histoire de l’art, consacrée aux chapelles latérales de la nef d’Amiens, apporte également sa contribution aux études menées actuellement sur la cathédrale à l’aide de son modèle numérique4. La diversité des méthodes de relevés utilisées dans le cadre de cette thèse, pour certaines expérimentales, constitue un cas concret et particulier de l’adaptation des outils numériques aux problématiques archéologiques que soulève l’étude de ces chapelles qui forment elles-mêmes un vaste ensemble bâti.

1. Le plan « complet » de la cathédrale d’Amiens : enjeux et méthode

  • 5 Georges Durand, Monographie de l’église Notre-Dame d’Amiens, Tome I : histoire et description de l’ (...)

4Les chapelles de la nef de la cathédrale d’Amiens n’appartiennent pas au projet primitif de reconstruction de la cathédrale entrepris vers 1220 (fig. 2). Elles ont progressivement été ajoutées, entre 1290 et 1380 environ, peu après l’achèvement des travaux de gros œuvre de la cathédrale5. Leur construction a nécessité la démolition des anciens murs gouttereaux des bas-côtés de la nef et le prolongement des contreforts afin de constituer de nouveaux espaces destinés aux pratiques de dévotion individuelle. Exceptées les dates de début et de fin de ce vaste programme, connues par des actes de fondation de chapellenies ou de messes individuelles, la progression du chantier est très mal documentée et la datation de la majorité des chapelles ne repose que sur des présupposés stylistiques.

Fig. 2 – Amiens, cathédrale Notre-Dame, chapelles nord de la nef

Photo : P.-L. Laget

  • 6 Eugène Viollet-le-Duc, Dictionnaire raisonné de l’architecture française du xie au xvie siècle, tom (...)
  • 7 Georges Durand, Monographie de l’église…, op. cit., Paris, 1901, 535 p.
  • 8 Aurélien André, « Le Beau Pilier de la cathédrale Notre-Dame d’Amiens. Sa place dans l’iconographie (...)

5À l’indigence des sources, il faut ajouter le poids défavorable de l’historiographie. Ces chapelles furent longtemps perçues comme des constructions secondaires altérant l’harmonie de l’œuvre du xiiie siècle. En témoignent les propos d’Eugène Viollet-le-Duc, en charge de la restauration de la cathédrale entre 1849 et 1873, qui qualifia la série des chapelles, dans son célèbre dictionnaire, d’« adjonction funeste à la conservation de l’édifice et qui détruisit l’unité et la grandeur de cet admirable vaisseau »6. Ce n’est finalement qu’en 1901, avec la parution de la grande monographie de Georges Durand, que la première description architecturale complète des chapelles de la nef fut donnée7. Par la suite, cet intérêt pour les chapelles ne fut que timidement partagé par les historiens. Ainsi, on ne recense aujourd’hui que deux articles scientifiques récents centrés sur les deux chapelles latérales et sur le Beau Pilier édifiés par le cardinal Jean de La Grange dans l’angle nord-ouest de la cathédrale8.

  • 9 Stephen Murray and James Addiss, « Plan and Space at Amiens Cathedral: With a New Plan Drawn by Jam (...)

6Ce constat historiographique s’observe également à travers le choix des plans de la cathédrale publiés dans les études récentes. Dans leur grande majorité, les plans en circulation ne représentent pas l’état actuel de la cathédrale mais celui de la fin du xiiie siècle, avant l’ajout des chapelles latérales. C’est notamment le cas du plan particulièrement précis de la cathédrale publié par Stephen Murray et James Addiss, qui ne figure que schématiquement l’emprise des chapelles de la nef9. Il existe bien entendu des plans de la cathédrale avec ses chapelles latérales dans les archives, notamment à la Médiathèque de l’Architecture et du Patrimoine. Cependant, ces plans sont souvent approximatifs et incomplets – il manque par exemple le tracé des voûtes – ou alors sommairement dressés, avec par exemple des profils des supports schématisés.

7Face à cette lacune iconographique, il est apparu nécessaire de dresser un plan exact de la cathédrale incluant ses chapelles latérales. En d’autres termes, de réaliser un support de référence, essentiel pour toute étude de bâti, destiné à illustrer de façon normée les observations archéologiques et un propos scientifique cohérent. L’apport du modèle numérique a ici pris tout son sens. Une section du modèle permet en effet d’obtenir un plan extrêmement précis de la cathédrale à un niveau donné (fig. 3). Toutefois, un seul extrait ne permet pas de réaliser un plan conforme aux normes de représentation utilisées en histoire de l’art et archéologie. En définitive, ce sont donc neuf extraits du modèle numérique qui ont été utilisés, pris à des hauteurs différentes sélectionnées pour leur capacité à faire apparaître les éléments significatifs.

Fig. 3 – Extrait du modèle numérique de la cathédrale d’Amiens, E-Cathédrale, MIS, UPJV.

8Avec cette approche, on s’éloigne de la vision purement objective vers laquelle tend le modèle numérique pour favoriser le travail d’interprétation de l’historien de l’art et, in fine, pour obtenir un document adapté aux problématiques de l’histoire de l’architecture, ce qui est finalement la raison d’être de tout relevé archéologique. Sur le plan de Notre-Dame d’Amiens (fig. 4), il était ainsi nécessaire de faire figurer le profil des bases des supports, la section des supports, le tracé des voûtes – notamment les voûtes à liernes et tiercerons dont la généralisation dans les dernières chapelles latérales construites s’avère particulièrement précoce –, d’indiquer le tracé des murs de soubassement ou encore d’identifier les ruptures de maçonnerie par rapport à l’œuvre du xiiie siècle. Un plan aussi détaillé nécessitait d’adopter une charte graphique prenant en compte l’épaisseur des traits selon la position hiérarchique des éléments à dessiner. L’exploitation du modèle numérique s’est alors accompagnée d’une réflexion sur le degré de précision et sur les normes à adopter lors de la transcription graphique du plan en DAO. Un choix s’est opéré sur les éléments à dessiner afin de les adapter aux problématiques archéologiques sans pour autant produire un document que la masse trop importante de données issue du modèle numérique aurait rendu inintelligible.

Fig. 4 : Plan de la cathédrale d’Amiens d’après plusieurs extraits du modèle numérique.

Dessin : N. Asseray

9Une telle méthode rend possible l’étude en plan de l’articulation entre des éléments architecturaux situés à différents niveaux de l’édifice, comme par exemple l’alignement des bases, des supports et des arcs doubleaux. À Amiens, on peut ainsi observer que les arcs doubleaux du bras sud du transept ne sont pas alignés avec les profils du soubassement correspondant. La « réalité » est donc très éloignée de la géométrie parfaite dont la plupart des plans publiés depuis le xixe siècle donnaient l’illusion. Mais cette « réalité » n’en est que plus fascinante car les décalages que l’on visualise désormais sont, somme toute, exceptionnels à l’échelle de l’édifice ; cela les rend d’autant plus intéressants à étudier.

10Cette démarche montre tout l’intérêt des nouvelles technologies en histoire de l’architecture pour réaliser des documents aussi importants que les plans, qui font encore défaut pour nombre d’édifices. En outre, lorsque le modèle numérique est le fruit du travail d’informaticiens, comme c’est le cas pour Amiens, une véritable réflexion se met en place entre chercheurs de spécialités différentes afin de déterminer les intérêts de chaque discipline dans la mise en œuvre et l’exploitation de l’outil. Cette réflexion nous a conduit à favoriser l’utilisation de la photogrammétrie pour relever les parements externes et internes des chapelles latérales.

2. Relever la cathédrale d’Amiens par la photogrammétrie

11Le recours à la photogrammétrie se justifiait d’abord par la nécessité de s’appuyer sur des éléments moins ambigus que les simples critères stylistiques afin de déterminer le phasage du chantier : l’étude des appareils, les désordres et les ruptures dans les maçonneries, la nature des matériaux employés ou encore les traces d’outils, pour ne prendre que quelques exemples. Dès lors, la production de relevés pierre à pierre à partir d’orthoimages issues de relevés photogrammétriques constituait, selon nous, une méthode efficace pour analyser ces paramètres.

12Cette méthode a également été privilégiée par rapport à l’utilisation du modèle 3D obtenu par lasergrammétrie car celui-ci ne faisait pas apparaître suffisamment nettement les joints des maçonneries des chapelles, dont il importait de pouvoir dessiner en DAO le tracé précis. Cette démarche consistant à soumettre le modèle à d’autres questionnements, essentiellement historiques et archéologiques dans notre cas, montre finalement combien les perspectives de recherche qu’offre l’approche interdisciplinaire sont vastes, que ce soit pour les historiens de l’art qui bénéficient des recherches sur la modélisation de la cathédrale, mais également pour nourrir la réflexion des informaticiens sur le développement de leur outil.

13La technique de photogrammétrie mise en place pour le relevé des élévations des chapelles répondait à de nombreuses contraintes : la largeur et la hauteur des façades (environ 45 m de large pour 21 m de hauteur), la présence de bâtiments s’élevant à quelques mètres seulement au-devant de la cathédrale, l’impossibilité de recourir à des drones et, enfin, des contraintes économiques. Elles ont conditionné l’approche expérimentale employée pour relever les parements externes des chapelles.

  • 10 Relevés réalisés avec l’aide de Pauline Augé, archéologue à la plateforme Humanités numériques de l (...)

14Les prises de vues ont été réalisées à l’aide d’appareils fixés à l’extrémité d’une perche télescopique de 10 m de longueur10, en suivant un cheminement des parties les plus hautes jusqu’au soubassement des chapelles (fig. 5). Le traitement des clichés a ensuite été réalisé sur deux logiciels qui ont chacun leurs propres avantages et inconvénients : Photoscan et Colmap. Photoscan, plus ergonomique, livre un résultat généralement plus net que Colmap mais gère moins bien que celui-ci la reconstruction d’un nuage de points à partir de prises de vues non frontales. Cet inconvénient pouvait donc occasionner de légères déformations, notamment pour les éléments se superposant sur plusieurs plans dans les parties hautes : les fleurons, les crochets, les gables ou encore les arcatures plaquées. En complément de mesures au tachéomètre, le modèle numérique s’est alors avéré extrêmement précieux pour mesurer la marge d’erreur du relevé photogrammétrique et adapter notre méthode d’acquisition aux logiciels de traitement pour obtenir, in fine, des orthoimages avec une marge d’erreur infime, de l’ordre de 1 ou 2 cm.

Fig. 5 – Relevé photogrammétrique à la perche des chapelles sud de la nef de la cathédrale d’Amiens.

Photo : P. Augé

15Finalement, il a été possible de réaliser les orthoimages des parements externes des chapelles sud et nord, ainsi que quelques modèles à l’intérieur (fig. 6 et 7). La reprise de ces orthoimages en DAO a permis de réaliser des relevés pierre à pierre, essentiels pour localiser les ruptures de maçonneries, les reprises ou encore les désordres structurels (fig. 8). En somme, de produire des documents de travail adaptés aux problématiques de recherche de l’archéologie monumentale. Ces documents sont en cours d’exploitation, mais ils permettent déjà de percevoir une chronologie bien plus complexe que ce qui a été envisagé jusqu’à présent pour la construction des chapelles de la nef de la cathédrale d’Amiens.

Fig. 6 – Amiens, cathédrale Notre-Dame, orthoimage des parements externes des chapelles nord de la nef

Relevé : N. Asseray, P. Augé, S. Charrier et L. Degroisilles

Fig. 7 – Amiens, cathédrale Notre-Dame, chapelle Saint-Honoré, orthoimage des arcatures

Relevé : N. Asseray

Fig. 8 – Amiens, cathédrale Notre-Dame, relevé pierre à pierre du portail Saint-Christophe et de la chapelle Saint-Lambert

Dessin : N. Asseray

Notes

1 Pascal Liévaux et Livio De Luca (dir.), « Imagerie numérique et patrimoine culturel : enjeux scientifiques et opérationnels », In Situ [En ligne], 39 | 2019, mis en ligne le 09 juillet 2019, consulté le 30 janvier 2020. URL : http://journals.openedition.org/insitu/22411

2 Laboratoire Modélisation, Information, Systèmes (MIS), Université de Picardie Jules Verne.

3 Projet de recherche financé par la région Hauts-de-France, porté par Étienne Hamon (IRHiS, Uille, chercheur associé TRAME – UPJV, EA 4284), en partenariat avec le MIS (EA 4290) et la plateforme Humanités numériques de l’Université de Picardie Jules Verne.

4 Nicolas Asseray, Entre rayonnant et flamboyant : la cathédrale d’Amiens au xive siècle, épicentre européen de l’innovation architecturale à la lumière de l’image numérique [titre provisoire], doctorat d’histoire de l’art, Université de Lille – IRHiS, sous la dir. d’Étienne Hamon et El Mustapha Mouaddib.

5 Georges Durand, Monographie de l’église Notre-Dame d’Amiens, Tome I : histoire et description de l’édifice, Paris, 1901, p. 40-52.

6 Eugène Viollet-le-Duc, Dictionnaire raisonné de l’architecture française du xie au xvie siècle, tome II, Paris, 1859, p. 326.

7 Georges Durand, Monographie de l’église…, op. cit., Paris, 1901, 535 p.

8 Aurélien André, « Le Beau Pilier de la cathédrale Notre-Dame d’Amiens. Sa place dans l’iconographie politique du xive siècle », Bulletin de la Société des Antiquaires de Picardie, n°667, 1er trimestre 2003, p. 543-568 et Dany Sandron, « La fondation par le cardinal Jean de La Grange de deux chapelles à la cathédrale d’Amiens : une tradition épiscopale devenue manifeste politique à la gloire du roi Charles V », dans Fabienne Joubert (dir.), L’artiste et le clerc. La commande artistique des grands ecclésiastiques à la fin du Moyen Âge (xive-xvie siècle), Paris, 2006, p. 155-170.

9 Stephen Murray and James Addiss, « Plan and Space at Amiens Cathedral: With a New Plan Drawn by James Addiss », Journal of the Society of Architectural Historians, XLIX-1, 1990, p. 44-66.

10 Relevés réalisés avec l’aide de Pauline Augé, archéologue à la plateforme Humanités numériques de l’UPJV, et de Sébastien Charrier, photographe amateur, qui ont tous deux œuvré à mes côtés pour mettre au point cette méthode.

Table des illustrations

Crédits Extrait consultable via https://mis.u-picardie.fr/​e-cathedrale/​
URL http://books.openedition.org/irhis/docannexe/image/5022/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 191k
Crédits Photo : P.-L. Laget
URL http://books.openedition.org/irhis/docannexe/image/5022/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 746k
Crédits Extrait consultable via https://mis.u-picardie.fr/​e-cathedrale/​
URL http://books.openedition.org/irhis/docannexe/image/5022/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 504k
Crédits Dessin : N. Asseray
URL http://books.openedition.org/irhis/docannexe/image/5022/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 259k
Crédits Photo : P. Augé
URL http://books.openedition.org/irhis/docannexe/image/5022/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 1,0M
Crédits Relevé : N. Asseray, P. Augé, S. Charrier et L. Degroisilles
URL http://books.openedition.org/irhis/docannexe/image/5022/img-6.jpg
Fichier image/jpeg, 576k
Crédits Relevé : N. Asseray
URL http://books.openedition.org/irhis/docannexe/image/5022/img-7.jpg
Fichier image/jpeg, 726k
Crédits Dessin : N. Asseray
URL http://books.openedition.org/irhis/docannexe/image/5022/img-8.jpg
Fichier image/jpeg, 638k

© Publications de l’Institut de recherches historiques du Septentrion, 2020

Conditions d’utilisation : http://www.openedition.org/6540

Acheter

Rechercher dans OpenEdition Search

Vous allez être redirigé vers OpenEdition Search