Le musée du Louvre nous a confié la réalisation d’une modélisation 3D pour son nouveau projet muséographique dédié aux Arts de Byzance et des Chrétientés en Orient.
Un département sur l’Art byzantin et chrétien en Orient
En octobre 2022, le musée du Louvre a annoncé la création du “Département des Arts de Byzance et des Chrétientés en Orient”, qui fera l’objet d’un nouveau parcours au cœur de l’aile Denon. Sur plus de 2 200 m², le parcours muséographique présentera des œuvres d’une grande diversité, des origines de l’image chrétienne jusqu’au début du XXe siècle, sur une aire géographique s’étendant de l’Éthiopie à la Russie, des Balkans au Levant et à la Mésopotamie.
Dans ce projet, la Sous-Direction de la Maîtrise d’Ouvrage (SDMO) du musée du Louvre souhaitait obtenir une maquette numérique des espaces existants concernés. Elle est utilisée par les équipes de l’Architecte en Chef des Monuments Historiques (ACMH) et l’architecte-scénographe, pour leurs études de conception.
Cette modélisation s’inscrit dans une démarche BIM, récemment adoptée par la Direction de l’Architecture de la Maintenance et des Jardins (DAMJ), pour des grands travaux et ses projets de réaménagements. À la suite d’un appel d’offres public, GEOFIT a été sélectionné pour répondre à plusieurs objectifs :
- D’effectuer des relevés lasergrammétriques au scanner laser 3D, l’assemblage et le nettoyage du nuage de points en vue de la modélisation ;
- De réaliser une maquette 3D BIM du périmètre existant lié au projet d’aménagement des espaces en périphérie de la Cour Visconti ;
- D’exporter des plans 2D de niveaux et de coupes.
La modélisation du nouveau parcours muséographique
Au cœur de ce projet d’envergure, GEOFIT a réalisé plusieurs missions pour le musée du Louvre.
Relevés topographiques et scan 3D
Sur le terrain, les équipes effectuent des relevés topographiques avec des stations tachéométriques pour obtenir des levés codifiés « One Man Système » (système de levé en autonomie avec une station robotisée). Grâce à la réalisation de relevés par laser 3D, elles gagnent du temps et de la précision dans leurs mesures.
Un cheminement polygonal (ensemble de stations, mesurées et calculées, les unes par rapport aux autres) est mis en place pour :
- Situer précisément les bâtiments dans un système de coordonnées de référence ;
- Vérifier et contrôler la précision du nuage de points obtenu par scanner 3D.
À chaque relevé, les techniciens installent un point de contrôle entre deux stations adjacentes. Ce repère précis est essentiel pour s’assurer de l’exactitude des données collectées et détecter toute erreur éventuelle. Des points d’altimétrie permettent également de contrôler, en détails, les différences relevées sur le nuage de points acquis au scanner laser 3D.
Schéma de levé de point d’altimétrie
Autour de la zone à modéliser, un relevé des façades extérieures est réalisé pour contrôler l’emprise de la maquette 3D BIM et des plans de niveaux et coupes, ainsi que les récoler avec les données existantes. En topographie, un récolement permet de comparer les plans du projet aux ouvrages réalisés, en fin de chantier.
À l’intérieur du bâtiment, le levé par scan 3D prend en compte les détails des éléments de décors (sculptures des chapiteaux, bases de colonne, bas-relief, etc.) pour restituer la totalité des détails avec précision.
Assemblage et nettoyage de nuages de points
Avant leur utilisation, les données collectées doivent être traitées pour les aligner dans un même cadre de référence, uniformiser le nuage de points et éliminer les données indésirables. À l’issue, un contrôle est réalisé par :
- Comparaison des scans successifs sur les zones de recouvrement ;
- Positionnement de coupes à différents endroits du nuage de points pour détecter d’éventuels doublages ou décalages de lignes de points ;
- Test avec intégration du nuage dans le logiciel Revit.
Assemblage des stations de scanner Laser 3D
Exemple d’un nuage de points sur un intérieur consolidé
Réalisation d’une maquette BIM
La production d’une maquette BIM nécessite que l’ensemble des objets relevés sur site soient paramétrés et assemblés sous le logiciel Revit, à l’aide du nuage de points provenant du relevé au Scanner Laser 3D.
À partir des informations recueillies sur le terrain, les modeleurs pourront ainsi recréer les niveaux du bâtiment en prenant en compte les contraintes entre les objets (comme la continuité d’un mur porteur). La maquette réalisée sera alors très proche de la réalité de construction.
Ils vont respecter la géométrie des alignements et l’imbrication des volumes géométriques tant au niveau d’un étage (imbrication horizontale) qu’au niveau de l’ensemble du bâtiment entre les différents étages (imbrication verticale).
À la différence des constructions modernes, le projet du Louvre se distingue par son bâti ancien. En effet, les nombreux “demi-niveau” présentent des variations de hauteurs d’un espace à un autre qui nécessitent non seulement une grande attention dans l’acquisition des données, mais aussi une bonne maitrise de la gestion des niveaux dans Revit.
La construction de la maquette BIM a révélé toute la complexité des volumes de cette partie du Louvre, tant pour ses niveaux de détails (sols, plafonds) que pour la classification des différents éléments associés.
Exportée au format IFC 2×3, la maquette 3D conservera les normes des objets prédéfinis. L’équipe de modeleurs vérifient les modèles exportés sur un visualiseur, afin de détecter les éventuels objets qui n’auraient pas été exportés pour cause de conflits.
Extraction des plans 2D
Sur le logiciel Revit, le gabarit réalisé pour la modélisation 3D intègre également un gabarit d’export 2D, nécessaires pour exporter les plans 2D (niveaux et coupes).
Une coordinatrice BIM va contrôler les plans exportés (problème d’export d’éléments, topologie à ajuster, etc.) et la maquette 3D. Afin de garantir une cohérence entre la maquette 3D et les plans, le gabarit d’export sera corrigé le cas échéant.
Vue en plan
À la livraison finale, un dernier contrôle qualité sera fait pour s’assurer de :
- L’exhaustivité des données, par un contrôle visuel sur la base des éléments du cahier des charges, de la charte graphique et des photos ;
- La précision des données, par un contrôle visuel et informatique sur la base des calculs topométriques, des croquis de terrain, et des cotes de contrôle levés au distance‐mètre ;
- La cohérence logique, par un contrôle automatique de structuration informatique des maquettes BIM et des plans DAO sur la base de la charte graphique.
Animation 3D comprenant la salle du Manège (hors projet muséographique), la salle voûtée des Arts funéraires romains et la salle introductive de l’actuel parcours OMER (remaniées pour le parcours byzantin)
D’ici quelques années, ce nouveau parcours muséographique dédié aux Arts de Byzance et des Chrétientés en Orient offrira aux visiteurs un espace en connexion avec les autres départements du Louvre. Il permettra une meilleure compréhension de ses liens avec le monde grec et romain tardif, ainsi que la civilisation islamique.
