La technologie Leica Geosystems au service de la préservation du patrimoine

Les enjeux de la conservation du patrimoine architectural

Précieux témoignage historique et culturel, le patrimoine architectural est confronté aux effets du temps, de la fréquentation des publics, du changement climatique, aux sinistres et dégradations diverses… Il mobilise de nombreux acteurs publics et privés oeuvrant à sa conservation, à sa restauration et sa valorisation. En ce domaine, les technologies numériques ont permis en quelques années des avancées considérables. Palliant l’absence de plans précis de sites parfois millénaires, d’édifices datant de plusieurs siècles, la numérisation 3D permet d’obtenir des représentations 3D extrêmement précises. Les procédés sont applicables tant aux constructions dans leur ensemble qu’aux détails ornementaux… et tout est conservé, aussi bien les volumes que les couleurs et textures des ouvrages, offrant ainsi des données très précieuses en cas de sinistres comme le récent incendie de Notre- Dame de Paris. Les données obtenues ont de multiples applications dans les domaines de la conservation et de la mise en valeur du patrimoine : archivage, restauration, reconstruction, recherches scientifiques, historiques et archéologiques ou encore visites virtuelles...

De l’acquisition des données à la représentation

Expert de la capture de la réalité en 3D, Leica Geosystems propose des réponses adaptées aux relevés complexes de monuments historiques avec une gamme de solutions pour l’intérieur et l’extérieur. En quelques années, la technologie Leica Geosystems s’est développée en matière de vitesse d’acquisition, précision, miniaturisation des instruments et automatisation de l’assemblage des données, permettant aux professionnels de disposer de solutions très performantes et simples d’utilisation, et de gagner un temps précieux. Des scanners laser 3D de très longue portée, comme le Leica ScanStation P50, aux scanners compacts et agiles comme le Leica RTC360 ou le Leica BLK360, le scanner avec imagerie le plus petit et le plus léger du marché, les solutions Leica Geosystems allient simplicité, rapidité et précision, quelles que soient les conditions sur site. Les scanners laser 3D Leica Geosystems permettent de collecter simplement et rapidement des millions de points de données de haute précision sous forme de nuages de points afin de créer des représentations exactes de la réalité à quelques millimètres près, dans des formats facilement importables dans des outils logiciels de CAO/DAO. Systèmes complets, les solutions Leica Geosystems incluent également les outils logiciels, terrain et bureau, intégrant ainsi l’ensemble du flux de travail, de l’acquisition, au traitement des données et à la production de livrables.

Témoignage d’un géomètre

Le Cabinet Bois a été mandaté par l’association de sauvegarde du château de Calmont d’Olt, une forteresse médiévale située en Aveyron, pour réaliser un relevé complet du château dans le cadre de travaux de reconstruction. Un vaste projet de reconstruction basé sur des archives historiques est ainsi engagé et a déjà permis de restaurer certaines parties dégradées comme les archères. Mais il nécessite une validation de la DRAC (Direction Régionale des Affaires Culturelles). Le cabinet Bois a donc été mandaté par l’association de sauvegarde pour réaliser un relevé 3D complet du château, intérieur et extérieur. Les données obtenues serviront de référence à l’architecte du patrimoine pour évaluer la bonne exécution des travaux.

Le Château de Calmont d’Olt est l’une des plus anciennes forteresses du Rouergue. Sa construction remonte au XIème siècle. Surplombant la ville d’Espalion, ce château fort médiéval, propriété de Thierry Plume depuis les années 80, est géré par une association de sauvegarde qui en assure depuis 1998 l’étude, la mise en valeur, la restauration et l’animation. Outre les nombreuses activités de découvertes, elle organise chaque année des chantiers au cours desquels de jeunes bénévoles internationaux viennent apporter leur concours à la conservation du site et à sa restauration.

LES BÉNÉFICES DU LEICA RTC360

Le relevé complet du château a été réalisé par le Cabinet Bois en juillet 2019 à l’aide d’un scanner laser 3D Leica RTC360. L’équipe a également utilisé une station totale et une antenne GNSS Leica GS15. Une journée et demi sur le terrain a permis l’acquisition des données nécessaires à la réalisation des plans, élévations et coupes, ainsi que du modèle 3D texturé, soit 170 stations de scan complétées par 2200 photos HD.

“Ce qui distingue le scanner Leica RTC360 par rapport aux autres produits du marché, c’est vraiment sa précision et sa rapidité d’exécution” souligne Christophe Dupré, ingénieur géomètre au cabinet Bois. Avec une vitesse d’acquisition allant jusqu’à 2 millions de points par seconde, le Leica RTC360 permet en effet d’obtenir un nuage de points tridimensionnel colorisé en moins de 2 minutes. “Mais surtout, l’un de ces principaux atouts est de permettre une gestion des projets en temps réel sur le terrain grâce à l’assemblage semi-automatique. L’application mobile Cyclone FIELD 360 permet de pré-assembler les scans et de visualiser les données et nuages de points sur tablette. Le tout est simple d’utilisation et très intuitif, une rapide formation en interne est suffisante pour maîtriser les process. On gagne en efficacité et en productivité”

Témoignage d’un architecte

L’agence Chatillon architectes a été mandatée, quant à elle, pour réaliser un diagnostic de l’état de la structure de l’église Saint-Etienne de Bar-le-Duc, en Lorraine, en vue de travaux de restauration. L’Église Saint-Etienne de Bar-le-Duc est un édifice majeur de l’architecture de la fin du Moyen-Age en Lorraine, alliant lignes gothiques et motifs renaissants. Elle abrite notamment le Transi, une sculpture emblématique de l’artiste Meusien du XVIème siècle Ligier Richier. La construction de la collégiale Saint-Pierre, qui deviendra par la suite l’église Sainte-Etienne, remonte à 1315. Au fil des siècles l’édifice a connu plusieurs campagnes de travaux et d’agrandissement, qui modifièrent son aspect jusqu’au milieu du vingtième siècle.

À ce jour, la structure de l’église présente quelques désordres au niveau notamment du bras Sud du transept et des voûtes, résultant de problèmes d’infiltrations, de remontées capillaires et de la présence d’anciens caveaux. Une étude diagnostic de l’édifice est en cours pour repérer de façon plus précise les structures à reprendre et améliorer le système de récupération des eaux, reprendre partiellement la couverture et fixer les gargouilles, très imposantes, afin d’éviter tout risque de chute.

LES BÉNÉFICES DU LEICA BLK360

Les relevés intérieurs de l’édifice ont été réalisés début décembre 2019 par Marc Palermini, Chargé d’études & Chef de projets chez Chatillon architect, à l’aide d’un scanner Leica BLK360. Moins d’une demi-journée a été nécessaire pour intervenir au niveau des extérieurs, de la coursive haute, de l’escalier d’accès aux combles et de la charpente.

Marc Palermini précise : “Grâce au Leica BLK360, nous avons pu accéder à la coursive côté pignon afin d’effectuer un relevé de la couverture, ce que nous n’aurions pas pu faire avec un autre scanner. Pratique, compact et léger, il simplifie l’accès aux zones difficilement accessibles”. S’il est le plus léger du marché, le Leica BLK360 est également simple d’utilisation et très rapide. “Environ 7 minutes suffisent pour obtenir un scan complet en HD avec photos”, souligne Marc Palermini, “on peut également prendre des photos complémentaires de détails et les ajouter au nuage de points”.

A sa forme compacte et sa facilité d’utilisation s’ajoute un atout majeur, le pré-assemblage des scans sur le terrain. Marc Palermini témoigne : “Visualiser l’avancement du scan sur une tablette, le bon recouvrement d’une station à l’autre, nous permet d’ajuster le relevé sur site et d’obtenir ensuite un assemblage plus précis une fois de retour au bureau”. En simplifiant la collecte des données et en améliorant les flux de travail, le Leica BLK360 permet de gagner en temps et en sérénité.