La virtualisation du patrimoine est un domaine qui, à ce jour, est de plus en plus présent. Cette discipline combine une technologie de pointe avec le domaine qui étudie tout ce qui est lié au patrimoine artistique et culturel, permettant ainsi la diffusion et la conservation de notre héritage historique et patrimonial.

Loin d'être une simple curiosité technologique, elle est devenue un outil fondamental pour la recherche, l'éducation et la démocratisation de l'accès au patrimoine, ouvrant également des voies intéressantes pour créer un nouveau secteur permettant la création de ce type de contenu.

Virtualiser le passé pour demain

La virtualisation consiste à créer des modèles ou des représentations numériques d'objets, de sites ou d'un contexte spécifique. Tout peut être numérisé, des petites pièces d'orfèvrerie à un bâtiment historique ou un site archéologique. La technologie utilisée est très variée, créant des synergies entre elles, par exemple, le scan 3D, la photogrammétrie, la modélisation 3D, la réalité virtuelle ou la réalité augmentée. De plus, grâce à une IA bien entraînée, nous pourrions réaliser un exercice de reconstitution historique.

Ce champ de création de contenu n'a pas pour objectif de remplacer l'expérience physique de la personne avec le patrimoine, mais de la compléter et de l'enrichir, en permettant de créer de nouveaux domaines de connaissance sans barrières physiques ni géographiques. Pour un chercheur, cela signifie pouvoir analyser une pièce sans la toucher, ou reconstruire virtuellement un environnement disparu ; pour un étudiant, cela offre une manière immersive et dynamique d'apprendre l'histoire ; et pour le grand public, cela ouvre les portes des musées et des sites, créant de nouvelles formes de connaissance.

Préproduction : relation entre les professionnels du patrimoine et les artistes numériques.

Avant qu'un spécialiste 3D ne s'implique pleinement dans la production numérique du projet, il doit passer par un processus de documentation exhaustif pour avoir une contextualisation profonde de ce qu'il va recréer. Car la virtualisation du patrimoine n'est pas simplement une question technique de reproduction des formes, mais de compréhension et de transmission de l'histoire et de sa signification. Un modèle 3D sans rigueur historique serait un simple objet visuellement attrayant qui déforme la réalité historique.

La figure de l'artiste 3D doit devenir une figure multidisciplinaire créant des synergies entre les deux mondes. En commençant par les relations de travail entre spécialistes, ici entrent en jeu archéologues, historiens, historiens de l'art, conservateurs et muséologues. Chacun d'eux apportera un point de vue différent sur un même objet d'étude, mais tous fourniront une connaissance primaire de base pour comprendre le projet. Le professionnel de la 3D rend tangible ce que les archéologues ou les historiens conceptualisent, et c'est ce concept qui doit être clair à cette étape du projet. Ils aident également en apportant des informations matérielles sur l'objet d'étude, en conseillant sur les zones les plus critiques ou les aspects les plus pertinents. Ils peuvent offrir des informations sur la manière de manipuler les objets historiques si nécessaire, sur les processus historiques ou sur la contextualisation à tous les niveaux qui doivent être pris en compte.

L'observation directe est un autre élément fondamental au moment de la documentation, car voir son état de conservation, son environnement, ses textures, ses couleurs, etc., aide au moment de le recréer. On peut également se documenter dans les archives historiques, les articles scientifiques, les catalogues de musées.

Dans ce processus, toutes sortes de mesures physiques sont également prises si nécessaire.

En définitive, il faut s'approcher de tout ce qui peut offrir une information sérieuse et véridique pour une virtualisation correcte, où le dialogue et les synergies créées entre toutes les parties doivent être constants. La technique doit être subordonnée au pourquoi de la pièce ou de l'espace à virtualiser.

Virtualisation : du physique au numérique

Une fois que les données pertinentes ont été collectées, on passera à la numérisation. Ce processus peut être réalisé de plusieurs manières. L'une d'elles est la modélisation elle-même à travers un logiciel 3D. Nous utiliserons cette méthode pour les éléments qui n'existent pas ou sont trop détériorés, ou pour des reconstitutions hypothétiques. Cette méthode est surtout utilisée pour les reconstructions de bâtiments.

La photogrammétrie est une autre méthode, qui consiste à prendre de multiples photographies d'un objet ou d'un lieu sous différents angles. Un logiciel spécialisé analyse ensuite ces images pour reconstruire la géométrie 3D et la texture de l'objet. C'est une technique polyvalente et relativement économique, utilisée pour des objets de taille moyenne, bien qu'elle puisse également être utilisée pour des espaces plus grands ou la numérisation de certaines zones archéologiques.

Le scan laser est également une méthode valide, créant des maillages de haute qualité à partir du nuage de points. Il est utile pour capturer des détails architecturaux ou de grandes étendues de terrain.

Une fois la géométrie du modèle modélisée ou obtenue, nous passons à une nouvelle phase, plus artistique, dans laquelle, à travers le texturing, l'éclairage et les matériaux, nous créons la scène qui sera présentée au public et qui donnera son caractère propre à l'espace que nous virtualisons. Il ne faut pas tant chercher un aspect photoréaliste, mais plutôt une infographie qui convainque. Il s'agit de créer une image avec une atmosphère qui transporte à l'endroit où nous le souhaitons, en cherchant des stratégies visuelles pour y parvenir. Par exemple, la perfection de l'image réside dans l'imperfection, c'est-à-dire que la réalité est irrégulière, parfois sale, remplie d'objets ; en somme, il faut lui donner une logique.

Un bon éclairage dans un espace virtuel est un équilibre entre technique et art. Avec la lumière, nous parvenons à donner du drame et de la profondeur à la scène, nous lui donnons une âme ; un bon modèle 3D ou des textures bien travaillées ne servent à rien si la lumière ne transmet rien. Selon l'éclairage que nous utilisons, nous transmettrons une sensation ou une autre. Nous attirerons l'attention sur ce qui nous intéresse, en offrant une hiérarchie visuelle. D'autres aspects comme la température de couleur ou le calcul des rebonds sur les surfaces auront un impact direct sur la perception de l'espace recréé.

Les textures et les matériaux sont un autre sommet fondamental de la virtualisation. Un matériau bien travaillé en haute résolution, basé sur la documentation obtenue, nous permet une approche des couleurs et des textures de l'époque. Il existe de multiples outils pour la création de textures et de matériaux PBR (Physically Based Rendering) qui permettent d'obtenir l'effet que nous voulons. Les bois, les stucs, les terres, les céramiques, sont généralement les plus utilisés dans ce type de scènes.

Un aspect à prendre en compte est l'optimisation. Toute scène doit être modélisée, éclairée, texturée et post-produite en fonction de son utilisation finale. C'est-à-dire que si elle ne doit être utilisée que pour un rendu ou une vidéo, vous pouvez augmenter la qualité générale du projet, par exemple, avec une plus haute résolution de textures et de matériaux, plus de rebonds de lumière ou une post-production plus exigeante. Cependant, si nous voulons l'intégrer dans des plateformes interactives comme une gamification ou la réalité virtuelle, cela implique un important exercice d'optimisation pour que l'expérience soit viable et agréable.

Cas de succès : Domvs S.XXI

Ce projet résume tout ce qui a été mentionné précédemment, de l'étape de documentation jusqu'au rendu final. Son optimisation pour l'intégrer dans des plateformes de gamification et de réalité virtuelle a été réalisée en parallèle.

Nous commençons le parcours par un plan d'étage de la domus. Elle possède les parties classiques de ce type d'édifice : les fauces, un atrium, un tablinum, un oecus, un péristyle, un triclinium, et la zone des esclaves. Nous allons maintenant voir en détail chacun de ces espaces :

Atrium : c'était le véritable centre névralgique de la maison romaine. Il s'agissait d'un grand espace intérieur qui recevait la lumière et l'eau de pluie à travers une ouverture dans le toit, laquelle tombait dans un bassin central. Il fonctionnait comme un grand hall d'entrée et distributeur vers le reste des pièces.

On peut observer en premier lieu l'atmosphère de clair-obscur créée qui, techniquement, est obtenue grâce à la post-production. D'autres aspects à prendre en compte dans cette image seraient la texture du sol, qui est une mosaïque avec des imperfections, donnant du réalisme. La même technique a été utilisée pour les murs et les salissures de la corniche de l'impluvium.

Autre vue de l'atrium : dans ce cas, l'aspect artistique a primé sur l'aspect descriptif, en floutant la jalousie au premier plan et en faisant la mise au point sur le reste de la pièce.

Lararium : c'était le petit autel sacré présent dans toute maison romaine, où la famille honorait quotidiennement ses dieux protecteurs et les esprits de ses ancêtres. À travers de petites offrandes, comme de la nourriture ou de l'encens, ils cherchaient la bénédiction et la bonne fortune pour le foyer. C'était, en essence, le centre de la foi domestique et un rappel constant de la protection divine sur la famille. Dans cette scène, il y a trois matériaux intéressants : un qui simule le marbre fait avec du stuc, la peinture centrale originale et celle des murs, simulant des stucs.

Oecus : c'était la salle de transition entre l'atrium et le péristyle d'une domus romaine. Ici, la famille recevait des invités importants. Contrairement à l'atrium, qui était le centre de la vie sociale et des affaires de la maison, l'oecus était un lieu plus privé et ornemental, souvent richement décoré de fresques, de mosaïques et de meubles fins, reflétant le statut et la richesse de ses propriétaires.

Le langage audiovisuel est primordial ; dans ce cas, ce plan de caméra représente l'idée de transition de cette pièce, en montrant l'atrium au loin, sans cesser de montrer les fresques des murs.

Péristyle : c'était le jardin intérieur de la maison romaine, un espace ouvert et tranquille entouré par un portique à colonnes. Il fonctionnait comme le cœur de la demeure, apportant lumière et air frais aux pièces, et servant de lieu privé pour le repos et le plaisir familial. Il était souvent décoré de fontaines et de statues.

Pour traiter cet espace et obtenir un plus grand réalisme, les imperfections et la saleté sont deux éléments de base. Bien qu'il y ait une symétrie dans l'architecture, ce n'est pas le cas pour les autres éléments, par exemple la végétation, les bordures ou certains bancs.

Exèdre : cet élément architectural donne une certaine distinction à l'extérieur, car il ne se trouve pas dans tous les péristyles. Nous devons toujours chercher, si le projet nous le permet, des éléments qui distinguent notre projet des autres.

Pour éviter la monotonie des plans descriptifs, il est conseillé d'en utiliser certains plus artistiques, comme celui-ci. De cette manière, le projet gagne en créativité.

Triclinium : c'était la salle à manger formelle d'une maison romaine, ainsi nommée pour les lits où se reclinaient les invités pour manger. C'était l'une des pièces les plus importantes et les plus décorées, reflétant le statut de la famille. C'est ici que se tenaient les banquets, que l'on discutait d'affaires et que l'on renforçait les liens sociaux.

Le contrôle de la lumière dans cette pièce est absolu grâce à la lumière chaude des bougies, nous donnant un accès visuel au péristyle. Les stucs inondent les murs et le plafond de cette pièce, créant une véritable ambiance de luxe. Le sol, simulant le marbre, est obtenu en travaillant le matériau en profitant des qualités physiques réelles de ce matériau.

Pièces des esclaves : dans ces espaces, le traitement des textures, des matériaux et de l'éclairage est différent, s'adaptant aux caractéristiques propres de ces pièces, beaucoup plus sobres, moins soignées et quelque peu sales. En définitive, plus humbles.

Applications de la virtualisation du patrimoine

La virtualisation du patrimoine est bien plus qu'une simple copie numérique ; c'est un outil qui transforme la manière dont nous interagissons avec notre histoire. Grâce à elle, nous pouvons créer un registre numérique et détaillé des sites et objets historiques. Ceci est particulièrement utile pour gérer les risques, car en cas de catastrophes, ces modèles 3D sont fondamentaux pour la reconstruction.

En plus de sa valeur pour la conservation, la virtualisation est un pilier de la recherche scientifique. Les chercheurs peuvent examiner des objets sous n'importe quel angle et avec précision, en comparant des pièces de différentes collections et en contextualisant des objets qui sont très éloignés les uns des autres. Ils peuvent également tester leurs hypothèses sur la manière dont les pièces étaient construites ou utilisées dans un environnement virtuel sécurisé, ce qui ouvre un éventail de possibilités pour l'étude de notre passé.

Dans le domaine de l'éducation et de la vulgarisation, la virtualisation démocratise l'accès à la culture. Avec la réalité virtuelle ou augmentée, l'apprentissage devient une expérience immersive, permettant aux étudiants de "visiter" des lieux historiques depuis n'importe où. Cela élimine les barrières géographiques et physiques, rendant le patrimoine accessible à tous. Par ailleurs, les modèles 3D deviennent des ressources didactiques de haute qualité pour les salles de classe, les musées virtuels et les plateformes d'apprentissage en ligne.

Le tourisme culturel est un autre domaine où la virtualisation peut agir. La vidéo et l'image sont des outils de plus en plus importants pour attirer de nouveaux visiteurs, augmentant ainsi l'intérêt pour les espaces à promouvoir. L'information numérique se connecte de plus en plus avec la société, augmentant la possibilité que l'expérience soit positive et que la connaissance acquise soit plus grande.

Une fois que le patrimoine a été numérisé, on peut créer des expériences immersives et des applications qui ont une valeur ajoutée. Par exemple, le développement d'applications de réalité virtuelle qui offrent des visites guidées, des jeux éducatifs ou des reconstitutions historiques. Il existe également des visites virtuelles qui peuvent être explorées depuis un navigateur, qui peuvent être gratuites à des fins de promotion ou payantes avec du contenu exclusif.

Une autre voie à exploiter est le merchandising numérique et physique. Les modèles 3D du patrimoine peuvent être utilisés pour imprimer des répliques physiques de haute qualité, qui sont vendues dans les boutiques de musées ou à des collectionneurs.

Pour l'avenir, la virtualisation du patrimoine est un domaine très passionnant. On s'attend à ce que la technologie continue d'avancer, avec l'intelligence artificielle jouant un rôle clé dans l'automatisation de la reconstruction et dans la création de guides virtuels. La collaboration entre le secteur public et le secteur privé sera cruciale, car les institutions culturelles ont besoin de l'expertise et des ressources des entreprises pour continuer à innover.

En définitive, la virtualisation n'est pas seulement une question de technologie ; c'est une façon de connecter les gens avec leur passé, en le conservant pour les générations futures tout en enrichissant le présent. C'est un chemin où l'innovation et la tradition s'unissent pour construire un avenir plus conscient et culturellement riche.