Une « Arche du patrimoine » numérique

Par LU RUCAI, membre de la rédaction

Les membres de l’équipe « Arche de patrimoine » travaillent dans la grotte n° 100 de Mogao.

«L’arche du patrimoine, comme son nom l’indique, signifie qu’une course contre la montre est engagée pour y conserver plus d’informations sur le patrimoine culturel », explique le professeur Diao Changyu, directeur de l’équipe de cette « Arche du patrimoine » de l’Université du Zhejiang.Ils se considèrent tous comme des « passeurs » qui permettent au patrimoine de « traverser les vicissitudes de l’histoire millénaire pour arriver à bon port aujourd’hui, de l’autre côté de la rive, portant les graines de la civilisation chinoise vers le monde.»

Au cours de ces dix dernières années, l’équipe a utilisé la technologie d’impression 3D pour reproduire et exposer ce patrimoine et le rendre plus proche du grand public.

L’arche du patrimoine signifie qu’une course contre la montre est engagée pour conserver le patrimoine culturel.

Tout commence à Dunhuang

La numérisation du patrimoine culturel remonte à la fin des années 1990.En juillet 1997, Pan Yunhe, doyen de l’Université du Zhejiang, se rendit pour la première fois dans les grottes de Mogao à Dunhuang.Avec Fan Jinshi, alors présidente de l’Académie de Dunhuang, il lança les recherches sur la collecte de données numériques et la restauration des fresques murales de Dunhuang, et mit sur pied une équipe de recherche interdisciplinaire pour recueillir des reproductions fidèles.

« Fan Jinshi a dit un jour que le vieillissement et la disparition des grottes de Mogao ne pouvaient être que retardés, pas inversés », dit Li Min, responsable de l’équipe.De 2010 à 2014, l’équipe d’archéologie scientifique et technologique de l’Université du Zhejiang a passé quatre ans à restaurer la grotte n° 220 datant du début de la dynastie des Tang.Les statues de Bouddha de cette grotte conservent le style du début de la dynastie des Tang et sont représentatives de cette période.« Cette fois-là, la grotte reproduite à l’échelle de 1:1 et sa configuration ont été reconstituées avec précision à partir de données tridimensionnelles.Les fresques ont été peintes à l’aide d’un papier de riz spécial, avec une couche de sol argileux, la couleur et la texture de la grotte originale ont été dans une large mesure reconstituées.»

En 2012, l’équipe « Arche du patrimoine » de Mme Li a été créée avec l’aide de l’Institut du patrimoine culturel de l’Université du Zhejiang, entamant dix années de protection numérique.

Jusqu’à présent, l’équipe a mené à bien 133 projets de numérisation dans 24 provinces du pays, parcouru 150 000 km, et passé plus de 150 jours par an à recueillir des données.« Hormis les grottes, notre équipe a reproduit des fresques, des tombes, des temples », ajoute Mme Li, qui ne cache pas sa fierté, évoquant ce qui fait la fierté de l’équipe, notamment les grottes n° 3 et n° 12 de Yungang, les grottes de Longmen, les fresques du temple Tholing, le Musée de Qingzhou et les sculptures rupestres de Dazu.C’est avec la grotte n° 12 de Yungang qu’ils ont réalisé la première impression 3D mobile au monde en coopération avec l’Institut de recherche des grottes de Yungang.

Dans cette grotte, aussi appelée « grotte de la musique », au-dessus du mur nord de l’antichambre, on voit lesgandharvascélestes tenir des instruments de musique ethniques, reflétant de façon vivante le style et les caractéristiques de concerts des formations musicales impériales de la dynastie des Wei du Nord (386-534).Il s’agit d’un témoignage précieux pour l’étude de l’histoire de la musique chinoise antique.Cette grotte restaurée mesure 8,5 m de haut, 12,2 m de large et 14,5 m de profondeur.« La reproduction a duré plus de trois ans.Ce n’est pas seulement la première fois que la technologie d’impression 3D a été utilisée dans le monde pour réaliser un tel projet, mais aussi la première fois qu’est réalisée une exposition mobile d’élément du patrimoine de grande taille.L’erreur de reconstruction 3D est inférieure à 2 mm, soit la meilleure performance du domaine.Avec ses 110 blocs à assembler, le transport est facile et réalisable dans le monde entier, ce qui a permis aux grottes de Yungang de faire leurs premiers pas vers le monde.»

Enregistrement photographiques de détails architecturaux

Des difficultés techniques à surmonter

Mme Li détient un doctorat de l’Institut d’informatique de l’Université du Zhejiang.À l’origine, le projet était dirigé par l’équipe de recherche de cet institut, dont l’objectif était d’utiliser la technologie numérique pour recueillir et conserver des renseignements sur les éléments du patrimoine culturel.Depuis la création de la Faculté d’art et d’archéologie de l’Université du Zhejiang en 2019, de plus en plus d’autres disciplines comme l’archéologie et la muséologie ont ouvert de nouvelles possibilités avec l’utilisation de la technologie d’impression 3D pour les expositions interrégionales du patrimoine culturel immobilier.Il s’agit également du modèle « art + sciences et technologies » que l’institut met en évidence.

À l’heure actuelle, en plus de Li Min, l’équipe comprend 14 membres, dont Qiu Linshan, Ge Yunfei, Wan Yining et Bai Yuxuan, en charge respectivement de l’équipe archéologique, de l’équipe créative et de l’équipe informatique dans cette chaîne de travail afin de réaliser conjointement le projet.La collecte de données, l’établissement de modèles 3D, l’impression 3D et l’installation et l’exposition sont au cœur du travail de la protection et de l’exposition numérique de cette équipe.« La partie la plus difficile est la collecte et la modélisation », note cependant Mme Li.

« En raison de la configuration complexe de la grotte, nous utilisons la technologie de balayage laser 3D combinée à la photogrammétrie pour la collecte des données.Pour ne pas endommager la peinture, l’éclairage ne doit pas être trop fort au cours de la collecte, mais cela générerait une différence dans les coloris.» Aussi, l’équipe a-telle mis au point la technologie d’étalonnage des couleurs et réussi à reproduire avec précision les couleurs de la surface de la grotte dans diverses conditions d’éclai- rage.En outre, l’équipe a introduit pour la première fois des techniques d’apprentissage en profondeur pour restaurer les couleurs des surfaces endommagées de la grotte.

Prenant le cas de la grotte n° 12 de Yungang, Mme Li a déclaré qu’elle avait pris plus de 50 000 photos au cours de trois mois en utilisant le système d’information géographique, un drone et la photographie de plaques archéologiques.Au cours de la modélisation, il a été nécessaire de terminer le calcul de 3 100 G d’information en images en même temps.« Une telle quantité de données dépasse la limite de calcul de tous les logiciels de reconstitution 3D ».Finalement, ils ont eux-mêmes développé une plateforme de mégadonnées pour accomplir la reconstitution 3D à très grande échelle.

Au cours de ces dernières années, l’équipe n’a cessé d’effectuer des percées technologiques.Le matériel de collecte de données haute-fidélité pour la peinture murale, la calligraphie et la peinture 5G de l’Université du Zhejiang, développé indépendamment par l’équipe en Chine est à l’avant-garde technologique mondiale, tout comme le scanner photométrique tridimensionnel qui réalise la collecte de données à haute réflexion.

L’archéologie et la muséologie ont ouvert de nouvelles possibilités avec l’utilisation de la technologie d’impression 3D.

La numérisation de la grotte n° 3 de Yungang

Transmettre la mémoire de la société

Mme Li évoque l’importance de ce travail, notant que l’équipe promeut non seulement l’éducation dans les établissements scolaires, mais coopère également avec les meilleures universités étrangères pour mettre en place des cours et des projets, dans le but de « sensibiliser le public à la protection du patrimoine culturel, d’augmenter le respect vis-à-vis de l’histoire, d’accroîtrela sensibilisation à la protection du patrimoine et de transmettre et de développer la cul- ture traditionnelle chinoise ».

L’équipe a collaboré avec l’Université Harvard à l’élaboration d’un programme de réalité virtuelle pour les pyramides d’Égypte, avec l’Université de Londres pour le projet de protection numérique et de diffusion des fresques murales des temples menacés dans la province du Shanxi, avec l’Administration nationale des antiquités du Népal pour l’étude numérique du complexe Hanuman Dhoka à Katmandu et la formation d’archéologues locaux.

« L’exploration numérique des vestiges culturels à l’étranger est beaucoup plus ancienne que la nôtre, mais la plupart d’entre eux se concentrent sur des vestiges culturels mobiliers, et ils déploient moins d’efforts pour les vestiges culturels immobiliers, en grande partie parce que de nombreux pays qui sont à l’avant-garde dans leur protection n’ont pas autant de vestiges immobiliers que la Chine », remarque le professeur Diao, précisant que la Chine conserve un grand nombre de grottes, bâtiments en bois, temples et fresques.

« Il nous semble parfois que le patrimoine est mystérieux puisqu’il est rare et difficile d’accès.Les gens ordinaires peuvent penser que cela n’a rien à voir avec eux, mais ce sont en fait les fruits de la sagesse de nos ancêtres, et il a un lien avec tout un chacun », souligne Mme Li.Son équipe utilise ainsi le numérique pour enregistrer les informations sur le patrimoine culturel de manière globale, systématique et scientifique, établir des gisements d’archives numériques sur le patrimoine chinois de manière à protéger son essence et la mémoire sociale qu’il véhicule.