En octobre 2009, l'UIA annonce le lancement d'un concours réservé aux étudiants en architecture dont le but est d’enrichir le site web www.archi.fr/UIA dédié aux édifices marquants du XXe siècle. Cette initiative s'inscrit dans une démarche de plus grande envergure visant à répertorier et à numériser l'intégralité du patrimoine architectural mondial.

Le concours propose aux étudiants de réaliser une description architecturale à l'aide d'images panoramiques ou de modèles 3D construits à partir de photographies (photomodélisation) avec comme seuls outils les logiciels Stitcher et ImageModeler développés par Autodesk.

La Maison de Verre, Uccle, Belgique, 1935

Construite en 1935, la Maison de Verre de Paul-Amaury Michel fait partie des témoignages les plus représentatifs du Mouvement Moderne en Belgique. Alors que le Modernisme est généralement représenté par des objets isolés, la Maison de Verre s'inscrit dans un contexte urbain de maisons bourgeoises mitoyennes de la fin du XIXe siècle.

Les documents disponibles sur la Maison de Verre sont nombreux et assurent tous une compréhension relativement aisée du bâtiment. Cependant, les outils actuellement disponibles permettent une meilleure diffusion de ce patrimoine. Grâce à un simple modèle 3D réalisé sur la base de photographies, nous arrivons à transmettre un relevé quasiment exhaustif de l'extérieur de l'édifice, atteignant un degré de précision tout à fait respectable.

Différentes étapes sont nécessaires à la réalisation de ce type de modèle. Une phase d'acquisition des données (ou prise de vues), le traitement des photographies (développement des fichiers RAW ou encore constitution des images panoramiques qui serviront à la modélisation), la calibration des différentes photographies (et/ou images panoramiques), la modélisation proprement dite (qui se fait avec le même logiciel ImageModeler) et enfin la phase de plaquage de textures (issues immédiatement des photographies). Pour réaliser au mieux l'acquisition des données, il est primordial d'étudier et de comprendre l'édifice à relever de même que son contexte pour permettre la prise de vue la plus pertinente possible.

Dans le cas de la Maison de Verre, pour obtenir le relevé le plus exhaustif possible, il est nécessaire de réaliser plusieurs types de relevés. Si, pour la façade à rue une prise de vues convergente est envisageable, ce n'est pas le cas de la façade arrière et du toit-terrasse qui ne laissent pas suffisamment de recul. On privilégie alors un relevé dit "par champs étendus" qui permet d'obtenir des images panoramiques.

Lorsqu'on imagine plusieurs types de méthodes pour les prises de vues, il faut déjà réfléchir à la calibration. Si les photographies de la façade à rue ne laissent pas suffisamment apparaître le contexte autour de l'édifice, il sera très difficile de trouver des points homologues et donc de calibrer toutes les caméras.

Photographies convergentes pour la calibration et le plaquage des textures

Le traitement des photographies prend plus de temps lorsque des images panoramiques sont nécessaires. Il faut alors monter les champs étendus dans le logiciel Stitcher qui permet d'acquérir des images d'une grande qualité.

Photographies à champs étendus pour la calibration et le plaquage des textures

La calibration démarre par la façade à rue en calibrant les caméras convergentes, vient ensuite la calibration des champs étendus du toit-terrasse (pour permettre d'avoir suffisamment de points homologues pour la façade arrière) et enfin le champs étendu de la partie arrière qui se calibre alors aisément.

La modélisation semble assez simple de part la géométrie générale de la Maison de Verre. Les deux niveaux sur rez-de-chaussée forme un prisme pure facilement réalisable avec l'outil "primitive" du logiciel ImageModeler. Grâce à l'outil "split face" suivit d'une extrusion on crée les ouvertures et le balcon du premier étage. Le niveau du toit-terrasse et le rez-de-chaussée, étant plus complexes, se construisent à l'aide de faces. Pour rendre cette opération la plus précise il est parfois nécessaire d'introduire de nouveaux "locators".

Le plaquage des textures s'effectue directement à partir des photographies prises lors de l'acquisition. On choisit les images à plaquer sur une face en fonction de la pertinence de l'information qu'elle contient. Lorsque le modèle est entièrement texturé il est toujours possible de modifier les textures comme cela fut le cas notamment pour éliminer le garde-corps présent sur la texture de la partie vitrée au premier étage.

Texture brute extraite des images de calibration. Texture nettoyée.

Une fois le modèle terminé, son pouvoir analytique est d'une grande utilité. Il permet une compréhension accrue de l'édifice grâce à des effets de transparence, de mise en valeur de certains éléments ou encore des points de vue qu'il ne serait pas possible d'obtenir dans la réalité.

Exemples de rendu

© Alexandre Van Dongen

Photomodélisation de la Maison de Verre de Paul-Amaury Michel

Concours international
“Un nouveau regard sur le patrimoine architectural du XXe siècle”

Prix DOCOMOMO

Alexandre Van Dongen Ecole d’architecture La Cambre, Bruxelles
womalex@gmail.com