Hypothèses topographiques Metz au XVIIème siècle

Pour vous changer les idées, voici une vidéo de cinq minutes pour ceux qui ont une envie de voyage dans le temps et l’espace, ou encore pour ceux qui ont du mal à lire un plan. En réalité l’objectif est plutôt une de mes nouvelles tentatives de représenter des données disparues.

Il s’agit alors de l’exploitation du plan Reignier de 1754, dont on trouve de très bonnes reproductions de certains extraits dans l’onéreux «Metz, la grâce d’une cathédrale» publié en 2019 par La Nuée Bleue. Cela permet alors d’illustrer une probable situation topographique au XVIIème siècle, telle que Pierre-Édouard Wagner, dans un article de l’ouvrage précédent, sur les terrasses de Metz ou lors d’une conférence sur Notre Dame de la Ronde en janvier 2020 au Musée de la Cour d’Or.





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Restauration portail de la vierge, une reconstruction

Les festivités pour les 800 ans de la reconstruction gothique de la cathédrale de Metz apportent la réédition d’un bon nombre de documents dans de meilleurs définitions que ceux qui étaient disponibles, lors de l’ouverture de ce blog, il y a une dizaine d’année.
La qualité des ressources en ligne augmente également, aussi bien avec Gallica que le récent projet Limedia où l’on accède désormais à un certain nombre de ressources numériques de quatre bibliothèques du sillon lorrain.
Pour ceux qui ne peuvent pas se déplacer pour assister aux conférences, aux expositions temporaires ou encore acquérir l’onéreux ouvrage qui vient d’être publié1 je vais exploiter ces ressources pour compléter certains billets ou faire découvrir de nouvelles questions.
Même si les nouveaux documents sont très rares2, réexaminer d’ancien documents sous d’autres points de vue est toujours profitable. Ces points de vue sont en réalité des révélateurs des questions de notre époque. Par exemple ce blog s’intéresse plus spécifiquement à la vulgarisation et à l’usage des ressources numériques.

Ce premier billet de l’année va compléter la question de la restauration du portail de la Vierge. Ce sujet est actuellement évoqué dans l’exposition temporaire dans la cathédrale. La proximité de deux reproductions de la photo de Malardot de 1868 lors de la redécouverte du portail après le démontage des constructions de Blondel et d’une vue après la restauration de Tornow de 1885 permet de se rendre compte que les contreforts du cœur de Notre Dame de la Ronde ont été préservés et sont de très bon repères pour estimer l’étendu de cette restauration.

Voici ci-dessous, à partir de deux photos des frères Prillot, les points remarquables :

Prillot: portail de la Vierge 1878 Prillot: portail de la Vierge 1935

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BD pour les 800 ans de la Cathédrale de Metz

BD la cathédrale de Metz à travers les siècles
Voici un tout petit billet, pour vous annoncer la sortie, aujourd’hui, d’une bande dessinée sur la cathédrale par les talentueux Charly Damm et François Abel.

Dans l’aperçu ci-contre, les habitués de ce site reconnaitront sans peine quelques judicieuses réutilisations des ressources de ce blog. Cette agréable et sympathique collaboration répond tout à fait aux objectifs de ce blog.

Cette BD, originale et pédagogique, parait dans le cadre de l’ouverture des festivités pour les 800 ans de la reconstruction gothique de la cathédrale de Metz.

Si vous ne la trouvez pas chez votre libraire, vous pourrez bientôt la commander sur le site des éditions du Signe

Photogrammétrie des panneaux du Portail Nord

Comme il faisait trop chaud, j’ai laissée la machine travailler toute seule. Cela m’a permis de faire mes premiers tests de photogrammétrie. Il s’agit d’obtenir une modélisation 3D à partir de séries de photos.
Voici mes premiers résultats en vidéo:





Il n’est pas nécessaire d’avoir des photos de grande qualité. J’ai simplement utilisé mon smartphone. Il faut cependant être vigilant à avoir une lumière homogène sans trop de contraste ou d’ombres. Il faut également avoir au moins 50% de recouvrement entre chaque photo.

J’ai utilisé colmap pour calculer la géométrie (sparse mode) puis extraire les points (dense mode) et enfin obtenir les surfaces en utilisant l’algorithme de «Poisson». La visualisation est réalisée avec MeshLab.

La première série est plutôt satisfaisante avec très peu de trous dans la modélisation, malgré des angles de prise de vue limités par la hauteur et le portail. La seconde est moins satisfaisante. J’essayerai prochainement d’appliquer une triangulation de Delaunay avant d’appliquer l’algorithme de Poisson.

Photogrammétrie des bestiaires

Si vous vous intéressez aux interprétations de ces six panneaux, j’ai abordé ces questions dans les billets ci-dessous.
Ouest:

Est:

Restauration:

Modéliser l'aqueduc avec Blender

Il est temps d’apprendre à modéliser un bâtiment dans Blender. Ce sera l’occasion de découvrir l’usage basique de ce logiciel de 3D. J’aurai certainement du commencer par cette étape mais j’ai préféré vous mettre en appétit en vous présentant d’emblée l’objectif de cette modélisation 3D.

Pour commencer, il est toujours bon de s’intéresser à l’histoire des techniques et outils employés. Acquérir ces éléments de contexte permet de mieux appréhender les variations dans les diverses documentations disponibles.

Contexte

Il faut alors savoir que la représentation tridimensionnelle (3D) est globalement découpée en trois grands domaines : la modélisation où l’on construit (sculpte) les objets, le rendu qui à partir des textures, des lumières, du moteur de calcul «peint» chaque image et pour finir l’animation qui prend en compte un environnement physique où les objets se déplacent.

Blender est un logiciel où la modélisation est surfacique : on ne dispose que de points (vertices), lignes (edges) et surfaces (faces / mesh). Les volumes sont vides. Les objets ne sont, en principe, pas définis par des contraintes de paramètres.1

Blender a été développé à la fin des années 90, par une petite société néerlandaise. Ce logiciel était destiné à la création d’animations. Bien que le code était propriétaire, il était réalisé presque exclusivement avec des outils libres. Une version avec des fonctionnalités limitées était diffusée gratuitement. Après la mise en faillite de la société qui distribuait les fonctionnalités payantes, Blender aurait pu disparaître. Cependant, en 2002, le code source a été mis en vente et a été racheté par la communauté pour être depuis diffusé sous licence libre. Une fondation gère depuis l’organisation du développement et de nombreuses améliorations et fonctionnalités ont été ajoutées. Cela va de la possibilité d’ajout de fonctionnalités par plugin (Add on), à un moteur de jeu ou de nouveaux moteurs de rendu.

Certains tutoriaux proposent alors d’anciennes méthodes de travail qui ont depuis été améliorées. Il faut alors les lire (ou les visionner) en les replaçant dans leur contexte historique et distinguer l’essentiel du cas particulier.

D’autre part, le développement d’origine ne prévoyait pas une si large diffusion, ni les multiples usages actuels. On retrouve alors plusieurs curiosités dans l’interface graphique qui peuvent dérouter les usagers de logiciels plus classiques.2

Je vous propose alors dans ce billet les connaissances minimales pour pouvoir débuter une modélisation 3D avec la version 2.79 de Blender. Normalement, les notions abordées sont suffisamment générales pour être conservées dans les futures version de Blender et devraient permettre de comprendre d’anciens tutoriaux.

Modélisations des arches de l'aqueduc

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Carte géoréférencée sur le terrain 3D

Après avoir vu comment modéliser le terrain en 3D, ce petit billet complémentaire va permettre d’ajouter une carte historique sur notre modèle de terrain 3D.

Voici un premier résultat rapide:


Tracé de l'aqueduc Gorze Metz en 1790 et topographie contemporaine

Cette carte topographique provient de L’«Histoire de Metz» de Dom Jean François et Dom Nicolas Tabouillot publié entre 1764 et 1790. En réalité, il s’agit plus précisément de l’exemplaire présent dans la réédition de 1974, mis en ligne par la Société d’Histoire de Woippy.

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Modéliser le terrain en 3D

Ce billet, et ceux qui vont suivre, vont aborder les techniques de représentation de données 3D. S’ils sont surtout destinés à me servir d’aide mémoire (je ne pratique pas tous les jours ce type de représentation de données), j’aborderai ces questions de façon générique pour que les lecteurs intéressés les appliquent à leurs représentations.

Comme je le disais dans le billet précédent, je n’utilise que des logiciels open sources. Ces logiciels, dont le code est distribué librement, nous garantissent que le format des données traitées est parfaitement documenté. Lorsque le format de données est secret ou mal documenté, l’exploitation des données dépendra de la volonté ou des aléas techniques et surtout économiques qui impacteront le logiciel choisi. L’usage de logiciels libres nous permet de nous assurer que les données créées aujourd’hui seront exploitables dans plusieurs années.
Les données 3D n’ont pas qu’un intérêt graphique, elles peuvent aussi être utilisées pour tester des hypothèses. Les hypothèses actuelles devront certainement être réexaminées lorsque de nouvelles idées où éléments factuels apparaîtront.

Nous allons commencer par modéliser en 3D le terrain à étudier.
Élévation du terrain

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Aqueduc Gorze Metz en 3D

Voici un nouveau thème pour ce blog. Je vous propose de vous dévoiler mes divertissements sur la représentation 3D de l’aqueduc romain de Gorze à Metz.
Cet aqueduc long de 22km a été construit au début du IIème siècle et était destiné à alimenter la cité de Divodurum (Metz). S’il n’a sans doute plus été en activité dès le Vème siècle, les vestiges du pont qui traverse la vallée de la Moselle, entre Ars et Jouy-aux-Arches sur plus d’1km, sont toujours visibles et frappent les esprits.
Les dernières restaurations ont enrichi les sites d’Ars et Jouy de panneaux très complets, clairs et pédagogiques qui agrémentent la visite.
Aujourd’hui, même si l’article Wikipedia n’est actuellement pas très riche, on trouve de très bonnes ressources en ligne comme le site Archeographe. J’utilise également l’article très complet de la Carte Archéologie de la Gaule1, ou encore, les Mémoires de l’Académie de Metz pour les articles de Victor Simon2 au XIXème siècle.

C’est suite à quelques discussions avec Claude Lefebvre, l’archéologue qui a dirigé les dernières études et restaurations, que je me suis décidé à démarrer ces représentations. La qualité de la documentation en ligne étant largement suffisante, cette nouvelle série de billets va surtout aborder des questions de représentation graphiques en 3D.
Pour commencer, la première image ci dessous est un rendu rapide réalisé, il y a déjà quelques années, pour défricher les difficultés :

Premier rendu rapide et peu précis

Si ces premiers rendus sont prometteurs sur la représentation de l’environnement ou la prise en compte de la dimension de l’ouvrage, je suis cependant resté bloqué un certain temps sur des difficultés de précision.
Les «cubes volants» sur l’image ci-dessus, sont la position des piles existantes telles qu’elles ont été référencées dans les sites cartographiques en ligne comme Google Map ou OpenStreetMap. Les écarts entre les arches générées en 3D et les positions référencées ne permettent pas de positionner précisément les bassins amont et aval. Si on se satisfait de ces approximations, l’usage de la 3D ne serait alors que décoratif. Nous verrons dans les billets à venir qu’il est aujourd’hui possible d’utiliser des outils open source pour obtenir des représentations de qualité avec une bonne précision. L’usage de l’open source nous permet également d’avoir confiance dans la pérennité des données.

En attendant, voici les premiers résultats:

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R calendar heatmap: densité de données temporelles

Toujours à la pointe de l’actualité1, je vous propose pour ce Vendredi Saint de nous intéresser à la visualisation de décès. Même si j’arrive bien après la guerre (ou plutôt ses commémorations) cela concerne plus particulièrement les morts pour la France de la Première Guerre mondiale.

En réalité je vous propose surtout une technique de représentation d’évènements temporels : une carte de densité temporelle (ou calendar heatmap). L’usage de cette représentation devient de plus en plus courante depuis son usage sur la forge de développement de logiciels GitHub. Elle permet de se faire une idée assez rapide de la distribution des évènements. Jugez par vous même:

Densité temporelle des morts pour la France nancéiens

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Cathédrale de Metz en 3D nouveaux rendus

Pour nous consoler pendant que la toiture de Notre Dame de Paris brûle, je vous diffuse mes dernières rendus de la cathédrale de Metz en 3D.

Un changement de machine et de carte graphique me permet maintenant d’utiliser plus facilement le dernier moteur de rendu intégré à Blender: Cycles. Celui-ci calcule les images directement sur le processeur de la carte graphique (GPU) sans consomer l’intégralité des ressources de ma machine.
Comme vous le voyez ci-dessous, je ne cherche pas réellement à obtenir un effet réaliste mais j’aime beaucoup l’effet photo-jouet de ce rendu.

Rendu 3D Cycles du portail de la Cathédrale de Metz

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