CAHIERS DE LA MAISON de LA RECHERCHEEN SCIENCES HUMAINES

Université de Caen Basse Normandie

RECONSTITUTION VIRTUELLEDE LA

ROME ANTIQUE

Travauxdu

Pôle Pluridisciplinaire"Ville-Architecture, Urbanisme et Image virtuelle"

N° 14, avril 1998

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SOMMAIRE

Avant - Propos................................................................................................................ 3Françoise LECOCQ, "Caen - Bruxelles - Caen. Plan de Rome et pédagogie" .................. 4

Gérard JEAN-FRANCOIS, "La Rome antique et les réseaux informatiques" ...................... 8

Jean-Paul GOSSET, "Un SIG sur la Rome antique"......................................................... 12

Marie-Claire DAVY, "La modélisation avec AES. L'exemple du temple de Vesta" ........... 15

David FRANTZ, "La modélisation du Colisée" .................................................................. 22

Claude JADOT, "La photographie, la vidéo et le Plan de Rome"...................................... 33

David DESFOUGERES / Frédéric TOURNIQUET, "Simulation d'un montage complexe

en réalité virtuelle : le velum du Colisée" .............................................................. 36

Véronique ROBERT, "Le Serveur WEB réalisé par le Pôle pluridisciplinaire" ................... 61

Frédéric TREFEU, "Une maquette en perpétuelle évolution" ............................................ 70

Philippe FLEURY, "La réalité virtuelle et la restitution de la Rome antique" ...................... 84

Bibliographie................................................................................................................... 93

Table des figures............................................................................................................ 95

Liste des membres du Pôle ............................................................................................ 97

3

AVANT-PROPOS

Philippe FLEURY*

La reconstitution virtuelle de la Rome Antique avance vite, très vite. En novembre

1993, ce n'était encore qu'un concept, une idée que m'avait soumise G. Jean-Francois, Di-

recteur du Centre de Ressources Informatiques de l'Université de Caen, et sur laquelle nous

travaillions tous les deux, recherchant des partenaires, une méthode, nous interrogeant

même sur la faisabilité. Aujourd'hui, c'est un serveur INTERNET, un film interactif, une di-

zaine de monuments et un quartier entier modélisés, un plan vectoriel, un SIG, des anima-

tions en images de synthèse, des centaines de photos engrangées, cinq stations de travail,

des conférences, des expositions, des articles, des mémoires..., une quinzaine de person-

nes au travail.

Entre temps, il y eut la construction de la Maison de la Recherche en Sciences Hu-

maines, l'installation en son sein du Plan de Rome de P. Bigot et, à l'instigation de R. Hérin,

le directeur de la MRSH, la structuration d'un pôle pluridisciplinaire de recherche intitulé "Ar-

chitecture, Urbanisme et Image virtuelle", s'appuyant lui-même sur trois structures déjà

existantes : le Centre d'Etudes et de Recherche sur l'Antiquité (CERLA), le Centre de Res-

sources Informatiques de l'Université de Caen (CRIUC) et le Centre Audio-Visuel (CAV).

Cette pluridisciplinarité fait notre force ; elle engendre aussi une grande complexité car nos

formations, nos statuts, nos préoccupations quotidiennes, nos horizons sont différents. Pour

que nous puissions continuer à travailler ensemble avec le même enthousiasme sur le projet

commun, la communication est plus que jamais nécessaire.

La communication interne se fait par la réunion hebdomadaire du mercredi, mais

nous avons également souhaité donner une information extérieure "collective". Tel est l'objet

de ce numéro des "Cahiers de la MRSH" dans lequel le lecteur trouvera côte à côte des

textes écrits aussi bien par des enseignants-chercheurs et des ingénieurs (ou élèves-

ingénieurs) que par des étudiants de troisième cycle. Nous n'avons d'autre ambition que de

faire connaître, à un instant donné, l'état de nos travaux et recherches sur la transmission de

nos données par les réseaux, leur utilisation pédagogique, la constitution d'un système

d'Information géographique, la modélisation sur station de travail, la réalisation des films ou

des animations en images de synthèses et la mise en place d'un serveur WEB.

* CERLA, Université de Caen, Professeur de Latin.

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CAEN - BRUXELLES - CAEN (1950-1997)UTILISATION PEDAGOGIQUE DU PLAN DE ROME

Françoise LECOCQ*

* CERLA, Université de Caen, Maître de Conférence en Latin.

L'actualité artistique invitait en 1997 à visiter l'exposition "Paris - Bruxelles / Bruxelles

- Paris (1848-1916)" consacrée à la peinture surréaliste autour de Paul Delvaux. C’était l'oc-

casion de découvrir un objet qui constitue, lui aussi à sa façon, un axe Caen - Bruxelles : la

copie de la fameuse maquette du Plan de Rome de Paul Bigot.

L'exemple de la maquette de Bruxelles

Installée aux Musées Royaux d'art et d'histoire, dans une aile du Palais du Cinquan-

tenaire, elle y occupe une salle entière, à deux niveaux. Elle est visible depuis un balcon

circulaire à l'entresol, éclairée par une impressionnante rampe d'une centaine de projecteurs

à découpe, qui illuminent tel ou tel monument à mesure que se déroule le commentaire en-

registré, déclenché à la demande par le visiteur. Quelques cartes montrant Rome à diverses

étapes de son développement urbanistique habillent les murs de la salle, tandis qu'à l'étage

inférieur, on peut s'approcher au plus près de la maquette, mais sur la moitié de sa circonfé-

rence seulement. Comme à Caen, il y eut autrefois un diaporama, lui aussi tombé dans l'ou-

bli.

Elle a la même échelle (2,5 mm par mètre) et les mêmes dimensions, puisque c'est

un des quatre moulages réalisés pour l'Exposition Internationale de Paris en 1937. C'est par

le biais du professeur Henry Lacoste, de l'Académie des Beaux-Arts de Bruxelles, qu'elle est

arrivée dans ce Musée. Mais, au premier coup d'oeil, le Plan de Rome belge offre une im-

pression différente du nôtre, car il est peint : le Tibre et les fontaines y coulent bleu, tandis

que les tuiles rouge brique, les coupoles des temples et les statues dorées, les arbres verts

et les cyprès presque noirs égaient de leurs taches de couleur une maquette dont la tonalité

générale est celle d'une terre cuite ocre, comme celle de Caen, dont la monochromie est

jugée parfois un peu austère.

De plus, des figurines représentant ces "héros nationaux" que sont Astérix et Obélix

ont été malicieusement disposées dans l'arène du Grand Cirque, où elles accomplissent un

5

tour d'honneur... Il est vrai que non seulement la maquette de Bigot, mais aussi les divers

objets de la collection d'antiques du Musée ont souvent servi de modèles aux auteurs de la

bande dessinée, comme l'indiquent ponctuellement des albums ouverts à la page concernée

en regard des objets copiés.

C'est Jean-Charles Balty, Professeur d’histoire à la Sorbonne, qui a supervisé la mise

en valeur et l'exploitation pédagogique de la maquette1 ; monumental ouvrage de cet ar-

chéologue sur les curies dans le monde romain a servi de base scientifique pour la recons-

titution virtuelle en trois dimensions du bâtiment du forum par les chercheurs de Caen2 Il faut

voir également dans le Musée la splendide reconstitution grandeur nature d'un long portique

corinthien aux fûts de colonnes cannelés en spirale dans la "salle d'Apamée", site de Syrie

fouillé précisément par J. Ch. Balty.

La librairie du Musée propose aux visiteurs et particulièrement aux scolaires, outre

une série de cartes postales des hauts lieux de l'histoire et du tourisme romains (île tibérine,

Cirque Maxime, Capitole, Panthéon, Colisée), une pochette pédagogique comportant : une

photographie de la maquette, sur laquelle vient se superposer un calque indiquant les prin-

cipaux points de repère, collines et grands monuments, un plan général avec liste et empla-

cement des bâtiments, un plan détaillé du Palatin et des forums impériaux.

Réalisations pédagogiques du Pôle et projets d'avenir

C'est sur ce principe et en partie sur ce modèle que l'équipe de Caen3 a conçu à son

tour son premier dossier pédagogique, réalisé avec les moyens techniques et la qualité que

permettent aujourd'hui l'informatique et la reprographie en couleur. Cette pochette comporte,

en plus d'une notice générale sur l'oeuvre de Bigot avec un plan d'ensemble de la Rome

impériale où se dessinent les contours de la maquette, trois plans superposables grâce à

l'emploi de transparents, qui permettent de voir, en noir, les collines, la muraille et les quel-

ques édifices de la Rome royale confinée entre Tibre, Palatin et Capitole ; puis, en bleu, les

réalisations encore rares de la Rome républicaine qui commence à empiéter sur le Champ

de Mars ; enfin, en rouge, l'expansion galopante de l'urbanisme impérial qui enserre d'une

enceinte beaucoup plus vaste la ville devenue capitale sans véritable schéma régulateur.

Sur le côté des plans, la légende dresse une liste de monuments (repérables par un chiffre

ou une forme) qui s'allonge de période en période. Deux autres documents sur papier pro-

1 Cf. sa communication au Colloque de Caen, Rome. L'espace urbain et ses représentations (29-30 juin 1989) :

"Henry Lacoste, La maquette de Bruxelles et l'enseignement de l'architecture et de l'urbanisme", p. 223-236,publié aux Presses de l’Université de Paris-Sorbonne (1991). J. Cf. Balty est également membre du comitéscientifique du Pôle de Caen.

2 Mémoire de Maîtrise réalisé par Myriam Delarue sous la direction de Ph. Fleury.3 J.P. Gosset, géographe et informaticien, F. Lecocq, latiniste, F. Tréfeu, historien, avec la collaboration de J.

Soria, professeur d'histoire.

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posent l’un d’identifier sur le plan de Bigot les édifices les mieux repérables, l’autre de suivre

le parcours du triomphe à travers le centre monumental, tandis qu'un questionnaire permet à

l'élève de prendre une part active à la visite.

Pour la suite, il est facile de concevoir d'autres transparents, par exemple de type

thématique, regroupant diachroniquement telle ou telle catégorie d'édifices : religieux, politi-

ques, de loisir, etc., ou encore illustrant un sujet précis, comme "l'eau à Rome".

C'est qu'il s'agit en effet de faire revenir les visiteurs, et au premier chef les scolaires,

du Primaire au Secondaire autour du Plan de Rome dont l'intérêt ne s'épuise pas en une

seule visite : le taux de fréquentation est en hausse constante (le 5 000° visiteur a été fêté

en juin 1997), au point qu’il devient même difficile, par manque de disponibilité et de person-

nel4, de faire face à toutes les demandes ; il convenait donc de mettre au point des installa-

tions et « produits » utilisables de façon éventuellement autonome. De plus, il faut que les

modes d'approche soient diversifiés et si possible renouvelés, et que tous les types de sup-

port de l'information soient utilisés : le dossier pédagogique reste un outil traditionnel, que ne

remplace pas, mais que vient compléter aujourd’hui l'écran visuel, celui de la télévision, ou

encore de l’ordinateur : serveur Internet ou borne interactive. Actuellement une installation

audio-visuelle mobile, avec magnétoscope numérique, permet la diffusion des films vidéo et

la projection sur grand écran, tandis que trois bornes interactives permanentes déjà en place

autour de la maquette donnent accès au serveur dont les pages et les liens sont régulière-

ment mis à jour et augmentés5. Des CD-ROM — qui n'auront jamais si bien porté leur nom6

— seront bientôt disponibles, sous une première version, simple reprise des pages WEB,

utile à ceux qui ne sont pas raccordés au réseau , puis dans une seconde version, plus ar-

chitecturée, interactive et conviviale. La fascination des jeunes est certaine pour ces nou-

veaux types d’approche de la maquette, dans lesquels ils deviennent partiellement acteurs,

ou tout au moins « navigateurs » . Les images de synthèse et les animations en 3D les pas-

sionnent et, de la contemplation à la création, il n’y a qu’un pas que non seulement nos étu-

diants, mais même des élèves du Secondaire ont déjà franchi7.

4 Depuis la rentrée 1997, un professeur d’histoire détaché par le Rectorat a été mis à mi-temps à la disposition

du Pôle.5 Dernière mise à jour à partir du Mémoire de Maîtrise d’Hélène Jandricek « Rome antique sur Internet » (dir. Ph.

Fleury).6 Rappelons que le sigle signifie « Compact Disk Read Memory Only ».7 Lycée Alain Chartier de Bayeux, dans le cadre du Concours Lanfranc organisé par le CNRS pour la Haute - et

Basse Normandie en avril - mai 1998 : reconstitution virtuelle du temple d’Hadrien au Champ de Mars.

7

Pour l’avenir, un ambitieux projet de scénographie, dont le financement est à l’étude,

permettra d’associer, dans un véritable spectacle, vues de la maquette, images virtuelles,

photographies de la Rome actuelle et illustrations sonores, de façon à donner au plan-relief

de Bigot, objet définitivement figé en Roma aeterna, en plus de la vie que confèrent les ani-

mations en 3D, une quatrième dimension : celle de l’épaisseur historique.

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LA ROME ANTIQUE ET LES RESEAUX

Gérard JEAN-FRANCOIS*

Le phénomène Internet

Pour situer le problème, on a l’habitude de donner des chiffres, mais ils sont toujours

approximatifs car la croissance est constante. L'Internet c’est en ce moment environ 50 mil-

lions d’utilisateurs (presque la population de la France). C’est 15 millions de machines

connectées fin 1997 (avec un facteur de croissance égal à 2 par an) dont 3,6 millions en

Europe parmi lesquelles on en trouve 260 000 en France. A l’origine l’Internet est une com-

munauté d’ordinateurs utilisant des règles de communication standardisées (protocole

TCP/IP), mais toutes ces machines sont raccordées à un réseau (réseau de Campus par

exemple) et Internet interconnecte de proche en proche les différents réseaux qui peuvent

exister dans le monde entier.

Ces réseaux ont des tailles différentes (de une à plusieurs milliers de machines), ils

peuvent être publics ou privés et surtout ils ont des débits très variables au niveau de leur

raccordement. La notion de débit est extrêmement importante car, sur les réseaux, circulent

des informations qui sont numérisées et complètement transformées en éléments binaires

(0 ou 1). Si par exemple le chiffre 5 devient 101 sous forme binaire, cela se complique

quand on veut numériser une séquence de télévision et surtout le nombre d’éléments binai-

res devient énorme (270 millions théoriques pour une seconde de télévision). Aussi le temps

de transport d’un certain nombre d’éléments binaires (bits) sera totalement différent si on a

un débit est de 4800 bits/seconde (cas du téléphone) ou s’il est de 155 millions de

bits/seconde (155 Mb/s : cas des futurs réseaux haut débit).

Architecture Internet

Internet fédération de réseaux : comment cela se présente à Caen ?

La plupart des machines de l’Université de Caen sont connectées à des réseaux de

campus fonctionnant à 10 Mbits/seconde. Ces réseaux sont connectés au réseau régional

VIKMAN qui, lui, fonctionne à 100 Mbits/seconde.

Ce réseau régional VIKMAN est lui même connecté par une liaison de 4

Mbits/seconde au réseau national RENATER, lequel est relié en particulier au continent

Nord-Américain par une liaison à 16 Mbits/seconde. Compte-tenu de l’architecture Internet,

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on va retrouver en Amérique du Nord un schéma à peu près identique, mais que nous ne

connaissons pas. Il se peut donc que l’on veuille communiquer avec une machine connectée

sur un réseau par une liaison à 2 Mbits/seconde. Dans ce contexte intervient la notion de

goulot d’étranglement ; la vitesse entre 2 points sera forcément égale à la vitesse la plus

faible. C’est ce qui est représenté schématiquement sur la figure 1.

Services sur Internet

Le principal service est la messagerie électronique, mais il existe aussi le transfert de

fichiers (FTP), des groupes de discussion (NEWS) et aussi des serveurs dits serveurs W3

pour World Wide Web ou encore WEB. Tous les mois s’ouvrent en France environ 400 ser-

veurs.

Arrivé à ce stade il peut y avoir des doutes sur l’utilité de l’Internet, car des millions

de machines avec des millions de serveurs sur lesquels vont se trouver des milliards d’infor-

mations, il y a vraiment de quoi s’y perdre.

Rassurez-vous : nous ne sommes pas dans le monde informatique pour rien et nous

allons demander aux machines de rechercher (avec l’aide d’un logiciel spécialisé) les infor-

mations qui nous intéressent ; ces ensembles sont appelés moteurs de recherche et ont

pour nom Altavista, Yahoo, etc...

Où est Rome ?

Si l’on demande aux différents moteurs de recherche de nous dire où l’on peut obte-

nir des informations sur Rome, nous allons obtenir une multitude de serveurs il est question

de Rome (Traité de Rome, Rome capitale de l’Italie, etc.) Pour ce qui est de la Rome anti-

que, il va falloir affiner la recherche et là on s’aperçoit que, même mondialement, les infor-

mations disponibles sont extrêmement restreintes. Une autre approche consiste à chercher

monument par monument les lieux où des informations sont disponibles, c’est ce qu’a fait un

groupe d’étudiants. A partir du moment où l’on connaît tous ces points, il est facile de les

relier au serveur W3 de Caen. Celui-ci en effet est très consulté (73 000 connexions en

mars 1997) et c’est à partir de lui que l’on crée des liens (on dit des hyperliens) pour aller

chercher des compléments d’informations sur d’autres serveurs situés sur Internet. En fait

Rome est sur Internet et on peut comparer ce serveur à un livre situé sur le réseau de

l’Université, mais qui renvoie à d’autres livres situés n’importe où sur Internet.

Le grand livre de Rome est donc constitué de feuilles plus ou moins riches réparties

sur les serveurs du monde entier connectés à l’Internet.

* Directeur du Centre de Ressources Informatiques de l'Université de Caen.

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Ce qui existe à Caen

C’est bien entendu la partie la plus importante et elle se compose de textes, de cro-

quis et d’images, le tout étant numérisé et véhiculé sous forme de 0 et de 1 (éléments binai-

res)1.

Lorsque vous allez lire du texte, chaque caractère représente 8 bits, donc une page

de texte est peu de chose par rapport aux débits des réseaux. Par contre plus les images

sont de bonne qualité et en couleur, plus leur volume est grand et plus le temps nécessaire

à leur affichage sera long. De plus, comme sur les routes on n’est pas forcément seul, aux

heures de pointes on se bousculera et les délais seront plus longs. Sans entrer dans le dé-

tail, sont disponibles actuellement sur le serveur W3 de Caen :

- des explications textuelles,

- des photos de la maquette,

- des diapositives de la Rome antique,

- des images extraites de reconstitutions virtuelles de bâtiments.

Ce qui manque

Deux supports d’information manquent : le son et l’image animée. Actuellement lors-

que vous consultez le serveur de l’Université, vous ne disposez d’aucun document sonore,

de même vous n’avez aucun commentaire sonore. Techniquement cela existe et ne pose

pas de problème. Le seul obstacle, c’est qu’il est nécessaire d’avoir sur son poste de travail

des éléments de restitution, à savoir haut-parleurs et carte son ; or ceux-ci sont loin d’être

généralisés.

Les séquences animées qui doivent viser l’interactivité existent. Plusieurs visites inte-

ractives de monuments reconstitués virtuellement ont été réalisées et sont visibles sur des

postes de travail individuels. Leur mise à disposition sur le réseau est envisageable, mais le

résultat (cf. figure 1) sera décevant, voire inadmissible si les débits ne sont pas suffisants.

Conclusion

Beaucoup d’informations concernant la Rome antique sont disponibles à travers les

réseaux. Ce qui manque le sera, mais il faudra dissocier les différents points d’accès. Si sur

le réseau de l’Université et sur VIKMAN il n’y a pas de problèmes (eu égard aux vitesses

disponibles), il faudra sélectionner le type d’information mis à disposition des autres utilisa-

teurs en tenant compte de leurs moyens d’accès.

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��

�MACHINE DU CRIUC

HEBERGEANT LE SERVEUR W3DE L'UNIVERSITE DE CAEN

Figure 1 : Le réseau INTERNET

1 Cf. article de V. Robert, "Le Serveur Web réalisé par le Pôle Pluridisciplinaire", dans le même recueil.

Amérique du Nord

RENATER

VIKMAAN100 Mb/s

CAMPUS I10M Mb/s

Réseaux intermédiaires

Serveur situé aux Etats-UnisPoste de travail connectépar le réseau téléphonique

16 Mb/s

10 Mb/s 4 Mb/s

2 Mb/s

10 Mb/s

28 000 bits/s

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UN S.I.G. SUR LA ROME ANTIQUE

Jean Paul GOSSET*

Qu'est-ce qu'un Système d'Information Géographique (SIG) ?

Un SIG représente deux réalités distinctes. Le terme SIG est utilisé tant pour définir les

logiciels permettant de saisir, modifier, gérer, analyser, représenter l'information géographi-

que que pour qualifier l'ensemble des matériels, logiciels, données et procédures mis en

place pour traiter l'information géographique. Ainsi on perlera de ARC-INFO 61 comme étant

un SIG (nom du produit), mais aussi du SIG. Plan de Rome qui, lui, représente l'application.

Un S.I.G. est avant tout utilisé pour effectuer la gestion et la représentation

d’informations spatiales.

Dans le cas présent, nous disposions au départ de deux documents :

- un plan papier de Paul Bigot datant de 1942, mais concernant la maquette de

PARIS (elle même détruite depuis plusieurs années),

- le plan des 102 modules de la maquette de Caen réalisé avant son départ en

restauration en 1994. Notre premier pas fut la réalisation d’un scanner permet-

tant l’obtention d’un fichier informatique du plan de masse de Paul Bigot. Ce

plan global a ensuite été recalé avec le plan des modules de Caen, ceci nous a

permis de réaliser une première couche d’information, le plan de la maquette

de Caen par saisie en interactif à l’écran des différents éléments de ce plan.

Cette première couverture, ou couche en langage S.I.G., comporte en fin de

réalisation plus de 50 000 arcs2.

Une seconde étape fut l’acquisition d’une image satellite SPOT-IMAGE en mode pan-

chromatique3, ce qui permet d’obtenir une image de la Rome actuelle (août 1992) dont la

résolution du pixel4 représente un carré de 10 mètres de coté. A travers le module GRID du

logiciel nous avons effectué un recalage de l’extrait de cette image concernant la ville de

Rome avec nos couvertures créées précédemment (le plan global et le plan des modules de

notre maquette). Nous avons ainsi la preuve de l’extrême précision des relevés de Paul Bi-

got, car avec cette finesse de résolution les principaux édifices de la Rome antique vue par

l’architecte sont parfaitement positionnés.

* CRIUC, Université de Caen, Assistant Ingénieur.1 Logiciel développé par ESRI (Environnement Systems Research Institute).2 Elément, segment de vectorisation.3 4e bande SPOT à taille de l’image : 6000 x 6000 pieds.4 Plus petit élément analysé par le radiomètre du satellite.

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A travers ces trois sources, créées ou acquises, nous avons maintenant différents ni-

veaux d’informations :

- le plan précis de la maquette de Caen,

- l’ensemble des modules de cette maquette,

- l’évolution de la Rome antique partagée en trois grandes époques :

- la Rome royale,

- la Rome républicaine,

- la Rome impériale,

- le centre monumental de Rome.

Nous sommes à présent au stade où nous découpons notre plan de masse de la ma-

quette module par module afin de constituer une base de données précisant le contenu his-

torique, iconographique, bibliographique de chacun de ceux-ci.

Cette partie de l’application fera appel au module INFO du logiciel afin de charger les

données, en assurer la maintenance, permettre l’interrogation et la réalisation des éditions

d’états.

Une étape prévue est la création du relief. La topographie de la ville nous permettra au

travers d’un module du logiciel, TIN, de reconstruire le relief et d'y positionner les différents

bâtiments, quartiers qui sont en cours de reconstitution virtuelle. Petit inconvénient toute-

fois : les données archéologiques permettant de restituer le relief réel de la Rome du IVe

siècle ne sont pas disponibles pour l’ensemble.

A ce jour toutes ces réalisations sont disponibles en consultation interactive à partir

d’un module de visualisation et d’interrogation simple d’utilisation : ARC-VIEW.

Un logiciel SIG permet donc de relier des couches d’informations et de combiner les

configurations spatiales des phénomènes qui relèvent de l’économie, de la géologie, de la

démographie, de la sociologie, et dans notre cas de l’histoire et de l’architecture.

Il doit donc être capable d’analyser et de synthétiser toutes sortes d’informations à

différentes échelles. Le SIG est un outil géographique qui suit cette démarche et facilite la

mise en rapport de phénomènes spatiaux différents.

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Figure 2 : Plan Arc-Info de la maquette

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LA MODELISATION AVEC AES(Architecture Engineering Series)

logiciel d’architecture d’IBM.L’exemple du temple de VESTA

Marie-Claire DAVY*

Le butLa modélisation est une action qui permet de reproduire un objet sur support informa-

tique d’après des sources de nature différente (plans, images, photos, etc.) et de garder

toutes ces informations graphiques dans un fichier. AES permet de modéliser un élément

architectural (chapiteau, base, fût), un monument, un ensemble urbain etc., à partir de don-

nées historiques, archéologiques, de remettre à jour des modèles à partir de nouvelles ac-

quisitions de données (nouvelles fouilles etc...). Il permet de réaliser une structure filaire,

c’est à dire une représentation en trait qui est le squelette du modèle.

Ces éléments modélisés peuvent être associés à un matériau, être visualisés sous des

angles différents, habillés avec une texture pour donner une image de synthèse qui servira

elle-même pour des animations en trois dimensions.

Le premier but fixé est la modélisation du plan de Rome conformément à la maquette

de Paul Bigot avec ultérieurement la mise à jour suivant les nouvelles découvertes. Le fac-

teur temps est donc un élément important. Les monuments connus (Colisée, temple de

Portunus, temple de Vesta, arc de Constantin par exemple) sont modélisés après des re-

cherches bibliographiques effectuées par les enseignants, étudiants, chercheurs.

La gestion de tous les documents (films, photos, diapos, etc.) et des données gra-

phiques provenant d’AES se fera à l’aide d’une base de données qui reste à mettre en

place.

Analyse/décomposition du modèle

Les informations concernant un édifice peuvent être de nature différente (photo, dia-

po, plan, etc...). Avant de commencer la modélisation, il faut vérifier la cohérence de ces

informations et quelquefois faire un choix parmi plusieurs hypothèses. Ce choix revient aux

spécialistes.

Quand le choix d’un monument a été fait, il faut repérer les différentes parties qui le

composent et pour chacune de ces parties étudier les symétries, les répétitions possibles et

* CRIUC, Université de Caen, Ingénieur d'études.

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aussi faire la liste de tous les matériaux utilisés.

Le temple de Vesta

Le temple de Vesta est un temple rond avec des colonnes très travaillées. Quelques

photos du temple de Vesta sont disponibles sur Internet ainsi que quelques explications

concernant ce temple. Elles se trouvent aux adresses suivantes (la liste n’est pas exhaus-

tive) :

http ://www.unicaen.fr/rome/rome8.shtml

http ://www.trincoll.edu/fyso110/zimmerman/Chapter1/vesta.html

http ://www.tulane.edu/lester/text/Western.Architect/Rome/Rome18.html

Les documents qui ont servi à modéliser ce temple ont été rassemblés par un étudiant,

d’après les recherches d’Auer1 et de Jordan2.

Informatiquement, nous l’avons découpé en quatre parties essentielles : les colonnes,

la cella, le toit et le podium.

Nous nous attarderons un peu sur les colonnes pour la méthode de travail et donne-

rons quelques plans des autres éléments.

Les colonnes

Les colonnes sont décomposées en trois parties : la base, le fût, le chapiteau.

Une fois ces trois parties modélisées, il faut les rassembler et les recopier autour d’un

cercle de diamètre connu.

Un avantage important d’AES est que le logiciel permet de modéliser à un niveau très

fin pour ensuite simplifier le modèle. Trois niveaux sont utilisés. Ces modèles sont récupérés

sous 3D STUDIO au format AUTOCAD (DXF). Le modèle allégé suffit en général car les

fichiers deviennent vite trop lourds à manipuler.

Un des autres avantages d’AES est de pouvoir stocker ces modèles dans des bi-

bliothèques sous forme de symboles. Ces symboles peuvent éventuellement servir à cons-

truire d’autres monuments. Les bibliothèques sont faites par niveau et type d’éléments :

vestacols0 (niveau le plus fin de la colonne) vestapods0 (niveau le plus fin du podium)

vestacols1 vestapods1

vestacols2 (niveau le moins fin) vestapods2

Pour des formes géométriques simples il n’est pas nécessaire d’avoir plusieurs ni-

veaux.

Les formes géométriques les plus courantes sont :

- les lignes constituées de segments de droite reliés par des noeuds, 1 H. Auer "Der Temple des Vesta und das Haus der Vestalinnen am Forum Romanum", in Akademie der Wis-

senschaft im Wien, Philol.-Hist. Klasse 36, 1888, p. 209-228.

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- les polygones constitués de lignes fermées. Par exemple un cercle est un polygone

constitué d’un nombre choisi de segments , tout dépend de la précision souhaitée. Les for-

mes en trois dimensions sont obtenues à partir de ces formes simples.

Le chapiteau

Le chapiteau corinthien de niveau le plus fin a été récupéré. La modélisation inter-

médiaire n’a pas été faite jusqu’ici par manque de temps. Le chapiteau corinthien récupéré a

été adapté au mieux dans l’enveloppe globale ci-dessous.

Figure 3 : Chapiteau corinthien sous AES

La base

Figure 4 : Modélisation d’une base de colonne en trois niveaux

2 H. Jordan, Topographie der Stadt Rom in Altertum, Berlin, 1878-1907.

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Le fût

Le fût est très complexe à modéliser : c’est un cylindre avec des parties évidées etces parties évidées sont elles-mêmes remplies jusqu’à a peu près un tiers de la hauteur dufût. Il a fallu pour cela utiliser des fonctions d’AES telles que clip, copy link, copy rotate etcopy mirror.

fût colonne entière

Figure 5 : Modélisation d’un fût de colonne

Les quatre colonnes d’entrée servaient d’appui probablement à des portes et pré-

sentaient des ergots dont voici des vues de dessus

Les colonnes ordinaires Les deux colonnes centrales Les deux colonnes de chaquecôté des colonnes centrales

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Figure 6 : Les colonnes du temple de Vesta

La cella

La cella a une forme cylindrique simpleElle a été construite à partir de deux cerclesde soixante segments. L’entrée donne sur unescalier extérieur. De chaque côté de l’entréeil y a deux colonnes. Les fonctions clip ont étéutilisées pour percer le mur et adapter les co-lonnes.

Figure 7 : La cella du temple de Vesta

Le toit

Le toit se décompose en deux par-ties :

- toit supérieur,- toit inférieur.

Les tuiles ont été modélisées sousforme de symboles avec pour les raccorderles symboles crêtes.

Figure 8 : Le toit du temple de Vesta

20

Le podium

Élément détaillé du podium répété parrotation le long d’une ligne courbe pour obte-nir le bas du podium.

Figure 9 : Le podium du temple de Vesta

21

Voici le temple de Vesta reconstitué sous sa forme filaire. AES par les différentesvues possibles permet de tourner autour d’un élément pour pouvoir le contrôler

Figure 10 : Le temple de Vesta sous AES

22

LA MODELISATION DU COLISEE :QUELQUES APERÇUS DE METHODE GENERALE

David FRANTZ*

Le Colisée a été l’objet des représentations les plus diverses au fil des siècles. Voya-

geurs, aventuriers, architectes ont dessiné, gravé, décrit ce gigantesque monument qui n’a

pas lassé d’interroger les hommes1. L’évolution des techniques, qui a permis de passer pro-

gressivement du support papier à l’outil informatique, nous donne incontestablement des

moyens puissants non plus seulement en terme de représentation, mais dorénavant de re-

constitution : l’ajout de la troisième dimension permettra de mieux percevoir "le représentant

le plus prestigieux et le plus achevé des amphithéâtres"2.

Une brève présentation du Colisée

Le Colisée est un amphithéâtre comme il en existait beaucoup dans l’Empire romain,

en tant que lieu de spectacle pour les combats entre gladiateurs (munera) ou avec des ani-

maux (uenationes). Rome n’a bénéficié que tardivement d’un amphithéâtre digne d’elle : les

travaux de construction ont commencé sous Vespasien en 71 ou 72 ap. J.C., l’inauguration

a eu lieu en 80 sous Titus. Le but d’une telle construction était de satisfaire les besoins ludi-

ques des Romains juste après la destruction de tous les édifices de spectacle lors de

l’incendie de 64 ap. J.C. (appelé communément "incendie de Néron"). Le Colisée tiendrait

d’ailleurs son nom de la proximité du colosse doré de Néron qui devait se sentir bien petit à

côté d’une telle majesté...

Réalisé par un architecte inconnu, l’amphithéâtre occupe une position centrale dans

la ville, au milieu d’une grande esplanade entre les collines du Caelius et du Palatin, dans le

prolongement du Forum républicain. A proximité, les casernes de gladiateurs, les hôpitaux et

les entrepôts liés aux spectacles constituent les ludi du Colisée.

Orienté sur son plus grand axe WNW-ESE, les dimensions du Colisée sont de

187,75 mètres de long sur 155,60 de large, pour environ 48,50 mètres de hauteur. Il est

constitué d’une façade de trois étages qui court le long d’une ellipse. Chaque étage est per-

cé de 80 arcades. Particularité de sa richesse architecturale, chaque niveau correspond à

un style ornemental : le rez-de-chaussée a des chapiteaux doriques, le premier étage des * CRESO, Université de Caen, Doctorant1 Cf. E. Jeusset, Colisée et Circus Maximus : images et réalité, Mémoire de D.E.A., sous la direction d'E. De-

niaux, Université de Caen, 1995.

23

chapiteaux ioniques, les deuxième et troisième des chapiteaux corinthiens. L’intérieur

(cauea) comprend des galeries annulaires et des escaliers pour circuler et permettre au pu-

blic de gagner les gradins. Ces gradins sont eux-mêmes divisés en trois niveaux (maenia-

na), un podium, deux grandes loges pour l’empereur et sa suite aux deux extrémités du petit

axe, avec une colonnade au sommet. Le sous-sol est plus tardif puisqu’il est incompatible

avec les naumachies (combats navals) : cages, trappes, machineries préparaient l’entrée

des bêtes sauvages et l’installation des décors. Il semble que la forme elliptique du bâtiment

permettait une meilleure adaptation entre une capacité élevée de spectateurs (jusqu’à plus

de 50 000) et un angle de vue satisfaisant sur tout point de l’arène où pouvait se dérouler un

combat.

Figure 11 : Plan du Colisée (Golvin)

Méthode de modélisation

Le Colisée avait déjà été modélisé dans le cadre d’un pré-projet avec IBM : la recons-

titution de la façade et des gradins faisait partie des éléments d’évaluation de l’utilisation par

l’équipe du Plan de Rome du logiciel d’architecture AES conçu par cette société. F. Tourni-

quet et D. Desfougères, de l’Ecole navale de Brest, ont d’ailleurs utilisé ce modèle pour

créer une animation du déploiement du velum et de son dispositif (cf. infra). Cependant, les

contraintes de temps, la spécificité de l’objectif, le manque d’informations au moment de la

réalisation, sont à la source d’erreurs de dimensions et de construction à différentes échel-

2 J. C. Golvin, L'amphitéâtre romain, Paris, CNRS, 1988.

24

les, sans parler d’absence d’éléments ou de simplifications abusives.

Notre objectif est de proposer un modèle à la fois exact dans sa forme, dans la préci-

sion des mesures, et exhaustif à toutes les échelles, c’est-à-dire un amphithéâtre le plus

proche possible du Colisée du IVe siècle ap. J.C., époque de référence de toute la reconsti-

tution virtuelle du Pôle " VILLE. Architecture, Urbanisme et Image virtuelle".

La modélisation sur AES3 consiste à créer dans un repère orthonormé des objets en

structure filaire, c’est-à-dire représentés à l’écran par des angles (nodes) et des arêtes (ed-

ges) : ces objets, totalement transparents, ne sont que des coquilles (car on ne représente

que ce qui peut être accessible à l’oeil). Les constructions réalisées seront par la suite

transférés sur d’autres logiciels - en l’occurrence 3DStudio et 3DSMAX - pour les habillages,

les éclairages et les animations. Toutes les constructions virtuelles réalisées, que ce soit à

l’échelle du détail du profil d’une base de colonne ou de celle d’un monument, peuvent être

corrigées de manière permanente : tout est modifiable, ce qui est pratique pour satisfaire

toute remise en cause.

Toutefois, il est impératif de ne pas sauter certaines étapes avant de procéder à une

reconstitution :

Recueillir le plus d’informations possible

Nous nous sommes volontairement détaché de la maquette du Plan de Rome car il

s’agit pour nous d’intégrer les hypothèses vérifiées après les années 1940 et a fortiori de

corriger les erreurs de P. Bigot : respecter la division en étages des gradins, la présence

d’une colonnade au sommet de la cavea, etc.

Nous avons utilisé, par ordre prioritaire :

J.C. Golvin, L’amphithéâtre romain, tomes 1 et 2, CNRS, 1988.

L.J. Duc, in Roma Antiqua, Envois des architectes français (1788-1924) - Forum, Colisée,

Palatin, Ecole Nationale Supérieure des Beaux-Arts, Paris, 1986, pp 258-291.

A.B. Desgodetz, Les édifices antiques de Rome dessinés et mesurés très exactement, Pa-

ris, 1682.

Nous avons cherché des informations plus générales ou très ponctuelles dans :

R. Luciani, Il Colosseo, Milano, De Agostini, 1993.

F. Coarelli, Guide archéologique de Rome, Paris, Hachette, 1994.

D. Desfougères et F. Tourniquet, Projet de fin d’études : simulation d’un montage complexe

en réalité virtuelle : le montage du velum sur le Colisée, Ecole navale de Brest, Pro-

motion 1994.

R. Graefe, Vela Erunt, Die Zeltdächer der römischen Theater und ähnlicher Anlagen, Mainz 3 Cf. Article de M. C. Davy, "La modélisation avec AES. L'exemple du temple de Vesta", p. 21.

25

am Rhein, Verlag Philip von Zabern, 1979.

M.W. Jones, "Designing amphitheatres", in Mitteilungen des Deutschen Archeologischen

Instituts-Römische Abteilung, vol. 100, 1993, pp 391-442.

Confronter ces informations, les comparer

Faire le tri entre les renseignements et choisir entre telle ou telle version, telle ou telle

cote plutôt qu’une autre n’est pas la tâche la plus aisée. Ainsi avons-nous rencontré certai-

nes difficultés devant la diversité et les contradictions des informations ; cela a par exemple

été le cas pour les sections de mâts et les dimensions des corbeaux, ou encore les mesures

des fenêtres alternées de l’étage attique et même la taille de l’arène :

Desgodetz Ecole navale Graefe4 Duc

dimensions de la

section des mâts

0,40 m × 0,40 m 0,45 m × 0,55 m 0,444 m × 0,349 m

dimensions des

corbeaux

0,5606 m × 0,635 m 0,665 m × 0,723 m 0,65 m × 0,72 m

Golvin5 Desgodetz Duc6

les petites

fenêtres1,30 m × 0,90 m 1,296 m × 1,215 m 1,40 m × 1,25 m

les grandes

fenêtres

2,57 m × 1,72 m 2,626 m × 3,324 m

(2,036 × 2,634)

3,20 m × 2,476 m

(2,64 × 1,916)

Luciani Golvin

arène 87.30 m × 54.30 m 79.35 m × 47.20 m

grande ellipse 188 m × 156 m 187.75 m × 155.60 m

Les mesures choisies (en gras dans les tableaux) l’ont été en fonction de l’évaluation

des documents, des concordances entre les sources, de vérifications sur des documents

photographiques, etc. 4 In Graefe, op. cit. p. 60.5 In Golvin, op. cit. p. 179.

26

En fait, cette étape est essentielle même si elle est sans doute la plus difficile à as-

sumer, car elle engendre nombre de remises en cause et on doit toujours avoir à l’esprit

qu’un choix ponctuel peut entraîner des modifications en cascade...

La modélisation proprement dite : avant tout, chercher des logiques de construction

Des logiques de construction sont indispensables pour créer avec le moins d’effort,

donc le moins de difficultés possible. En priorité, il faut repérer les symétries et les répéti-

tions, ce qui permet de se concentrer sur les seuls éléments reproductibles.

Figure 12 : Le quart de l’ellipse avec ses deux secteurs

A l’échelle du monument, nous travaillons sur un quart de l’ellipse : façades, cavea,

gradins sont symétriques, à l’exception de quelques escaliers, vomitoires et galeries. Ce-

pendant, nous avons divisé ce quart en deux secteurs (secteurs A et B) pour deux raisons

essentielles : les Romains n’ont pas créé d’ellipse proprement dite, mais un ovale à quatre

centres tracé au cordeau et dont les arcs ont été ajustés entre eux ; deuxième raison : cette

technique des quatre cercles est plus facilement applicable sur AES même si les ajuste-

ments impératifs ne permettent pas de garder des segments uniformes, d’où des travées -

élément vertical composé des quatre niveaux - qui seront de largeur différente entre les

deux secteurs A et B :

6 In Duc, planche 8.

27

Golvin Duc, pl. 8 modélisation

largeur de travée à partir des grands cercles

(secteur B)

6,74 m 6,76 m 6,7502 m

largeur de travée à partir des petits cercles

(secteur A)

6,74 m 6,76 m 6,7975 m

Figure 13 : Un des éléments de la façade. Profil

Le principe général de construction de la façade est de copier 80 fois une travée sur

le périmètre de l’ellipse. Comme nous venons de le voir, ces travées se différencient selon le

secteur considéré (A ou B), et également suivant la présence de la petite et de la grande

fenêtre à l’étage attique. Au total donc, quatre travées différentes sont à copier, en utilisant

la technique des copies circulaires à partir des quatre centres. De plus, nous nous sommes

attachés à prendre en compte les lignes de fuites centripètes dans la modélisation des voû-

tes, vu que les dimensions raccourcissent plus on se dirige vers les centres de construction.

28

Figure 14 : Les quatre centres du Colisée

Toujours sur un quart du monument, la même technique de copie sera employée

pour les gradins : il s’agit de reproduire en rotation le profil des dénivellations, et ensuite

d’installer escaliers et vomitoires en concordance avec les réseaux de la cavea.

Des retouches sont toujours indispensables pour ajouter ou modifier des éléments

qui échappent aux logiques de répétitions.

A l’occasion, quand on bénéficie de documents de bonne qualité, il est particulière-

ment utile de les scanner pour en récupérer les profils de corniches et de chapiteaux après

redressements et changements d’échelle. En l’occurrence, les planches de Desgodetz nous

ont été précieuses.

Figure 15 : Les gradins

29

Remplir les "bibliothèques"

En plus d’une base de données potentielle, la création de bibliothèques permet à des

éléments les plus divers d’être enregistrés ("symboles") et réutilisés à un autre endroit,

même pour la construction d’un autre bâtiment ; par exemple, nous réutilisons souvent des

colonnes pour plusieurs bâtiments ou à défaut des profils, modifiables, de bases ou de cor-

niches.

Pour la façade du Colisée, cinq bibliothèques ont été créées :

amphifac1s0 : pour le niveau 1 (étage dorique),

amphifac2s0 : pour le niveau 2 (étage ionique),

amphifac3s0 : pour le niveau 3 (étage corinthien),

amphifac4s0 : pour le niveau 4 (attique),

amphi : bibliothèque générale où sont enregistrés les quatre types de travées, à partir de

laquelle ces dernières sont placées sur l’ellipse.

Des symboles de taille importante sont par exemple utilisés pour la construction des

premier et deuxième ambulacres (couloirs circulaires) du niveau 1 dans la cavea : chacun -

1Aamb1_2 et 1Bamb1_2 - comporte deux voûtes, des faces de piliers, des impostes, et sera

copié à partir des centres.

Figure 16 : Une des bibliothèques AES pour le Colisée

30

A titre d’exemple, on peut voir la bibliothèque du niveau 2, amphifac2s0 ...

symboles en commun éléments "droits" secteur A secteur B

- 2dcorps 2Acorps 2Bcorps

2imppf - - -

- 2dimp 2Aimp 2Bimp

2archvpf - - -

2archv - - -

2basepf - - -

2base - - -

2fut - - -

2chapvolf - - -

2chap - - -

2corn1pf - - -

- 2dcorn1 2Acorn1 2Bcorn1

2chappilpf - - -

2chappil - - -

2corn2pf - - -

- 2dcorn2 2Acorn2 2Bcorn2

2corn3pf - - -

- 2dstyl 2Astyl 2Bstyl

2colentionic - - -

- 2dcolionic 2ABcolionic 2ABcolionic

- 2dionic 2Aionic 2Bionic

où, impostes (imp), archivoltes (archv), chapiteaux (chap), corniches (corn), etc, sont enre-

gistrés avec leur profil (pf).

31

Des "bibliothèques" pour les niveaux de simplification

Les bibliothèques présentées précédemment contiennent des symboles non simplifiés

(simplification 0, s0). Ici, les détails des corniches, bases, chapiteaux ne seront visibles que

lors de prises de vue ou d’animations très rapprochées. Il ne sert à rien de garder cette ri-

chesse pour des vues générales et éloignées, d’autant plus que cela alourdirait exagéré-

ment les fichiers. Il sera donc nécessaire de multiplier les bibliothèques s0 par s1 et s2, cha-

cune correspondant à un niveau de simplification plus poussé.

Du projet à la réalisation :

Le travail de construction virtuelle sur matériel informatique, que ce soit pour le cas

du Colisée ou d’un autre monument de l’Antiquité romaine, permet de vérifier des hypothè-

ses architecturales, des méthodes de construction, etc.

Toutefois, force est de constater qu’on ne peut rendre un bâtiment intégralement

exact, qui calque à 100 % avec la réalité. Ainsi la modélisation n’a permis que de se rappro-

cher des valeurs réelles du Colisée :

Golvin Duc Modélisation

grand axe de l’arène 79,35 m 78,43 m 79,31 m

petit axe de l’arène 47,20 m 47,67 m

grand axe du monument 187,75 m 187,42 m

petit axe du monument 155,60 m 155,85 m

surface de l’arène (Sa) 2 943 m2 2 942,92 m2

surface totale (St) 22 951 m2 22 943,37 m2

grand axe / petit axe de l’arène 1,68 1,664

surface de la cavea (Sc=St-Sa) 20 007 m2 20 000 m2

arène/cavea (Sa/Sc) 14,7 % 14,7 %

périmètre extérieur 539,4 m 541,82 m

largeur de la cavea 54,20 m 54,10 m

32

Il est vrai qu’on peut critiquer les sources, qui fournissent parfois des informations

contradictoires ; on peut arguer du fait qu’il s’agit d’une ruine, et que les ravages du temps

ne permettent pas de disposer de renseignements exacts. En fait, il faut songer aussi à

l’écart plan - exécution, beaucoup plus important dans l’Antiquité qu’il ne l’est généralement

aujourd’hui à l’heure des moulages béton standard. Par exemple, dans les mesures réelles

effectuées sur le bâtiment, l’écart entre les piliers de façade au rez-de-chaussée varie : entre

4,20 m et 4,50 m7.

Avec sa précision, ses symétries, sa recherche de régularité absolue, le logiciel

d’architecture ne peut rendre finalement qu’un Colisée idéal, quelque peu éloigné de la ré-

alité.

7 Duc, planche 1.

33

LA PHOTOGRAPHIE, LA VIDEO ET LE PLAN DE ROME

Claude JADOT*

Historique

Au cours d’un colloque sur Rome et lors de la visite du plan de P. Bigot, il avait été

constaté qu’aucune couverture photographique orthogonale n’existait. L’idée de mettre en

"mémoire" le plan était lancée.

Dès 1990, un essai de faisabilité est exécuté dans des conditions artisanales. Pour

respecter l’orientation N-S des photographies et avoir des points de repères, nous avions

tendu un quadrillage fait de fils de couleur au-dessus de la maquette. La passerelle

d’observation au-dessus du plan n’était malheureusement pas orientée N-S. Les essais,

bien que concluants, furent abandonnés. Le choix arbitraire d’une couverture photographi-

que par déplacements conformes à ceux de la passerelle permit d’obtenir une centaine de

photos "aériennes". Celles-ci ont contribué à première élaboration du plan en 2D de la ma-

quette de plâtre.

Pour apprécier l’ampleur des outrages subis par la maquette au cours des ans et

permettre d’avoir une autre forme de mémoire, un premier film vidéo est réalisé, il montre la

totalité du plan avant sa restauration. Le point de vue choisi est en plongée d’environ 40°, la

passerelle permettant de faire les travellings.

Au cours de sa restauration à Semur en Auxois, chaque module a été filmé. Les mo-

dules étant disposés sur un plateau tournant, il a été possible de simuler une prise de vue

panoramique. En complément, chaque élément a été filmé en travelling latéral, en gros plan,

avec une règle graduée de référence.

La quantité d’informations est énorme, leur exploitation semble néanmoins difficile :

on ne voit que les bâtiments extérieurs, or très souvent les monuments intéressants sont à

l’intérieur du module. Néanmoins, il est possible d’utiliser cette mémoire pour vérifier les co-

tes de telle maison ou de tel bâtiment "enfouis" dans la maquette reconstituée.

L’ensemble de ces expérimentations nous a permis d’élaborer des stratégies diffé-

rentes quant à l’utilisation de la vidéo.

A quoi sert la vidéo?

Nous pensions pouvoir utiliser les images vidéo ou photographiques comme support

* Directeur du Centre Audio-Visuel de l'Université de Caen.

34

à la reconstitution virtuelle. L’impossibilité d’avoir le point de vue idéal nous a obligé à aban-

donner ce projet.

Par contre, la vidéo permet de s’approcher virtuellement d’éléments difficilement re-

connaissables de loin par un néophyte. Il est dès lors possible d’élaborer des scénarios di-

vers en fonction des besoins.

• C’est ainsi qu’un film de présentation des travaux du pôle pluridisciplinaire "Ville, Archi-

tecture, Urbanisme et Image virtuelle" permet aux visiteurs de mieux connaître la Rome

antique. Ce film se veut évolutif et peut être corrigé et complété. Il est en quelque sorte la

carte de visite du pôle de recherche.

• D’autres produits sont en cours d’élaboration : ceux-ci seront mis à la disposition des gui-

des et leur permettront des explications plus faciles, des repérages des monuments plus

aisés, une vision intra-maquette inimaginable sans l’utilisation d’une caméra endoscopi-

que posée dans les rues du plan, donnant ainsi au spectateur un point de vue inattendu.

• La fabrication d’un film interactif, autorisant le spectateur à construire son propre scéna-

rio, nous permet de connaître de façon plus précise les limites de la vidéo analogique

(utilisant les bandes magnétiques et les magnétoscopes). En effet celle-ci contraint

l’utilisateur à lire le contenu de manière linéaire, la recherche d’une séquence est longue

et imprécise.

• Les productions sur bande magnétique ont l’avantage du coût de stockage. La fabrication

d’une bande mère en qualité "broadcast" (norme TV professionnelle) permet la duplica-

tion sans perte importante.

La fabrication de films interactifs ou de séquences indépendantes nous a conduit à

penser vidéo numérique.

La vidéo numérique présente des avantages importants et répond aux besoins :

l’accès instantané à un plan est possible. Le transfert de séquence d’animation informatique

en séquence télévisuelle est facile. La souplesse du montage se fait en temps réel. Il peut

être envisagé de ne mettre à disposition du spectateur que des plans indépendants et de lui

proposer de créer son scénario : c’est lui qui fera son propre montage virtuel.

Comme toute technologie, la vidéo numérique présente aussi quelques inconvénients.

Pour obtenir la qualité broadcast (la seule permettant le stockage et la duplication sans

perte), il est nécessaire d’avoir des outils performants ayant des débits rapides et des dis-

ques durs de très grande capacité : pour maintenir une fluidité filmique de 25 images/sec et

le maximum de couleurs (16 millions), le disque dur doit pouvoir débiter en continu 6

Mbits/sec et avoir une capacité de stockage suffisante puisque 1Go ne peut accepter que 4

minutes de film.

35

Une image TV numérisée est représentée par 720 x 576 pixels (soit 414 720 pixels)

en 16 millions de couleurs codées sur 24 bits : sa taille est d’environ 10 Mo. non compres-

sés. En utilisant des taux de compression de l’ordre de 5:1, il est possible d’obtenir une

image plein écran n’occupant que 2 000 Ko sans dégradation.

En se référant aux chiffres ci-dessus, il semble impossible d’utiliser, à l’heure ac-

tuelle, le réseau pour véhiculer une telle quantité d’information. Par ailleurs, la technologie

du moniteur informatique lui interdit de diffuser de manière optimum des films vidéo à 25

images/sec. sans saccades : ceux-ci ne peuvent être lus que sur des moniteurs vidéo ou

des téléviseurs acceptant des images entrelacées.

Il est donc nécessaire de convertir les vidéos plein écran en des fichiers plus petits,

lisibles sur les écrans informatiques. Seuls les films vidéo numériques peuvent être convertis

en un produit typiquement informatique grâce à des logiciels de montage vidéo non-linéaire.

La mise en place de bornes interactives et de "magnétoscopes numériques" permet

d’envisager une nouvelle utilisation du couple informatique et audio-visuel. Un logiciel pourra

gérer la borne et l’ordinateur, la partie magnétoscope de celui-ci assurant la diffusion télévi-

suelle des films numériques.

Ces équipements donneront une plus grande autonomie aux visiteurs certes, mais

nécessiteront une collaboration encore plus étroite entre l’informatique et l’audio-visuel, cha-

cun de ces domaines ayant ses propres contraintes techniques. A nous de créer cette in-

terface pour que le public apprécie encore plus ce qui se joue autour du Plan de Paul Bigot.

36

SIMULATION D'UN MONTAGE COMPLEXE EN REALITE VIRTUELLE :LE VELVM DU COLISEE

David DESFOUGERES et Frédéric TOURNIQUET*

Ce travail utilise les techniques de la réalité virtuelle et plus particulièrement les tech-

niques de synthèse d'images afin de faciliter la compréhension d'un montage possédant un

certain degré de complexité, en s'appuyant sur l'exemple du montage du vélum sur le Coli-

sée (toile utilisée au temps des Romains pour protéger les spectateurs du soleil et de la

pluie). Il vise également à étudier les limites des ordinateurs à architecture PC.

Pour proposer une modélisation d'un montage tel que le vélum qui soit à la fois ré-

aliste et en accord avec les données archéologiques, il faut dans un premier temps étudier

le bâtiment sur lequel il va être mis en place, en l’occurrence l'amphithéâtre flavien de

Rome, plus connu sous le nom de Colisée, non seulement sur le plan des dimensions, mais

aussi sur celui de la fonction. Il faut également examiner de façon critique les travaux pu-

bliés sur la question des uela.

Dans un deuxième temps, il faut prendre en compte le contexte dans lequel s'inscrit

le travail. Notre projet est intégré à un projet de plus grande ampleur mené au sein d'un pôle

pluridisciplinaire de la MRSH de l'Université de Caen, intitulé "VILLE - Architecture, Urba-

nisme et Image virtuelle". Ce pôle regroupe des spécialistes de l'Antiquité, de l'Informatique

et de l'Audio-Visuel et le projet plus vaste est celui de la reconstitution virtuelle de la Rome

antique à plusieurs époques de son histoire, à des fins scientifiques et pédagogiques. Le

travail doit être vu comme faisant partie intégrante de cet ensemble plus vaste et non

comme un travail sans lien direct avec les autres travaux de reconstitution sur ordinateur

réalisés par l'équipe de la MRSH.

Une fois une hypothèse de modélisation retenue, il faut la mettre en place en utilisant

les moyens informatiques, matériels et logiciels, mis à notre disposition par la MRSH, quitte

à proposer des évolutions afin de mettre les moyens le plus en adéquation possible avec les

ressources informatiques nécessitées par le projet.

* Enseignes de Vaisseau, Elèves ingénieurs de l'Ecole navale de Brest

37

Études préliminaires

Les technologies disponibles pour la construction du uelum

Les cordagesLes Romains utilisaient le chanvre pour confectionner leurs cordages. Une table de

1977 à l'usage des architectes fixe la résistance d'un câble en chanvre de 31 mm de diamè-

tre à 3 236 kg et celle d'un câble de 35 mm à 4 257 kg. Ph. Fleury prend comme hypothèse

moyenne que les Romains pouvaient produire des cordes supportant une charge d'au moins

1 000 kg et ce chiffre sert de base à ses calculs [FL 93, p. 133].

Les pouliesLes Romains maîtrisent l'assemblage de poulies en bois et savaient réaliser des pa-

liers en cuivre pour les axes en rotation. La résistance de ces axes est fixée à environ

950 kg [FL 93]. Une moufle retrouvée relativement bien conservée possède deux poulies

disposées dans un plan horizontal et est datée du IVe siècle après J.-C. La chape mesure 71

cm de long, 19 cm de large et 15 cm d'épaisseur. L'axe mesure 27 cm de long pour un dia-

mètre de 3,3 cm. Les réas ont un diamètre de 12 cm pour 3,2 cm d'épaisseur. Cette moufle

pouvait recevoir des cordages de 3 cm de diamètre environ.

Les systèmes de multiplication d'effortLes Romains connaissaient le principe du levier et l'utilisaient dans leurs treuils, ca-

bestans et roues d'écureuil, afin de multiplier l'effort fourni par la main-d'oeuvre (un homme

peut fournir un effort de 20 à 25 kg tout au long d'une journée de travail). Ils connaissaient

également le principe du palan.

Un palan démultiplie l'effort à fournir pour, par exemple, soulever une charge grâce à

l'utilisation de plusieurs poulies : l'effort moteur est multiplié un nombre de fois égal au nom-

bre de poulies utilisées.

Les treuils et les cabestans multiplient l'effort moteur par le rapport de la longueur du

bras de levier sur le diamètre de l'axe autour duquel s'enroule la corde. L'utilisation d'un

tambour sur l'axe du treuil ou du cabestan permet de multiplier une deuxième fois l'effort

moteur, cette fois par le rapport du diamètre du tambour sur le diamètre de l'axe. Un cabes-

tan peut ainsi développer un effort de sortie théorique allant jusqu'à des valeurs de plusieurs

tonnes.

La roue d'écureuil, dispositif dans lequel des hommes font tourner une roue sous

l'effet de leur poids, permet d'exercer des efforts encore plus grands.

Les efforts moteur que l'on peut réellement fournir dépendent à la fois de la résis-

tance des cordages utilisés et des pertes dues aux frottements, celles-ci réduisant de 20 à

25 % l'effort théorique.

38

Les différentes hypothèses

L'hypothèse de R. Graefe

Graefe1 part du principe que la plus grande partie des gradins est ombragée par la

construction elle-même, ce qui a pour effet de limiter la surface à donner au vélum afin de

compléter la protection des gradins. Son système pour le vélum repose sur l'utilisation de

grandes perches en bois disposées à l'horizontale et maintenues par des cordages les liant

aux mâts. Sur ces perches sont fixées des cordes de guidage sur lesquelles coulissent des

toiles par l'intermédiaire d'anneaux semblables à ceux utilisés pour les voiles des navires

romains. Ce système autorise le maintien des perches par plusieurs cordages partant d'un

mât. Les toiles du vélum sont reliées entre elles au niveau des anneaux et coulissent donc

toutes d'un bloc.

Figure 17 : Hypothèse de R. Graefe

1 R. Graefe, Vela Erunt, Mayence, 1979.

39

Figure 18 : Détails de l’hypothèse de R. Graefe

L'hypothèse de Graefe, si elle est acceptable pour un théâtre dont les gradins ont

une forme semi-circulaire, l'est moins dans le cas du Colisée, car si ce système complète

effectivement l'ombrage de la partie des gradins qui bénéficie déjà de l'ombre produite par le

Colisée, il n'apporte pas d'ombre à la partie des gradins qui fait face au soleil, c'est à dire là

où l'ombre fait le plus défaut aux heures les plus chaudes de la journée, spécialement en

été, période à laquelle le soleil monte haut dans le ciel et donc à laquelle l'ombre propre du

bâtiment est la moins étendue.

L'hypothèse de l'architecte A. C. Carpiceci

L'architecte A. C. Carpiceci2 propose un système totalement différent de celui de

Graefe. Ce système repose sur l'utilisation d'un réseau de cordages destiné à supporter les

toiles du vélum, réseau rayonnant depuis un anneau central.

Un premier système de cordages part de l'anneau central, passe par des poulies

situées en haut des mâts puis redescend vers le sol pour venir s'enrouler sur des treuils so-

lidement attachés aux cippes situés tout autour du Colisée. Ce système sert à hisser l'an-

neau central depuis le sol jusqu'au niveau de la corniche. A la fin de cette opération, on vient

accrocher l'extrémité des cordages sur les mâts, afin de diminuer l'effort de flexion que su-

bissent ceux-ci.

Un deuxième système de cordages est alors mis en place afin de soutenir les toiles

du vélum. Ces cordages sont mis en tension grâce à des treuils se situant sur la terrasse de

la galerie supérieure du colisée.

Les toiles, de forme trapézoïdale afin d'épouser la forme elliptique du système, sont

alors déroulées et liées entre elles.

Cette hypothèse possède l'avantage sur celle de Graefe de permettre une couverture

2 Cf. R. Luciani, Il Colosseo, Milan, Fenice 2000, 1993, p. 87.

40

totale du Colisée. Elle n'est cependant pas très souple d'utilisation car la liaison des toiles

entre elles demande beaucoup de temps et fait prendre de grands risques aux marins de la

flotte qui sont obligés de se déplacer sur les toiles afin de réaliser cette opération.

Figure 19 : Vélum, hypothèse d’ A. C. Carpiceci

Figure 20 : Détails de l’hypothèse d’A. C. Carpiceci

41

Définition et conception du système

Intérêts du projet de simulation

Un moyen de compréhensionLa documentation concernant le Colisée est abondante ; en revanche, les références

au vélum sont, elles, peu nombreuses. De plus, il ne reste du montage des toiles que l'em-

placement des mâts sur la façade du Colisée. Par conséquent, les seuls moyens que nous

ayons de visualiser ce système sont soit de créer une maquette réelle, soit de modéliser sur

ordinateur de façon précise le Colisée avec les mâts, cordages et treuils associés aux pans

du vélum et ensuite de calculer des images présentant les différents éléments du montage.

De la même manière, on peut aussi créer des animations qui expliquent le fonctionnement

des pièces de l'édifice.

Nous avons réalisé une modélisation complète du mécanisme de montage et de dé-

montage du vélum. Par conséquent, si l’on désire créer une visite virtuelle qui commence

par une vue d'ensemble de l'édifice et de son mécanisme puis qui se prolonge par un par-

cours visuel autour d'un dispositif précis du montage (une poulie ou un treuil par exemple), il

est tout à fait possible de la réaliser : il suffit pour cela de définir un parcours pour une camé-

ra puis de faire calculer à l'ordinateur les images correspondantes. Actuellement, avec le

support informatique dont nous disposons à la Maison de la Recherche en Sciences Humai-

nes3 (à savoir du matériel et des logiciels grand public), le calcul peut durer plusieurs jours si

l’on désire obtenir une animation de une à deux minutes. Néanmoins, dans un proche ave-

nir, on peut penser que les ordinateurs seront suffisamment puissants et rapides pour cal-

culer, presque en temps réel, le parcours d'un observateur qui chercherait à comprendre le

fonctionnement des systèmes simplement en les regardant évoluer.

Un outil de validation des hypothèsesLa modélisation de ce montage complexe a aussi permis de mettre l'accent sur des

contraintes pratiques de réalisation qui n'apparaissent pas toujours lors de l'étude d'une hy-

pothèse. En effet, l'encombrement spatial est une caractéristique difficilement quantifiable

sur des mécanismes assez complexes. La modélisation informatique en trois dimensions

permet de mesurer et de visualiser l'espace disponible pour le fonctionnement de tel ou tel

système. Dans le domaine aéronautique, les sociétés Airbus et Boeing utilisent un logiciel

qui permet des gains de temps et de productivité lors de la conception d'un nouvel avion en

donnant aux ingénieurs une meilleure appréhension de l'encombrement des différentes piè-

ces utilisées pour l'assemblage d'un avion. Les ingénieurs peuvent ainsi tester sur ordinateur

3 Stage réalisé de juin à octobre 1996.

42

l'accessibilité de telle ou telle pièce ou réfléchir à la forme optimale à donner à une pièce

pour qu'elle soit facile à monter, ou encore tester, sans avoir recours à des maquettes ou à

de longues études sur plans, s'il n'y a pas de problèmes d'encombrement dans un volume

donné de l'avion.

En utilisant la modélisation informatique, on peut valider ou invalider certaines hypo-

thèses concernant les mécanismes du montage du vélum, nous seulement sur le plan des

mécanismes eux-mêmes, mais aussi sur celui de l'adaptation du système à la tâche qui lui

est dévolue. On peut, par exemple, faire calculer à l'ordinateur l'ombre projetée par la façade

du Colisée en fonction de la hauteur du soleil et ainsi valider ou invalider une hypothèse

comme celle de Graefe qui suppose que la majeure partie de l'ombre est produite par le

bâtiment du Colisée.

Un projet simple et évolutifUne des caractéristiques de cette modélisation est qu'elle est évolutive ; par consé-

quent, un étudiant qui trouverait d'autres informations concernant le vélum et son méca-

nisme pourrait aisément modifier notre montage. En effet, 3D Studio est un logiciel facile à

utiliser, aussi bien du point de vue de la modélisation que du point de vue du rendu des ima-

ges.

Une fois l'animation de présentation du montage complexe du vélum réalisée, il est

très facile de la visualiser, soit directement sur la machine ou sur une machine équipée du

même logiciel (3D Studio est un logiciel grand public), soit sur une machine possédant un

lecteur CD-ROM puisque les animations et le logiciel de visualisation approprié à l'environ-

nement de travail de la machine (Windows 95, UNIX, DOS...) peuvent être très facilement

gravées sur CD-ROM, soit encore sur une télévision car le transfert sur bandes vidéo des

animations est aisé. De ce fait, la diffusion du produit se trouve être simplifiée au maximum,

les écoles ou les particuliers pouvant aisément regarder cette animation avec les moyens

dont ils disposent déjà.

Notre projet est donc simple à faire évoluer et ses résultats sont simples à diffuser

vers le grand public.

Contraintes de réalisation

Contraintes liées au spectacle

La vision de l'arèneL'arène désigne l'espace où se déroulent les combats. Elle répond à deux exi-

gences : premièrement, elle doit être un espace clos et infranchissable assurant aux com-

battants la possibilité d'évoluer dans toutes les directions ; deuxièmement, elle constitue une

zone destinée à être vue dans son ensemble et de façon parfaite depuis toutes les places.

43

C'est pour toutes ces raisons qu'elle se situait toujours en contrebas et occupait la

partie centrale de l'amphithéâtre. De cette façon, tous les regards convergeaient naturelle-

ment vers elle et l'une des contraintes de réalisation pour les architectes responsables de la

construction du Colisée fut d'assurer une vision complète de la scène pour tous les specta-

teurs, quelle que soit la place qu'ils occupaient dans la cavea. Pour résoudre ce problème,

les Romains redressaient progressivement la pente des gradins afin d'améliorer l'angle de

vue des spectateurs.

Pour la modélisation du vélum, nous avons bien entendu tenu compte de cette spécifi-

cation, à savoir qu'un spectateur situé tout en haut des gradins doit pouvoir voir l'intégralité

des combats, donc l'intégralité de l'arène malgré le vélum et les apparaux nécessaires à son

fonctionnement. L'anneau central de cordage ne doit donc pas être trop bas, car sinon, une

fois toutes les toiles descendues, celles-ci masqueraient le côté de l'arène opposé au spec-

tateur. Sur le schéma qui suit, les deux traits en pointillés définissent une hauteur minimale

entre l'anneau central et l'arène car ils correspondent à l'axe du regard d'un spectateur qui,

se trouvant en A regarderait l'autre côté de l'arène, marqué par le point B.

Figure 21 : Hypothèse de l’École navale : étude graphique du montage

La course du soleilPour assurer la protection de l'intégralité de la cavea, nous ne pouvons jouer sur

deux paramètres : la hauteur et les dimensions de l'anneau central.

Dans le partage précédent, nous avons parlé d'une limite minimale entre l'anneau

central et l'arène. De la même manière, il existe une hauteur maximale pour cet anneau

central puisque le but premier du vélum est de protéger les spectateurs du soleil. Ainsi, dans

l'hypothèse où le vélum serait tendu horizontalement au-dessus des gradins, bon nombre de

spectateurs ne seraient pas protégés du soleil durant une grande partie de la journée. A

44

l'inverse, plus l'on abaisse l'anneau central, meilleure est la protection de la cavea. Il faut

donc placer l'anneau central à une hauteur juste supérieure à la hauteur minimale définie

dans le paragraphe précédent.

Reste donc à jouer sur le deuxième paramètre pour parfaire la protection contre le

soleil. Il est évident que plus les dimensions de l'anneau central seront petites et moins le

soleil pourra passer. Cependant, plus l'on réduit les dimensions de l'anneau central et plus

l'on réduit de façon significative la quantité de lumière au niveau de l'arène ; or, une arène

trop sombre gêne la perception des combats. Il faut donc dimensionner l'anneau central de

manière à ce qu'il soit juste assez resserré pour empêcher les rayons du soleil d'atteindre

les gradins au cours des heures chaudes de la journée sans pour autant trop assombrir

l'arène.

Pour cela, il faut connaître les hauteurs maximale et minimale que peut atteindre le

soleil à la latitude de Rome au passage au méridien. La hauteur du soleil à son passage au

méridien est donnée par la formule suivante : h=90°- �=90°- �+D, h correspondant à la

hauteur du soleil dans le ciel, ��à la distance zénithale du soleil,�� à la latitude de Rome

et D à la déclinaison du soleil. La déclinaison maximale du soleil valant 23°27' et la latitude

de Rome étant de 42°, on obtient une hauteur maximale de 71°33' et une hauteur minimale

de 48° (pour D=0°) pour le soleil au-dessus du Colisée. La hauteur maximale au passage au

méridien est atteinte lors du solstice d'été et la hauteur minimale est celle au solstice d'hiver.

Il faut donc trouver les dimensions de l'anneau central fournissant une bonne protection des

gradins pour les angles compris entre 71° et 20°, ce qui correspond à la hauteur du soleil

aux heures de spectacle les plus probables, sur une période allant du printemps à l'au-

tomne. Nous avons choisi ces dimensions grâce à une étude graphique.

Contraintes liées à la constructionLa première des contraintes concernant la modélisation est que celle-ci doit être en

accord avec les données archéologiques. Qu'il s'agisse de ses axes principaux ou de sa

hauteur, le Colisée a été modélisé aux dimensions exactes. Pour la taille des cippes et la

section des mâts supportant le vélum, nous nous sommes servis des planches de l'ouvrage

de J.-C. Golvin [GO 88] afin de déterminer de façon précise ces mesures. Quant aux valeurs

concernant les cordages, les poulies et les treuils, nous nous sommes appuyés sur les don-

nées de l'ouvrage de Ph. Fleury [FL 93].

45

Solution retenue

Figure 22 : Coupe schématique de la solution retenue

Le montage dans son ensemble

Figure 23 : Vue générale de l’extérieur

46

A l'extérieur du ColiséePour commencer cette étude de la solution pour le montage complexe du vélum sur

le Colisée, nous allons nous intéresser aux 160 cippes situés à l'extérieur du Colisée. Entre

deux cippes consécutifs, nous avons modélisés un treuil comme dans l'hypothèse d'A. C.

Carpiceci. Ce treuil servait à tendre les cordes soutenant le cordage central (les cordes A

sur la figure 25). Une fois tendues et tournées autour de l'axe du treuil, ces cordes remon-

taient jusqu'aux mâts afin de diminuer le couple exercé par les cordes de l'intérieur du Coli-

sée sur ces mêmes mâts. Cette étude sera reprise de façon plus précise infra. Pour ce qui

concerne les treuils, ceux-ci étaient maintenus en place par l'intermédiaire de pièces rectan-

gulaires en bois, elles-mêmes fixées aux cippes au moyen de cerclages en fer pris dans les

trous des cippes, un tube de cuivre faisant office de palier. Les trous modélisés sont encore

présents sur les cinq cippes qui subsistent autour du Colisée. Toutes ces pièces ont été mo-

délisées sur l'ensemble des cippes entourant le Colisée.

Figure 24 : Montage des treuils sur les cippes entourant le Colisée

47

A l'intérieur du Colisée

Figure 25 : Les niveaux de cordage

A l'intérieur du Colisée, nous avons modélisé trois niveaux de cordages et même un

quatrième pour les cordes partant du haut du mur de l'arène et allant jusqu'à l'anneau cen-

tral : cordes D sur le schéma. Cet anneau central est en fait composé de deux ellipses de

cordages ayant le même rapport grand axe sur petit axe que l'arène mais avec des dimen-

sions plus faibles. Par commodité nous continuerons à l'appeler anneau central. Les trois

niveaux de cordage notés A, B, C sur le schéma précédent ont respectivement les fonctions

suivantes.

Le niveau A sert à hisser l'anneau central jusqu'à ce que les cordes D soient ten-

dues. Ensuite les cordes A sont elles-mêmes tendues grâce aux treuils dont nous venons de

parler dans le paragraphe précédent. De cette manière on réalise une architecture rigide en

cordage capable de soutenir les autres cordages et le vélum. Cette opération demandait

sans doute beaucoup de main-d'oeuvre et de coordination, ce qui expliquerait la venue de

mille marins de la flotte à Rome deux fois par an. On peut raisonnablement penser que les

cordes continuellement exposées aux intempéries avaient besoin d'être changées tous les

six mois.

Le niveau B est composé de 240 cordes servant à manoeuvrer les pans du vélum.

En effet, nous avons conservé l'hypothèse d'A. C. Carpiceci concernant la décomposition du

vélum en 240 toiles de formes trapézoïdales. Les cordes B passent dans les poulies accro-

chées à l'anneau central et sont attachées à l'une des extrémités des toiles. De cette ma-

48

nière, lorsque l'on veut faire descendre une toile, celle-ci étant initialement enroulée autour

d'un axe, il suffit de tirer sur la corde B associée à cette toile. Pour remonter la toile, les ma-

rins disposent de leviers placés sur l'axe du rouleau.

Le niveau C est un réseau de cordes tendues entre la partie inférieure de l'anneau

central et le bas des mâts. Son rôle est de supporter le vélum qui, lorsqu'il est déroulé, vient

reposer sur ce réseau, et de maintenir la forme elliptique de l'anneau central tout en sup-

portant une partie du poids total.

Sur les mâtsLes mâts doivent supporter les mécanismes d'enroulement des toiles. Afin que les

cent marins affectés en permanence au Colisée pour la manoeuvre du vélum puissent tra-

vailler, nous avons modélisé deux chemins larges de 2m 50 au niveau des systèmes

d"enroulement des toiles. De cette manière, ils pouvaient rapidement monter ou descendre

les toiles en faisant tourner les tambours des mécanismes d'enroulement et en se servant

des cordes B.

Figure 26 : Décalage des mécanismes

Pour des raisons d'encombrement spatial et de bon recouvrement des toiles, ces

mécanismes sont décalés en hauteur tout autour du Colisée : un en haut, puis un en bas et

ainsi de suite.

Sur la figure 26, toute cette modélisation est bien visible et permet de mieux appré-

hender le fonctionnement d'enroulement et de déroulement des toiles.

Outre leur fonction de support aux systèmes de mise en place des toiles, les mâts

49

doivent aussi supporter le poids de l'ensemble. Pour cela les cordes A qui partent de l'an-

neau central pasent dans des poulies accrochées aux mâts et descendent vers les cippes.

Finalement, ces cordes remontent et viennent s'accrocher en haut des mâts. L'intérêt de ce

principe est qu'il permet de réduire le couple exercé sur le mât. On peut supposer que lors

de la mise en tension du cordage, les Romains utilisaient un haubanage temporaire pour

diminuer l'effort sur les mâts.

Sur les deux schémas ci-dessous, on constate que l'utilisation de la poulie modifie la

direction de la force notée F. Sur le schéma de droite, comme F est plus tangente au mât,

sa composante horizontale, c'est à dire la projection du vecteur F sur l'axe horizontal, est

plus faible. Par conséquent, le couple sur le mât, résultant de cette composante horizontale

de la force F, est diminué. De la même manière le retour de la corde sur le mât permet de

diminuer le couple de flexion que subit le mât puisqu'il crée un couple de direction opposée

à celui que crée la force F (les couples sont représentés par les flèches en pointillé sur le

schéma explicatif qui suit).

Figure 27 : Forces appliquées au mât

La perception visuelle d'un spectateurPour des raisons que nous avons déjà évoquées dans la partie consacrée aux

contraintes de modélisation, la hauteur entre l'anneau central et l'arène était comprise entre

deux limites : l'une correspondant au champ de vision d'un spectateur placé tout en haut des

gradins et l'autre étant liée à la course du soleil. Pour notre modélisation nous avons consi-

déré que les dimensions de l'anneau central devaient être aussi proches que possible des

dimensions de l'arène afin que les gladiateurs situés dans l'arène ne se retrouvent pas dans

la pénombre lorsque le vélum était entièrement descendu.

50

Ayant ainsi défini l'anneau central, nous avons alors favorisé la vision du spectateur

le plus haut perché au détriment de la protection contre le soleil. Par conséquent, en fin de

journée, lorsque le soleil est bas, celui-ci éclaire les gradins qui lui font face et ses specta-

teurs, mais on peut raisonnablement penser que les aspersions d'eau safranée suffisaient à

rafraîchir la foule étant donné qu'il s'agissait de fin de journée. Toutefois, dans l'hypothèse

où la zone des combats était réduite par un filet placé à quatre mètres du mur de l'arène, on

peut descendre l'anneau central de telle sorte que les deux conditions précédemment évo-

quées soient remplies, sans avoir à modifier les dimensions de l'anneau central.

La raison qui nous a conduits à choisir ce compromis entre la hauteur et les dimen-

sions de l'anneau central est qu'en plus de voir l'arène, les spectateurs devaient aussi pou-

voir voir les autorités de la tribune impériale qui venaient se montrer à la foule.

Les dimensions des éléments du montagePour conclure sur cette présentation de la solution retenue pour le montage com-

plexe du vélum sur le Colisée, voici quelques chiffres concernant notre modélisation :

- Les mâts ont une hauteur de 23m et une section de 45cm par 55cm, section

correspondant à celle des trous encore présents dans la corniche supérieure de la

façade.

- Les cordes ont un diamètre de cinq centimètres, ce qui assure une résistance à la

traction d'au moins 1 000kg [FL 93].

- Les poulies placées sur les mâts ont une longueur de 80cm.

- La surface totale des toiles est d'environ 22 000m2, soit un poids total de l'ordre de

12 tonnes à sec.

- L'ensemble des cordages présents à l'intérieur du Colisée a une masse totale esti-

mée à 68 tonnes.

- L'anneau central se trouve à 18m de hauteur par rapport à l'arène.

51

Réalisation informatique – présentation de la Plate-forme utilisée

Le matérielLe projet est réalisé sur des ordinateurs de type PC, conçus pour répondre aux be-

soins du grand public. Il ne s'agit donc pas de stations de travail puissantes et encore moins

de machines conçues spécifiquement pour la synthèse d'images et l'animation telles que

peuvent en proposer des sociétés comme Silicon Graphics. Ce choix s'explique par les

contraintes de formation des personnels travaillant sur le projet.

Les cartes mèresLes ordinateurs utilisés disposent de cartes mères intégrant un processeur Pentium

de la société Intel, cadencé à 100 ou 133 MHz4 : ils correspondent donc à une offre de

gamme moyenne.

La plupart des ordinateurs sont dotés d'une carte mère ne pouvant recevoir qu'un

seul processeur, mais l'un d'eux possède une carte mère pouvant en accueillir deux, ce qui

est intéressant en termes de temps de calcul, à condition que le logiciel utilisé soit en me-

sure de gérer deux processeurs en même temps.

L'autre élément important sur une carte mère est constitué par la mémoire vive ou

RAM. Cette mémoire vive permet au processeur de stocker des informations et d'y avoir

rapidement accès, ce qui accélère la vitesse de traitement de ces informations. En effet, si

le processeur ne peut pas stocker en mémoire vive les informations dont il a besoin, il utilise

le disque dur pour les stocker, ce qui diminue considérablement la rapidité d'accès à ces

informations, un accès au disque dur étant beaucoup plus lent qu'un accès à la mémoire

vive. Les barrettes de mémoire vive mises à notre disposition nous permettent de doter un

ordinateur avec 16, voire 32 Mo de mémoire vive.

Les cartes vidéoLa carte vidéo est l'élément servant d'intermédiaire entre le processeur et le moniteur

sur lequel on visualise les informations. Elle est chargée de traduire en image les données

que lui envoie le processeur. Dans un domaine comme celui de la synthèse d'images, c'est

un élément très important car la qualité et la rapidité d'affichage d'une image dépend en

grande partie de cette carte vidéo. La plupart des ordinateurs de la MRSH sont dotés de

cartes vidéo semblables à celles dont sont dotés les ordinateurs de gamme moyenne ac-

tuels. L'un d'eux est doté d'une carte Matrox MGA Millenium, carte reconnue pour sa rapidité

et sa qualité d'affichage.

4 Le travail décrit ici a été réalisé pendant l'été 1996. La puissance des ordinateurs utilisés maintenant est beau-

coup plus importante.

52

Les disques dursEn matière de stockage d'informations, l'une des machines dispose d'un disque dur

de 2 Go de capacité, ce qui correspond à l'offre actuelle, tandis que la deuxième dispose

d'un disque dur de 812 Mo.

Le disque dur est un élément important car il permet de stocker de façon permanente

de grandes quantités d'informations. Il est aussi fréquemment utilisé par le processeur

quand ce dernier vient à manquer de mémoire vive pour stocker les informations dont il a

besoin pour travailler. Il faut donc avoir un disque dur rapide, afin que le temps d'accès

moyen à une information par le processeur soit le plus faible possible, et de grande capaci-

té, car la synthèse d'images est une activité très gourmande en place.

Conclusion

Les machines mises à notre disposition sont donc des machines possédant des

configurations matérielles semblables à celles que proposent actuellement les marques et

assembleurs d'ordinateurs de bureau à l'usage du grand public. L'une d'elle (dotée d'une

carte mère pouvant accueillir deux processeurs, d'une carte graphique Matrox et de 128 Mo

de mémoire vive), représente cependant une solution intermédiaire entre ces configurations

et les configurations haut de gamme en matière de micro-informatique.

Le logiciel

La modélisation du vélum et son animation sont réalisées sous le logiciel 3D Studio,

version 4, de la société Autodesk 3DS4, l'un des logiciels les plus couramment utilisés dans

le monde de la synthèse d'images5.

Présentation générale du logiciel3D Studio est un logiciel écrit pour le système d'exploitation DOS de Microsoft, pos-

sédant une interface utilisateur graphique, avec menus déroulants et boutons. Le logiciel est

divisé en plusieurs modules. Trois modules servent à la modélisation des objets tridimen-

sionnels, ce sont le modeleur 2D, l'extrudeur 3D et l'éditeur 3D. Le module de l'éditeur de

matériaux sert à créer des matériaux qui seront affectés aux objets géométriques pour don-

ner l'illusion de la matière. Le module animateur permet de réaliser l'animation d'une scène

créée dans l'éditeur 3D. Le module banc de montage permet de réaliser le montage d'ani-

mations.

5 Nous utilisons maintenant le logiciel 3D Studio Max écrit pour Windows.

53

Les outils de modélisationLa première étape de toute modélisation est la création d'objets géométriques tridi-

mensionnels.

Le modeleur 2D permet de créer et de modifier des polygones définis par des splines

de Bézier réglables formées de sommets et de segments. Ces polygones servent à définir

des formes qui peuvent être utilisées de quatre manières : importer la forme dans l'extrudeur

3D et la recopier le long d'un chemin tridimensionnel pour en faire un objet maillé 3D, utiliser

la forme pour remplacer le chemin par défaut de l'extrudeur 3D qui est la ligne droite, im-

porter directement la forme dans l'éditeur 3D pour créer un objet maillé 2D ou importer la

forme directement dans l'animateur pour qu'elle serve de trajectoire à un objet, une lumière

ou une caméra. Le modeleur 2D dispose d'outils pour créer facilement des formes com-

plexes, notamment en permettant le contrôle de la courbure des splines.

L'extrudeur 3D permet de générer des objets maillés 3D à partir des formes créées

dans le modeleur 2D et d'un chemin. L'extrudeur permet de passer de l'espace 2D à l'es-

pace 3D en ajoutant une profondeur à la forme créée dans le modeleur 2D. Cette profon-

deur est ajoutée le long d'une courbe tridimensionnelle appelée chemin. Les formes et le

chemin sont des splines composées de sommets et de segments formant un ensemble ap-

pelé modèle. Ce modèle est utilisé pour créer un objet maillé qui est exporté dans l'éditeur

3D et intégré dans la scène courante. A la différence du modèle, l'objet maillé n'est pas

composé de splines, mais de faces triangulaires adjacentes comportant trois sommets et

trois côtés. L'extrudeur 3D permet de générer des objets complexes en jouant sur la com-

plexité du chemin, sur des paramètres de profil ou sur le nombre de formes importées le

long du chemin.

L'éditeur 3D permet de charger des formes géométriques, de créer des primitives

élémentaires 3D, telles que des sphères, des boites ou des cônes et de créer d'autres objets

maillés 3D en raccordant des sommets et en construisant des faces ou en effectuant des

opérations booléennes sur des objets maillés existants. Les trois opérations booléennes

disponibles sont l'union, la soustraction et l'intersection de deux objets se chevauchant.

L'éditeur 3D permet également de disposer les objets maillés créés dans l'extrudeur

3D et dans l'éditeur 3D, d'afficher, de déplacer et modifier la forme géométrique des objets

maillés 3D.

La deuxième étape de la modélisation consiste à affecter des matières aux objets

géométriques créés afin de permettre le calcul d'images réalistes. 3D Studio offre un choix

de matériaux et permet la création de matériaux nouveaux grâce au module de l'éditeur de

matériaux. Ce module joue sur de nombreux paramètres comme la couleur à donner à la

matière en fonction de l'éclairage, la transparence, la brillance. Il permet également d'appli-

54

quer des textures, des reliefs ou des effets de brillance particuliers.

Les outils d'animationL'animateur génère des animations faisant intervenir les objets maillés, les caméras,

les projecteurs et les lumières distantes disponibles dans la scène 3D de l'animateur 3D.

Dans l'animateur, l'utilisateur définit les images clés de son animation en effectuant des

transformations sur les objets maillés, les lumières et les caméras de la scène de départ.

L'animateur se charge ensuite de générer les images intermédiaires à intercaler entre ces

images clés pour restituer l'illusion du mouvement et créer une animation.

Les objets maillés admettent les transformations suivantes : changement de position,

rotation, changement d'échelle, interpolation polymorphe (transformation de l'objet en un

autre objet), dissimulation (affichage ou non dans la scène). Les lumières et les caméras

admettent également des transformations : les lumières peuvent changer de couleur, se

déplacer, les caméras peuvent, entre autres, effectuer des travellings, changer de champ de

prise de vue.

L'animateur permet également de créer des hiérarchies d'objets. Tous les objets en-

fants d’un même objet parent conservent leur position et leur forme par rapport à leur pa-

rent. Cela permet d'animer simplement un bras de robot par exemple: en liant la pince au

bras du robot, si pendant l'animation le bras bouge, la pince bouge avec lui.

Le banc de montage permet de créer des fichiers d'animation à partir d'images et

d'autres animations que l'on désire monter ensemble afin de créer une seule animation.

Modélisation de la solution retenue

Etat initial de modélisation du Colisée

Le Colisée a été modélisé par le pôle "Ville – Architecture, Urbanisme et Image vir-

tuelle" de la MRSH en collaboration avec les sociétés IBM et ProjecVisions sous le logiciel

AES. Ce modèle, comprenant la façade extérieure du Colisée et les gradins, a été importé

sous 3D Studio sous format DXF et converti en fichier 3D Studio, non sans difficultés en

raison de la taille des fichiers et de quelques erreurs de modélisation apparues lors du

transfert. Après correction des erreurs sous AES, le transfert a nécessité la découpe des

fichiers AES en plusieurs fichiers DXF, qui ont ensuite été fusionnés sous 3D Studio. Le

travail de correction des erreurs et le transfert ont pris une semaine et demie.

La modélisation de la façade du Colisée repose sur celle d'un élément qui a été copié

à l'identique 80 fois pour former la totalité de la façade. Cet élément modélise trois emplan-

tures de mâts, une arcade et une colonne de chacune des trois galeries périphériques et

une fenêtre. Le principal problème est que cet élément de façade est plan, alors que la fa-

çade du Colisée est de forme ovale et que par conséquent le rayon de courbure de cette

55

façade devient important aux deux extrémités du grand axe ; il y a donc des problèmes de

raccord entre les éléments plans de la modélisation, qui, pour être faibles au voisinage du

petit axe deviennent plus gênants au voisinage du grand axe, notamment en ce qui

concerne le respect des dimensions des trous permettant le passage des mâts du vélum au

travers de la corniche supérieure du bâtiment. Il y a un net chevauchement des éléments de

modélisation, chevauchement qui ne laisse pas une place suffisante pour le mât. De plus,

cette méthode de modélisation n'a pas permis de prendre en compte les deux grandes en-

trées donnant accès à l'arène, un pilier de la façade se trouvant dans l'axe de chacune des

entrées aux extrémités du grand axe.

Les gradins ont été modélisés par symétrie: un quart des gradins a été modélisé puis

par symétrie le reste des gradins a été créé. Cette modélisation des gradins était imparfaite

et de nombreuses erreurs n'ont pas encore été corrigées. Ces erreurs apparaissent de fa-

çon flagrante au rendu car certaines faces sont mal orientées ce qui produit des ombres là

où il n'y en a normalement aucune. L'état de la modélisation correspond à l'époque où les

gradins supérieurs du Colisée étaient encore en bois ; la galerie supérieure de la cavea à

laquelle fait référence l'architecte A.C. Carpiceci dans son hypothèse de reconstitution du

vélum n'est pas présente dans la modélisation mise à notre disposition.

Les difficultés de la modélisation

La principale difficulté de modélisation tient à la forme ovale du Colisée. En effet,

pour créer les quelque quatre mille objets que comporte la modélisation du système complet

du vélum et les ajuster sur une forme ovale, 3D Studio ne propose à notre connaissance

que deux méthodes : soit chaque objet est créé et ajusté manuellement, ce qui est irréaliste,

soit chaque sorte d'objet (cordes, poulies, mâts ...) est créée par copie d'un modèle le long

d'un chemin qui ne peut être que circulaire. Nous avons donc adopté la méthode suivante

afin de réduire au maximum le travail fastidieux consistant à placer exactement chaque ob-

jet : création d'un quart des objets le long d'un chemin circulaire, déplacement un à un de

ces objets pour les mettre en place, double symétrie pour créer les trois quarts des objets

restant à générer, puis ajustement précis de ces objets de manière globale et non plus un à

un. En fonction du type d'objet, il nous a quand même fallu placer un à un de soixante à cent

vingt objets, ce qui a impliqué de passer des heures à déplacer et faire tourner des objets

pour les mettre précisément en place. On peut estimer entre cent vingt et cent cinquante

heures le temps qu'a nécessité ce travail.

L'autre grande difficulté tient à la place en mémoire requise pour charger et travailler

sur les fichiers créés car plus le fichier est gros et plus l'ordinateur met de temps à répondre,

même à la commande la plus simple. Nous avons atteint des tailles de fichiers tellement

importantes que l'ordinateur ne pouvait même plus gérer de manière satisfaisante les mou-

56

vements de la souris, celle-ci disparaissant pendant plus d'une seconde, ou la sélection

d'une commande dans un menu, le simple affichage du menu nécessitant des temps de

l'ordre de la seconde. Tout ceci ralentit considérablement le travail de modélisation.

Quelques chiffres significatifs

La taille du fichier contenant la modélisation complète du Colisée et de l'ensemble du

vélum est de 45,08 Mo sur le disque dur. L'ouverture de ce fichier sous 3D Studio nécessite

de l'ordre de 124 Mo de mémoire vive, ce qui implique que pour pouvoir travailler sur ce fi-

chier il faut au moins 128 Mo de mémoire vive, avec les inconvénients dus à la taille du fi-

chier précédemment décrits. Trois chiffres donnent l'ampleur de la modélisation : le fichier

complet comporte 4 159 objets comportant en tout 1 868 437 faces et 1 004 852 sommets.

Le fichier ne contenant que le vélum utilise 25,75 Mo sur le disque dur et nécessite

environ 75 Mo une fois ouvert dans 3D Studio.

Pour réaliser une image à partir de ce fichier avec des matériaux simples, sans map-

ping, avec une résolution de 1024x768 au format BMP et en lancer de rayon, il faudrait dis-

poser, afin de ne pas accéder au disque dur et donc réduire au minimum les temps de cal-

cul, d'au moins 320 Mo de mémoire vive.

Adéquations des moyens

Besoins en mémoire

Le rendu d'une scène est le but de toute modélisation sous 3D Studio. Pour estimer

la mémoire nécessaire pour effectuer ce rendu, il faut savoir que chaque sommet nécessite

de 14 à 34 octets et chaque face de 14 à 60 octets. Par exemple, le fichier complet contient

1 868 437 faces et 1 004 852 sommets. Le rendu nécessite donc au moins 40 226 046 oc-

tets, soit 40.3 Mo environ.

La création de l'image de sortie utilise une quantité de mémoire égale a la taille de

l'image (produit de sa grandeur horizontale par sa grandeur verticale, toutes deux exprimées

en pixels) multipliée par 3 ou 4. Le calcul d'une image en résolution 1024x748 nécessite

donc au moins 2 297 856 octets, soit 2.3 Mo environ.

Chaque mapping de texture, de relief ou de réflexion utilise une quantité de mémoire

égale à la taille de l'image du mapping multipliée par 3.

Le mapping des ombres nécessite une quantité de mémoire égale au nombre de li-

gnes du mapping (512, 1024, 2048 ou 4096) multiplié par lui-même et encore multiplié par 4,

et ce pour chaque projecteur utilisé. Pour obtenir un ombrage précis en utilisant un seul

projecteur, sans pour autant avoir recours à la technique de lancer de rayon beaucoup plus

gourmande en calculs, il faut donc disposer de 67 108 864 octets, soit 67.1 Mo.

57

Le rendu du fichier contenant le Colisée et le système complet du vélum nécessite

donc au moins 109 632 766 octets, soit 110 Mo environ.

Le tableau qui suit permet de comparer différentes modélisations déjà réalisées dans

le cadre du projet de reconstitution virtuelle de la Rome Antique :

bâtiment /

modélisation

Curie temple de

Portunus

Arc de

Constantin

Colisée +

vélum

objets 139 134 84 4159

sommets 58 393 39 149 25 889 1 004 852

faces 95 484 54 283 43 453 1 868 437

taille disque (Mo) 2,712 1,700 1,191 45,080

taille 3DS4 (Mo) 6,071 6,156 4,592 124,176

Il faut donc être bien conscient que le Colisée avec le vélum représente un cas assez

particulier. La plupart des autres bâtiments modélisés utilisent des quantités de mémoire

bien moindre et la création d'animations pour ces monuments peut donc s'effectuer sur des

ordinateurs disposant d'une mémoire vive inférieure à 128 Mo.

La MRSH peut cependant être confrontée à l'avenir à un cas semblable à celui du

Colisée, si elle décide par exemple de modéliser de façon détaillée un bâtiment tel que le

Grand Cirque ou si elle décide de créer une promenade interactive dans un quartier de

Rome regroupant de nombreux monuments nécessitant une modélisation assez poussée.

Dans le premier cas, un seul bâtiment peut nécessiter d'importantes quantités de mémoire à

lui seul ; dans le deuxième cas, la somme des besoins en mémoire de plusieurs bâtiments,

réclamant peu de mémoire quand ils sont pris séparément, atteint les mêmes ordres de

grandeur.

Les besoins en mémoire ne pourront donc être que croissants au fur et à mesure

que le projet de reconstitution de la Rome antique progressera dans sa réalisation et que les

exigences en matière d'animations de qualité se feront plus grandes.

58

Besoins en moyens de stockage

Le gros problème, quelle que soit la taille du fichier de modélisation, est le stockage

des images et des animations créées à partir de ces fichiers. Un fichier d'animation de 1500

images peut prendre facilement 300 Mo sur un disque dur, mais sa création est encore plus

gourmande en espace disque, 3D Studio créant temporairement autant de fichiers contenant

une image qu'il y a d'images dans l'animation. Une image occupant de 0.3 à 1.4 Mo en

moyenne, la création d'une minute d'animation, 1500 images pour une fréquence de 25

images par seconde, occupe très vite plus de 1000 Mo sur un disque dur, c'est à dire plus

de 1 Go, quand la capacité des disques durs actuels ne dépasse pas en général 2 Go.

Il y a donc un double problème : d'une part, il faut des moyens de stockage de

grande capacité rapidement accessibles pour créer des animations sans être trop pénalisé

par les temps de transfert relatifs au stockage des fichiers temporaires, d'autres part, il faut

des moyens de stockage ayant des capacités encore plus importantes pour stocker les ima-

ges et les animations produites.

Le premier problème peut se résoudre en augmentant les capacités de stockage des

ordinateurs effectuant les rendus. Aujourd'hui, les interfaces SCSI permettent de mettre en

série de l'ordre de sept disques durs, ce qui peut augmenter les capacités de stockage jus-

qu'à des chiffres de 14 à 28 Go, soit de l'ordre de 14 000 à 93 333 images (dans le cas très

favorable où une image ne fait que 0.3 Mo) directement accessibles. Cela autorise la créa-

tion d'une animation pouvant durer de 9 minutes et 20 secondes à 1 heure 2 minutes et 12

secondes (cas très improbable). Mais cette création n'est possible que si l'on dispose de

moyens suffisants pour stocker le résultat du calcul de toutes ces images. En prenant pour

base une taille de 400 Mo pour 500 images, une animation de 14 000 images nécessite

3734 Mo, soit 3.734 Go et une animation de 50 000 images (30 minutes) nécessite 13.34

Go !

Besoins en temps de calcul

Les calculs précédents ne s'intéressaient qu'aux capacités de stockage nécessaires

mais il faut aussi tenir compte d'un autre facteur primordial: les temps de calcul. Avec les

ordinateurs dont dispose aujourd'hui6 la MRSH, le calcul d'une image prend de dix secondes

pour les plus simples à environ une heure pour les plus compliquées (grand nombre de fa-

ces, calcul d'ombres précises...). Ce qui fait que le calcul d'une animation de 14 000 images

(9 minutes et 20 secondes) peut prendre de 38 heures et 50 minutes à 10 500 heures (437.5

jours ! à raison de 45 minutes par images).

6 = juin 1996.

59

Deux voies sont donc à explorer en parallèle. La première consiste à augmenter la

puissance de calcul de chaque ordinateur, soit en le dotant d'un processeur plus puissant,

soit en le dotant d'un deuxième processeur, ce qui est d'autant plus intéressant que le logi-

ciel 3D Studio Max, le successeur de 3D Studio, est capable de gérer une architecture à

deux processeurs. En supposant que le calcul d'une image ne dure plus qu'une seconde,

une animation de 14 000 images est calculée par un ordinateur seul en 3 heures et 50 mi-

nutes.

La deuxième solution est de faire tourner en parallèle plusieurs ordinateurs sur le

calcul d'une même animation, chaque ordinateur en calculant une partie. Une animation de 14

000 images est alors calculée en un temps égal à environ le temps que mettrait un seul ordi-

nateur à la calculer divisé par le nombre d'ordinateurs employés. Pour dix ordinateurs, on

obtiendrait des temps allant de 3 heures 50 minutes à 43 jours et 18 heures, et ce sans aug-

menter la puissance des ordinateurs. Cette solution fait entrer en jeu des facteurs économi-

ques, étant donné qu'acheter dix ordinateurs revient évidemment plus cher que d'acheter un

seul ordinateur plus puissant ; mais si ces dix ordinateurs ne sont pas exclusivement destinés

au calcul d'animation et sont aussi utilisés pour d'autres tâches, les coûts se trouvent distri-

bués entre plusieurs services de l'université par exemple et l'opération peut devenir rentable.

Quels moyens pour l'avenir ?

Des réflexions précédentes, on peut essayer de tirer une prévision quant à l'évolution

des moyens dont doit se doter le pôle pluridisciplinaire.

Premièrement les moyens de stockage massifs doivent être développés pour faire

face aux besoins résultant de la création d'animations destinées à être mises à la disposition

du grand public, notamment via le réseau Internet.

Deuxièmement le pôle doit augmenter sa puissance de calcul, notre projet ayant clai-

rement démontré les limites des ordinateurs actuellement utilisés. Le passage à des proces-

seurs plus puissants et à des architectures à deux processeurs est prévisible à court terme,

d'autant plus que le prix des processeurs ne cesse de chuter.

Troisièmement, les ordinateurs futurs doivent être dotés au minimum de 128 Mo de

mémoire vive, car le couple Windows NT-3D Studio Max, évolution logicielle envisagée par

la MRSH, est beaucoup plus gourmand en mémoire que le couple MS DOS - 3D Studio ac-

tuellement utilisé.

Quatrièmement, un système de gestion de base de données performant doit être mis

en place pour permettre un accès simultané aux animations et images au plus grand nom-

bre de visiteurs possible, notamment ceux du réseau Internet.

60

BIBLIOGRAPHIE

[GO 88] : Jean-Claude Golvin, L'amphithéâtre romain, Publications du Centre Pierre PARIS

(UA 991) Diffusion de Boccard, Paris, 1988.

[FL 93] : Philippe Fleury, La mécanique de Vitruve, Presses Universitaires de Caen, Caen,

1993.

[3DS 93] : 3D Studio. Manuel d'utilisation, Autodesk, Suisse, 1993.

[GR 79] : R. Graefe, Vela erunt, Mayence, 1979.

61

LE SERVEUR WEB REALISE PAR LE POLE PLURIDISCIPLINAIRE

Véronique ROBERT*

Pourquoi avoir créé un serveur web ?

L’équipe constituant ce pôle pluridisciplinaire au sein de la Maison de la Recherche

en Sciences Humaines de Caen (MRSH) regroupe des compétences diverses : linguisti-

ques, informatiques, audiovisuelles, historiques ... mises au service du projet de Reconstitu-

tion virtuelle faisant l’objet de ce fascicule.

L’idée est de restituer à un large public le résultat des travaux réalisés par chaque

membre de l’équipe autour de la maquette de la Rome antique construite par P. Bigot et par

là-même de communiquer des informations de nature aussi diverse que des photographies

ou diapositives de la maquette de plâtre représentant Rome au IVe siècle ap. J.C., accom-

pagnées de commentaires, de références bibliographiques, de plans ou d’images de la

« reconstitution virtuelle » des différents édifices, ainsi que des extraits d’animation vidéo

sonorisés ou non.

Il faut donc permettre aux personnes intéressées d'accéder à cette somme

d’informations préalablement structurées et ce, le plus simplement possible. Or un nouvel

outil vient d’apparaître sur le marché : INTERNET (réseau international). Il donne accès à de

nombreux services et en particulier aux serveurs1 WWW (World Wide Web ou W3) dont les

possibilités répondent à notre cahier des charges2.

En effet, ces technologies jusqu’alors réservées à une communauté scientifique res-

treinte deviennent accessibles à tout un chacun avec des logiciels peu onéreux et avec un

avantage déterminant aussi bien pour le concepteur de serveurs W3 que pour l’utilisateur :

l’interface3 d’accès aux informations est rigoureusement la même quel que soit le terminal

de consultation (PC, Macintosh, Station UNIX4, ...).

* CRIUC, Université, Ingénieur d'études.1 Serveur : machine ou logiciel qui offre des services (documents...) à un client consommateur.2 Cf. article de G. Jean-François, "La Rome antique et les réseaux", p. 13.3 Interface (utilisateur) : perception que l’utilisateur a lors de la manipulation d’un certain logiciel.4 UNIX : système d’exploitation (marque déposée par les laboratoires Bell/ATT).

62

Principes des serveurs WWW - Mode de consultation.

Les serveurs W3 sont construits autour d’une architecture client/serveur :

Figure 28 : Schématisation des accès au serveur W3 du pôle pluridisciplinaire

« Plan de Rome »

• Les serveurs gèrent et hébergent l’information sous forme de fichiers (fichier html : Hy-

per Text Markup Language).

• Les logiciels clients permettent d’accéder à ces serveurs.

Il existe de nombreux logiciels clients disponibles sur le marché, nous avons opté

pour Netscape Navigator, car ce logiciel a comme caractéristiques principales :

• d’être disponible pour toutes les plate-formes5 existantes avec la même interface,

• d’être régulièrement mis à jour et donc d’évoluer en fonction des nouvelles technologies,

• d’être peu onéreux (c’est un shareware6),

• d’être le logiciel le plus utilisé pour l’accès aux serveurs W3 (ce que les statistiques rela-

tives à la consultation du serveur consacré au projet de « reconstitution virtuelle » nous

ont d’ailleurs prouvé),

• de susciter de nombreux partenariats entre la société qui le commercialise et ceux qui

cherchent à réaliser de nouveaux applicatifs, ce qui conduit à la commercialisation de

5 Plate-forme : type d’ordinateur associé à un système d’exploitation (MAC, PC sous Windows 95, PC sous

Windows NT, gros système UNIX...).6 Shareware : qualification qui indique que le logiciel est diffusé librement, mais qu’il faut envoyer une somme

(souvent modique) au concepteur pour l’utiliser.

Poste client

InformationsPlan de Rome

Requête(1)

Poste client

Poste serveur

Poste serveur

Poste client

Mac Intosh

PC Win-dows 95

ServeurUNIX

PC Win-dows NT

ServeurPC

Réponse(2)

63

nombreux plug-ins7.

Le logiciel serveur sélectionné est actuellement celui réalisé par le NCSA (National

Center for Supercomputing Applications) pour UNIX (Digital).

Un document html contient des liens permettant de passer d’un document à un autre.

Il allie les techniques de mise en page classiques (listes, images, logos, paragraphes ...)

ainsi que des techniques nouvelles rendues nécessaires par l’introduction de fichiers sono-

res ou vidéo, d’accès à des bases de données ou à des programmes plus complexes. C’est

en particulier à cette occasion que les plug-ins s’avèrent utiles.

Les liens sont spécifiés par des URL (Uniform Ressource Locator) qui contiennent

l’information nécessaire à la localisation du document. Il s’agit en quelque sorte d’une

adresse permettant de désigner de manière unique un document sur Internet.

Exemple : http://www.unicaen.fr/rome/index.html

• www.unicaen.fr est l’adresse de la machine située en France (fr), à l’Université de Caen

(unicaen) hébergeant ce serveur W3,

• rome est le nom du répertoire dans lequel les pages relatives au « Plan de Rome » sont

rassemblées,

• index.html est le nom du document pointé par l’URL. Lorsqu’un document porte ce nom

particulier, il représente alors la page d’accueil du répertoire dans lequel il est situé.

Cet URL permet donc d’atteindre la page d’accueil du serveur W3 consacré au

« Plan de Rome ».

Lors de la sélection d’un lien8 (se détachant généralement de l’ensemble du docu-

ment par l’attribution d’une couleur différente et un soulignement), le logiciel client établit la

connexion avec le serveur correspondant (quelle que soit sa situation géographique), de-

mande le transfert du document et la connexion est rompue. Le protocole d’échange entre le

client et le serveur web est http (Hyper Text Transfer Protocol), d’où la présence du préfixe

http:// dans l’URL d’un document. Il en va de même à chaque sélection : le nouveau docu-

ment transféré contient lui aussi des liens vers d’autres documents. C’est pour cela que l’on

parle de navigation sur le World Wide Web.

7 Plug-in : petit programme qui apporte des fonctionnalités complémentaires à un programme existant.8 Lien : élément du document visualisé qui, lorsqu’il est pointé par la souris de votre ordinateur conduit à

l’affichage d’un nouveau document à l’écran.

64

Techniques de création de pages web.

La création d’une page web nécessite la maîtrise de nombreuses techniques graphi-

ques et informatiques. En effet, les documents originaux permettant d’élaborer une page

web étant de nature différente (texte manuscrit ou dactylographié, diapositives, photogra-

phies couleur, vidéo ...) ou bien provenant de plate-formes différentes, il faut :

• retoucher des images numérisées9 au préalable,

• transférer tous les fichiers de Macintosh, PC, UNIX vers le serveur installé sous UNIX,

• réaliser une mise en page attrayante (choix des couleurs, position des documents) tout

en n’alourdissant pas trop le fichier (≈ 60 à 70 ko par page) de manière à ce que le

temps de transfert du document demandé par le logiciel client au logiciel serveur ne soit

pas trop élevé, et en cadrant l’ensemble des informations afin que tout soit visible sur un

écran standard de 15 pouces (avec une résolution de 640 x 480 pixels),

• créer des programmes utilisant le langage HTML,

• convertir les fichiers images car seuls les formats GIF ou JPEG (fichier compressé) sont

automatiquement assimilés par les clients W3.

Lorsqu’une page doit être créée, on procède alors par plusieurs étapes :

• Sélection d’une photographie (papier ou négatif) ou d’une diapositive se rapportant au

sujet. L’image doit être la plus nette possible et doit mettre en valeur l’édifice que l’on

souhaite commenter. Il faut ensuite numériser la photographie pour obtenir un fichier in-

formatique. L’étape de numérisation fournissant un produit de moins bonne qualité que

l’original, il est donc très souvent nécessaire de retoucher l’image numérique pour la

rendre plus nette, pour modifier la balance des couleurs, la taille de l’image, la résolution,

ou encore pour créer des effets spéciaux ... Il faut ensuite transférer cette image au for-

mat GIF ou JPEG. Ces premières opérations sont réalisées avec le logiciel Adobe Pho-

toshop.

• Si l’image choisie laisse apparaître d’autres édifices que celui ayant nécessité la création

de la page actuelle, les commentaires qui s’y rapportent peuvent être ambigus pour un

public non averti ; une nouvelle image est alors créée par digitalisation des principaux

édifices de la première. Seuls les contours nécessaires figurent sur cette image de rap-

pel située sur le côté de la page. Cette étape est effectuée sous le logiciel Adobe Illus-

trator.

• A ces deux images est joint un commentaire présentant la fonction et l’évolution de

l’édifice ainsi que quelques détails sur son architecture. L’explication (livrée sous forme

65

manuscrite ou informatique par son auteur) est ensuite convertie au format HTML et

mise en page.

• Pour le public souhaitant en savoir plus, un certain nombre de liens sont introduits dans

cette page :

• une sélection (régulièrement mise à jour) de serveurs situés dans le monde

entier offrant des informations complémentaires (images, textes ...),

• une liste de références bibliographiques utilisée en particulier par les mem-

bres du pôle pluridisciplinaire pour procéder à la reconstitution virtuelle de

l’édifice (détails d’architecture ...),

• une collection de photographies actuelles, en couleur, des vestiges ou de la

transformation de l’édifice,

• un commentaire plus détaillé pour un certain nombre d’édifices.

• Chaque page est munie de boutons de navigation permettant de revenir à la page pré-

cédente (flèche gauche), d’aller à la page suivante (flèche droite) ou bien de remonter au

sommaire (c’est-à-dire à la liste classée des pages du serveur « Plan de Rome » - grâce

au bouton sommaire).

• De même, chaque page est traduite en anglais. Cette traduction est accessible en cli-

quant sur le drapeau anglais. Les pages en anglais fonctionnent de manière identique.

• Les images virtuelles de la « reconstitution virtuelle du Plan de Rome » sont alors intro-

duites via le bouton Visite Virtuelle. Il s’agit d’un lien vers une ou plusieurs pages au sein

desquelles sont regroupées les premières images virtuelles réalisées autour d’un édifice

(points de vue intérieur et extérieur, détails de frises, de chapiteaux de colonnes, tentu-

res, mobilier ...). Ces images sont le résultat de la modélisation10 d’un édifice sous AES

(Architecture Engineering Series, logiciel développé par IBM) sous forme de structure fi-

laire11, puis d’un habillage sous 3DStudio 4 ou 3DStudio Max (logiciel de modélisation et

d’animation 3D développé par la société Autodesk).

• Il est parfois nécessaire de réaliser des images « cliquables ». Il s’agit d’images au sein

desquelles certaines zones géométriques sont définies comme des liens vers d’autres

pages web.

• Ces informations sont rassemblées sur le serveur W3 au moyen de différents supports

permettant le transfert des fichiers (disquette, syquest, zip, nomaï12, réseau intranet13 ou

9 Numérisation : action qui consiste à exprimer sous forme numérique une information analogique.10 Modélisation : action qui consiste à réaliser une représentation graphique d’un objet sous forme informatique.11 Filaire : lors de la modélisation, phase correspondant à la réalisation de la structure de l’objet (représentation

en « fil de fer »).12 Syquest, Zip, nomaï : différents types de supports informatiques permettant le stockage de fichiers en vue

d’échanges ou de sauvegardes.13 Intranet : réseau permettent la diffusion de l’information à l’intérieur de l’entreprise.

66

internet).

Tout ceci est agencé pour former une ou plusieurs pages web de ce type :

Figure 29 : Exemple de page WEB

Lien vers une collec-tion de photos ac-tuelles de la Curie

romaine

URL de la page consultée Tracé des contours decertains édifices

Lien vers la pagetraduite en anglais

Lien vers uneplanche d'images

virtuellesLien vers une liste de réfé-rences bibliographiques

Lien vers une liste deserveurs traitant de la

Curie romaine

Bordure bleue : lienvers la même image

agrandie

Photo scannéeet retouchée

Boutons denavigation

Commentairesde la photo

67

Résultats obtenus

Le serveur W3 consacré au projet de « reconstitution virtuelle » a atteint son but . En

effet, depuis sa création en janvier 1996, le taux de fréquentation du site est en progression

constante comme le montre le graphique suivant : soit un total de 175 458 connexions au

serveur W3 « Plan de Rome » entre janvier 1996 et avril 1997.

05000

1000015000200002500030000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12mois de l'année

nom

bre

de c

onne

xion

s

19961997

Figure 30 : évolution du nombre de connexions au serveur WWW consacré au plan de Romedepuis son ouverture (statistiques au 12/05/1997)

Le serveur est d’ailleurs très bien référencé auprès des moteurs de recherche14 inter-

nationaux tels que Alta Vista, Yahoo ...

De plus, les statistiques de consultation du serveur W3 réalisé par le pôle pluridisci-

plinaire nous indiquent que l’on consulte le serveur depuis le monde entier comme en témoi-

gnent les quelques messages suivants :

14 Moteur de recherche : logiciel lié à une base de données recensant de nombreuses adresses de serveurs

W3.

68

From: TexDAS@aol.com

To: webmaster@unicaen.fr

Subject: Can you help me?

Hello!

My Name is George Gregory.

I am a graphic artist working on a project for Focus on the

Famly's Clubhouse Magazine, a publication for Christian kids

ages 8 to 12.

My task: Recreate the center of Rome in the year 68 AD (3-D

in a Macintosh Computer). Your web site has given me some

very good information for this project, but I still have missing

pieces.

Can you help me?

George Gregory

Digital Art Studios

PO Box 56

Bluffton, GA 31724

Phone (912) 641-3576

FAX (912) 641-2045

E-Mail: digitalarts@earthlink.net

From: "System TWO" <mc8932@mclink.it>

To: <webmaster@unicaen.fr>

Subject: One CD-ROM about ancient Rome

Dear Sir,

I just visit your nice web site. Compliments!

Let me introduce a recent CD-ROM about ancient

and today Rome : "Rome Past & Present" a joint

venture of 2 Roman

Publishing houses: VISION and Edizioni Multime-

diali CD-ROMA.

I cover the Project Manager position for this pro-

duct. We insert 24 sites reconstructed with a step-

by-step overlays, morphing tecniques and 3D ima-

ges.

Let me know if you are interested to know more on

our projects ...

Best regards,

Adrian GHEORGHIU.

________________

From: Bernadette Bblon <secteur.jeunesse@interweb.be>

Reply-To: secteur.jeunesse@interweb.be

To: webmaster@unicaen.fr

Subject: Amphitheatre Castrensi de Rome

Serait-il possible d'avoir des renseignements sur cet am-

phithéâtre.

Il s'agit d'une recherche que je dois réaliser dans le cadre

d'un de mes cours.

Vous êtes remercié d'avance pour votre aide.

Giordano Anne-sophie

Certains partenariats ont pu, par cet intermédiaire, être développés à l’étranger, no-

tamment aux Etats-Unis avec Leo Curran, Professeur à l’Université de Buffalo, qui a effec-

tué la majeure partie des traductions en anglais des pages du serveur. D’autres contacts

sont en cours d’aboutissement.

69

Cependant, il serait intéressant de donner une autre dimension à ce serveur :

l’interactivité15. Les informations figurant actuellement dans le serveur « Plan de Rome »

sont statiques. Deux voies sont en cours d’exploration :

• L’introduction d’extraits provenant de cassettes vidéo numériques réalisées sur les tra-

vaux du pôle, ou d’animations d’images 3D réalisées sous 3DStudio. Ces produits sont

déjà disponibles, mais les fichiers qui en sont issus sont beaucoup trop volumineux (plu-

sieurs mégaoctets ou dizaines de mégaoctets) compte tenu du débit actuel des réseaux

informatiques grand public. Cela nécessite, pour le moment, des temps de transfert très

importants. Des techniques de compression sont à l’étude.

• La réalisation de fichiers VRML (Virtual Reality Modeling Language) permettant, à partir

d’un fichier DXF16 issu de 3DStudio, de manipuler une scène dans un espace en trois

dimensions virtuel : s’approcher, s’éloigner de la scène, entrer dans l’édifice, en ressortir,

faire tourner la scène au gré de l’utilisateur. Là encore, les fichiers VRML existent, mais

sont trop volumineux. Il est donc nécessaire de trouver des techniques de simplification

d’une scène en fonction de la proximité des objets par rapport au point de vue de

l’utilisateur ou bien de la redondance des objets dans la scène manipulée.

Il faudra alors appliquer ces nouvelles technologies à l’ensemble des édifices présents

sur la maquette de P. Bigot de manière à compléter ce système d’information hypertexte17 et

multimédia pour évoluer vers un serveur web interactif.

15 Interactivité : mode d’utilisation d’une application figurant sur un ordinateur pour laquelle l’utilisateur peut

décider des manipulations à effectuer.16 DXF (Drawing eXchange Format) : format d’échange de fichiers graphiques reconnu par la plupart des logi-

ciels traitant de CAO/DAO.17 Hypertexte : qualifie un document qui contient des liens vers d’autres documents. La sélection d’un lien per-

met d’afficher le nouveau document.

70

UNE MAQUETTE EN PERPÉTUELLE ÉVOLUTION

Frédéric TRÉFEU*

Le Plan de Rome exposé à la Maison de la Recherche en Sciences Humaines de

l’Université de Caen est l’oeuvre de Paul Bigot, architecte, Grand Prix de Rome en 1900.

Pensionnaire de la Villa Médicis, c’est en 1903 qu’il débute la construction d’un plan-

relief représentant les 3/5 de la ville de Rome au IVe siècle ap. J.C. Si aujourd’hui la ma-

quette est figée à un moment donné de la connaissance archéologique (à la veille de la se-

conde guerre mondiale1), il ne faudrait pas penser qu’il en a été de même du vivant de P.

Bigot. Sa première maquette de la Rome antique a été exposée à Rome en 1911. Quatre

autres exemplaires2 ont été produits par la suite. Mais plutôt que de recopier à chaque fois

son premier exemplaire, P. Bigot a retravaillé chacun de ces monuments.

C'est en rédigeant mon DEA sur L'étude du Plan de Rome de Paul Bigot et son évo-

lution. Recherches sur le Champ de Mars3 que j’ai découvert toute la rigueur du travail de P.

Bigot. La portée de ce sujet ne se limitait pas à énumérer uniquement une par une toutes les

constructions du Champ de Mars et leur représentation par P. Bigot. Il m'a obligé à com-

prendre comment P. Bigot a pu établir ces représentations, à chercher ses sources, à faire

un travail non pas sur le Champ de Mars mais sur les Champs de Mars, de P. Bigot.

Le nom de R. Lanciani doit, selon moi, toujours être associé au nom de P. Bigot. R.

Lanciani achevait, lorsque Paul Bigot entreprit ces travaux, la publication de la Forma Vrbis,

relevé d’ensemble de la Rome du IIe siècle ap. J.C.

« Je ne dirai pas que je l’ai suivi aveuglément. Assez souvent s’affrontaient deux ten-

dances archéologiques résumées par des maîtres de la topographie romaine : R. Lanciani

qui avait hérité d’un lourd passé et Ch. Hülsen, qui remuait beaucoup d’hypothèses. (...) Je

dépouillais les articles archéologiques (...) de l’un et l’autre, comme aussi ceux de G. Gatti

(...), A. Grenier, J. Carcopino. (...) Entre tous ces documents concourant à faire revivre

Rome, se trouve le Plan de Marbre (Forma Vrbis Romae - FUR), gravé et affiché par Sep-

time-Sévère au dos d’un bâtiment donnant sur le Forum de la Paix4 ».

P. Bigot a toujours voulu que ses plans correspondent le plus possible à l'actualité * CERLA, Université de Caen, Professeur certifié, détaché.1 P. Bigot est décédé en 1942.2 Un exemplaire pour Philadelphie (USA), détruit. Un second pour l’Université de la Sorbonne, détruit en 1968. Un troisième pour une exposition au Palais de Chaillot en 1937, aujourd’hui exposé à Bruxelles. Un quatrième en bronze, mais qui est inachevé et entreposé à l’Institut d’Art et d’Archéologie de Paris.3 Sous la direction de Madame E. Deniaux, Professeur d’Histoire Ancienne à l’Université de Caen.4 P. Bigot, Rome Antique au IVe siècle ap. J.C., Paris, 1942, p. 2-8.

71

archéologique en suivant les progrès des études sur la topographie et l’urbanisme. Il ne

s'est pas contenté d'être un simple artiste qui traduit en trois dimensions des monuments

reconstitués par d'autres. Il s'empare des conclusions déjà existantes, les retravaille, se rend

à Rome, il mène personnellement des fouilles, rencontre les plus grands spécialistes de la

topographie romaine du début de ce siècle et publie ses propres conclusions5.

Afin de mettre en valeur l’intérêt pédagogique et scientifique de son oeuvre, je pro-

pose donc de découvrir quelques aspects du travail de recherche de P. Bigot sur les Saepta

Iulia et sur la Curie de Pompée, monuments du Champ de Mars, et ainsi de rendre compte

des transformations topographiques que P. Bigot a imposées à ses maquettes de la Rome

antique.

Saepta Iulia et Porticus Aemilia

Sur les fragments 23 et 24 de la Forma Vrbis Romae (figures 31 et 32) est repré-

senté un grand portique (bâtiment C) formé de sept travées précédées de petites construc-

tions (bâtiments D, E et F); à l’arrière figure un très grand édifice à trois cours (bâtiment A)

au sud duquel est représenté un curieux bâtiment trapézoïdal (bâtiment B). Enfin dans le

portique sont gravées trois lettres LIA. Leur lecture correspond-elle à [Porticus Aemi]LIA ou

à [Saepta Iu]LIA ?

Présentons ces deux bâtiments :

- La [Porticus Aemi]LIA : L'effondrement de la puissance carthaginoise après la

seconde guerre punique et la pénétration de Rome dans le bassin oriental de la Méditerra-

née, ont conduit l'Vrbs à aménager un nouveau port commercial. Le port du Forum Boarium

étant progressivement loti, Rome ne pouvait l'étendre sur l'autre rive déjà urbanisée ; elle a

dû installer son nouveau port plus en aval. Les fouilles archéologiques depuis 18686 ont

permis de situer exactement l'Emporium. Tite-Live en marque la limite nord à partir de la

Porte Trigemina, dont l'emplacement est plus qu'incertain7. Quatre textes de Tite-Live men-

tionnent, à des dates échelonnées de 193 à 174, les différents travaux d'aménagements

réalisés à l'Emporium. Loin de nous présenter la structure des quais, ces textes permettent

de cerner l'organisation du site. Il devait s'agir d'un espace libre, d'une sorte de terre-plein

aménagé entre le fleuve et le portique. Les édiles de 193 l'avaient laissé dans son état natu-

rel ; " il devait alors se présenter sous un aspect semblable à celui de la "Grève" de Paris au

5 Il a pratiqué des fouilles en 1903 au Grand Cirque, sujet d’un de ses « envois de Rome ». Il en publia les

conclusions (BCAR 1908) ainsi que deux articles : l’un sur le Théâtre de Pompée (MEFR 28, 1908), le se-cond sur le temple de Jupiter Vltor et la Vigna Barberini (BCAR 1918).

6 L. Richardson jr., A new topographical Dictionary of ancient Rome, Londres, 1992, p. 144.7 La Porta Trigemina se situait à l’extrémité sud du Forum Boarium. Mais on ne sait si elle est perpendiculaire au

fleuve ou parallèle. Cf. J. Le Gall, Le Tibre, fleuve de Rome, Paris, 1953, p. 100.

72

Moyen Age"8. C'est en 174 que la place a été pavée en tuf et que la montée du Tibre à

l'Emporium a été facilité par des marches9. Au sommet de la place trônait la Porticus Aemi-

lia. Les marchandises étaient débarquées, rembarquées ou abritées provisoirement sous les

voûtes de la Porticus Aemilia.

Figure 31 : Fragments 23 et 24 de la Forma Vrbis Romae

8 G. Gatti, « Saepta Iulia e Porticus Aemilia nella Forma Severiana », BCAR, 62, 1934, p. 135-136.9 Liv. 41, 26, 31. Ce quai aurait été retrouvé en 1919-20 au niveau du (moderne) Ponte Sublicio. Cf. E. Rodri-

guez-Almeïda, Il monte Testacio, Rome, 1984, p. 12.

73

Redécouvert au début de ce siècle vers 191110, c'était le plus vaste édifice commercial

jamais construit dans la romanité. Long de 487m, large de 60m pour une superficie totale de

29 222 m2 soit une superficie utile de 25 000 m2, l'édifice parallèle au fleuve était divisé en

sept travées longitudinales qui descendaient deux par deux vers le fleuve11 et cloisonné en

50 nefs perpendiculaires au Tibre. Deux tronçons de celles-ci existent toujours, entre les

rues Rubattino et Benjamin Franklin, ce qui nous permet d'admirer les plus vieux restes

connus d'opus incertum reticulatum de Rome, péperin et tuf de Monteverde formant la tex-

ture des murs. Il est surprenant de voir que cet édifice a traversé les siècles sans subir ap-

paremment de grosses restaurations ou transformations.

- Les [Saepta Iu]LIA : Il s’agit d’un vaste portique situé au Champ de Mars, destiné

aux réunions des assemblées électorales des Romains. Les comices tributes se réunis-

saient au Forum Romain12, les comices centuriates, par leur organisation militaire, se de-

vaient d'être convoqués en dehors du pomoerium13, souvent au Champ de Mars près de la

Villa Publica. Les électeurs ayant déposé leur suffrage se rendaient sous les ombrages de la

Villa Publica pour attendre les résultats du dépouillement. Des cordes ou des barrières

(saepta), installées pour canaliser les 193 centuries ou les 35 tribus, faisaient penser à un

parc à moutons. Les Saepta Iulia furent commencées par César en 54 av. J.C. pour rempla-

cer les anciens Saepta de la République ; laissées inachevées à sa mort, elles furent ache-

vées par Agrippa en 27. Les Saepta Iulia servirent aussi par la suite sous l'Empire de salle

de spectacle et même comme naumachie sous Auguste et Caligula14. Ravagées par l'incen-

die de 8015, les Saepta Iulia sont aménagées comme espace de commerce et de specta-

cle16.

Revenons à notre question. Les trois lettres LIA, gravées sur les fragments 23 et 24

doivent elles correspondre à [Porticus Aemi]LIA ou [Saepta Iu]LIA ?

10 Les résultats des fouilles de 1900, 1911,1914 et 1928 sont précisés dans l'article de G. Gatti, op. cit.11 R. Etienne, "Extra Portam Trigeminam. Espace politique et espace économique à l'Emporium de Rome”, Acte

du Colloque "L'Vrbs. Espace urbain et histoire (Ier siècle av. J.C.)", Rome, 8-12 mai 1985, Rome, Publicationde l'Ecole française de Rome, 1985, p. 235-249.

12 Les votes concernant la législation et les jugements avaient lieu au Forum Romain. Cf. Cl. Nicolet, Le métierde citoyen dans la Rome Républicaine, 2e éd., Paris, 1976, p. 309.

13 Espace sur lequel étaient prohibées les armées.14 Cass. Dio. 4, 10 - 59, 10.15 Cass. Dio. 66, 24.16 F. Coarelli, Guide archéologique de Rome, Paris, 1994, p. 204.

74

Figure 32 : Les fragments 35 et 36

Figure 33 : Les deux emplacements possibles pour les fragments 23 et 24

75

Paul Bigot semble convaincu que ces fragments représentent les Saepta Iulia17. Le

long de la Via del Corso, on avait retrouvé sous l’église S. Maria in Via Lata, au cours des

siècles précédents, les restes d’un très long portique constitué de sept travées parallèles au

Corso. Il fallait donc placer les fragments 23 et 24 au Champ de Mars au niveau du Corso

(document 4). Quant à l’identification du grand édifice à trois cours (bâtiment A), R. Lanciani

propose la caserne des Vigiles des régions VII et IX. P. Bigot préférait y voir la poste impé-

riale, le Catabulum.

Mais les travaux de G. Gatti et les fouilles menées à l’emporium vont ébranler les

convictions de Bigot et de permettre l’identification correcte des trois lettres LIA.

Commençons par les recherches de G. Gatti. Il rappelle, dans un article datant de

193718, qu’aucune trace archéologique exacte de la caserne des Vigiles (le bâtiment à trois

cours du fragment 23) n’a été retrouvée dans la zone du Corso. Certes, des fouilles avaient

été menées en 1642, puis en 1844 au niveau du Palais Mutti, Piazza SS. Apostoli, mais au-

cun relevé exact des fondations retrouvées ne semble avoir été dressé. R. Lanciani19 les

dessine sur sa planche 16, mais avec beaucoup d’incertitudes et en se fondant sur les frag-

ments 23 et 24. Il faut attendre les fouilles pratiquées près de l’église San Marcello en 1913

pour retrouver des témoignages archéologiques fiables. Ceux-ci ne correspondaient pas

avec l’orientation des murs gravés sur les fragments 23 et 24. Sur la Place de Venise, des

fouilles furent pratiquées, en 1904 et 1906, dans la zone du temple du divin Trajan. Le porti-

que qui entourait ce temple, s’étend plus au nord qu’on ne le pensait au siècle dernier, em-

pêchant de placer le bâtiment trapézoïdal (bât. B) dans ce quartier20.

G. Gatti complète son raisonnement en identifiant le fragment 36 (figure 32) comme

étant celui qui représente les Saepta. Quelques lettres y sont gravées M - E - GRI - LI et

DIR qu'il faut restituer sous cette forme : [Porticus] M[el]E[a]GRI que l'on savait proche des

Saepta21 - [Saepta Iu]LI[a] - DIR[ibitorium]. Les bordures de ce morceau 36 correspondent

parfaitement à celles du fragment 35. Les Saepta Iulia ne sont donc pas situées le long du

Corso, mais un peu plus à l'ouest. Fouillés depuis, les seuls restes visibles des Saepta ne

17 R. Lanciani n’a pas su identifier avec certitude ces fragments 23 et 24 puisqu’il les a placés aux deux endroits

possibles. Il était normal de supposer que les sept travées du bâtiment représenté sur la FUR, pouvaient parexemple accueillir chacune cinq des trente cinq tribus ( 7 x 5 = 35 tribus).

18 G. Gatti, « Saepta Iulia e porticus ... » , BCAR, 62, 1934, p. 124.19 R. Lanciani, Forma Vrbis Romae, Milan, 1893-98.20 Aucune fouille, au Champ de Mars, n’a permis de retrouver les fondations des bâtiments D, E et F. Ch. Hül-

sen est conduit à les supprimer sur la planche III de sa Forma Vrbis Romae Antiquae, pour y insérer le por-tique du Divorum. Cf. Ch. Hülsen, Forma Vrbis Romae Antiquae, Berlin, 1912 (1896).

21 S. Platner - Th. Ashby, A topographical Dictionary of ancient Rome, Londres, 1929, p. 424.

76

sont que des pans de murs adossés au Panthéon22.

Les fouilles pratiquées dans la zone de l’emporium vont être décisives pour

l’identification des bâtiments et des inscriptions des fragments 23 et 24.

Découvert en 1868-70, l’emporium fut réexploré par la suite et notamment entre 1911

et 1934. Les fouilles mirent alors au jour les restes de la Porticus Aemilia23. La comparaison

des relevés des fouilles avec les fragments 23 et 24 et la découverte par la suite de murs

dont l’orientation pourrait correspondre au dessin du grand édifice à trois cours, ne laissaient

plus de doute. Ces morceaux de la Forma sont bien ceux de la Porticus Aemilia et des Hor-

rea Galbana (bâtiment à trois cours). Les trois lettres LIA appartiennent à l’expression [Por-

ticus Aemi]LIA.

Confronté à ces conclusions, P. Bigot est obligé de modifier l’implantation des quar-

tiers qui longent la Via Lata.

"Je fus ensuite entraîné, vers l'Exposition de 1937, à refaire des quartiers entiers,

sur lesquels était projetée une lumière nouvelle, ou même de simples lueurs. Ces modifica-

tions venaient, en premier lieu, du déclassement par M. Gatti d'un grand fragment du Plan

de Marbre logé jusqu'alors dans la VIIe région qui devait, sans contestation, aller remplir la

plaine du Testaccio (XIIIe région). Il était impossible d'enlever le fragment et de l'encastrer à

sa nouvelle place, trop en dehors des limites du relief. Je dus combler le vide laissé dans la

VIIe région (autrefois occupée par un édifice à trois cours) à l'aide de quelques renseigne-

ments pris en dehors du Plan de marbre : Insulae retrouvées en face de la Piazza Colonna,

puis quelques restes tirés, soit du plan de Lanciani, soit de l'article de M. Gatti24. Seul le très

long portique autrefois appelé Saepta Iulia, qui dans la XIIIe région devenait la Porticus Ae-

milia, restait en place car là où il se trouvait en bordure du Corso Umberto, on avait jadis

noté les restes de quelque chose d'analogue"25.

22 Le portique (94 m sur 286 m) était orienté nord-sud dans son grand axe. La reconstitution des Saepta propo-

sée par L. Cozza et L. Ross Taylor nous montre l'édifice aménagé pour le vote (document 3). Cl. Nicolet ex-plique qu’il « est possible que la reconstitution de L. Ross Taylor accorde une longueur trop grande aux tra-vées: il n'y aurait guère eu de place en dehors d'elles pour la contio informelle qui précède obligatoirementchaque élection ». Selon L. Ross Taylor, chaque travée, avec ses 2,50 m de large pour 260 m de longueur,pouvait accueillir à peu près 2 000 citoyens, soit au total 70 000 personnes. Le mur d'enceinte s'ouvrait versle nord. Le côté est accueillait le Portique de Méléagre et celui de l'ouest le Portique des Argonautes. Au sud,précédé d'une scène, ou plus exactement d'une plate-forme, se trouve le Diribitorium (fragments 35q et 35r).Il était le lieu de dépouillement des bulletins. Commencé par Agrippa et achevé par Auguste en 7 av. J.C.,son toit était le plus large de Rome. Ce qui impressionnait beaucoup les contemporains, c'était la grandepoutre longue de plus de 100 pieds. Caligula en fit une salle de spectacle. Claude contempla depuis son toitl'incendie qui ravageait les Aemiliana du Forum Boarium. Incendié à son tour en 80 sous Titus, l'édifice futlaissé sans toit pour des raisons techniques évidentes. Cf. Cl. Nicolet, Le métier de citoyen, p. 338-339.

23 G. Gatti, « Saepta Iulia e porticus ... » , BCAR, 62, 1934, p. 140.24 G. Gatti, « Saepta Iulia nel campo Marzio », L’urbe, 2, 9,1937, p. 8.25 P. Bigot, Rome..., 1942, p. 15.

77

Figure 34 : Les Saepta Iulia et le bâtiment à trois cours (maquette de Bruxelles)

Figure 35 : Les Saepta Iulia et le bâtiment à trois cours (maquette de Caen)

78

P. Bigot a eu le temps de transformer certains de ses reliefs. Celui qui est exposé à

Caen a été réactualisé tout comme celui qui était à la Sorbonne (figure 35). Il se trouve

qu’au moment de la restauration de notre maquette, j’ai retrouvé dans des cartons les débris

de ce module déclassé. En revanche le plan-relief de Bruxelles et vraisemblablement celui

de Philadelphie n’ont pas été retouchés, et l’on peut toujours y voir la Porticus Aemilia et les

Horrea Galbana en plein milieu du Champ de Mars (figure 34).

La Curie de Pompée et les temples du Largo Argentina

Non loin des Saepta, dans le quartier du Largo Argentina, se situait la Curie de Pom-

pée. Il me semble intéressant de s’arrêter sur ce petit édifice, qui vit mourir César.

Situé à l'est du Portique de Pompée, ce quartier du Largo Argentina a été fouillé en

deux campagnes. Au début de notre siècle seuls deux temples (le temple rectangulaire A et

le temple rond B26) le long du Cours Victor Emmanuel avaient été dégagés lors de la démo-

lition de l'église S. Nicola ai Cesarini27 (figure 36).

En 1908, P. Bigot rédige un article28 sur l'identification de ce fragment.

Figure 36 : Le théâtre et le portique de Pompée

"Mis à sa vraie place, le fragment 37b acquiert un intérêt singulier par la représenta-

tion d'un grand monument extérieur et contigu au Portique (de Pompée), et qui balance la

masse des deux temples (A et B) situés au nord de l'entrée principale : ainsi se trouve pro-

bablement révélé l'emplacement de la Curie de Pompée, dans laquelle se déroula le drame

26 Cette identification des temples du Largo Argentina est empruntée à F. Coarelli.27 En fait les temples A et B étaient repérés depuis longtemps. Le temple A avait été découvert sous le pavage

de l'église alors qu'un jardin circulaire à côté de l'église indique le temple B.28 P. BIGOT, "L'identification d'un fragment du Plan de Marbre et la Curie de Pompée", MEFR, 28, 1908, p. 225-

228.

79

des Ides de Mars"29.

Il représente cette curie de Pompée tant sur son plan-relief de 1911 que sur le plan

de bronze (figure 37). Elle est formée d'une grande salle rectangulaire se développant en

largeur et précédée d'un péristyle plus étroit, configurant le bâtiment en forme de "T" et rap-

pelant ainsi le Temple de la Concorde du Forum Républicain qui plusieurs fois servit de

Curie, notamment lors du procès de Catilina. P. Bigot précise dans son article qu'aucun

texte connu ne donne la forme ni les dimensions de cette Curie et rappelle que rien n'indique

qu'il y ait eu un bâtiment consacré spécialement à une Curie. Les Sénateurs auraient pu se

réunir dans le Temple de Vénus Victrix au sommet du théâtre ou dans les deux salles qui

encadrent la scène. Mais du fait qu'aux Ides de Mars 44 se déroulait une représentation

théâtrale, il est peu probable que les Sénateurs se soient réunis dans des pièces trop pro-

ches du public. Selon Bigot, cela signifie qu'il y avait bien une Curie non loin du Théâtre.

Sachant qu'au nord du Portique se trouve le portique de l'Hécatostylon et au sud des bouti-

ques, seule l'extrémité sud-est du Portique pouvait accueillir cette Curie30. Dans les caves

comprises entre le Vicolo dell'Olmo et la Via Florida (figure 38) subsistent de gros blocs de

tuf qui devaient être, selon Bigot, le côté sud de la Curie. Cet article fut attaqué par G. Mar-

chetti-Longhi31 en 1918 qui plaçait plutôt la Curie à l'intérieur du Portique et non en dehors ;

la portée symbolique et idéologique aurait été moins forte dans ce deuxième cas de figure.

Figure 37 : La Curie de Pompée (indiquée par la flèche blanche)

29 Ibid.30 Au nord-est il y a les temples A et B.

80

Figure 38 : Le quartier du Largo Argentina avant les démolitions

Des fouilles vont réduire à néant la représentation de Paul Bigot, sans annuler pour

autant ses hypothèses, en 1926, lors de la démolition des maisons avoisinantes des tem-

ples A et B. La démolition n'était pas le fruit du hasard : elle avait été préparée. On espérait

retrouver la Curie de Pompée, mais on mit au jour deux autres temples rectangulaires (le C

et le D). La Curie devait donc se trouver dans le Portique de Pompée. Nous savons par

Suétone qu'à la suite de la destruction par le feu de la Curie sous Auguste, la statue de

Pompée fut placée devant la porte centrale de la scène de son théâtre. Dion Cassius32 pré-

cise que la Curie était une exèdre du Portique de Pompée. Les résultats des fouilles menées

derrière le temple B semblent indiquer que la grande exèdre rectangulaire au centre du côté

sud, doit correspondre à la Curie de Pompée. L'emplacement au centre de ce côté sud dans

l'axe de la porte centrale de la scène et du Temple de Vénus, relève d'une symbolique très

forte. L'assemblée politique se retrouve réunie aux pieds de Pompée et dans la perspective

de la divinité protectrice de Pompée : Vénus.

P. Bigot procède donc à la modification de l’ensemble de ces maquettes de plâtre. Il

intègre la Curie au Portique de Pompée33 et place au côté des temples A et B les deux

sanctuaires découverts de 1926. Seule la maquette de bronze34 comporte encore cette curie

incluse dans le quartier du Largo Argentina. 31 G. Marchetti-Longhi, BCAR, 1918, p. 144-151.32 Dio. Cass. XLIV, 16.33 Remarque : cette Curie après l'assassinat de César fut fermée, puis incendiée avant d'être transformée en

latrines. Par conséquent au IVe siècle (ap. J.C.) la Curie ne devait plus exister.

81

Figure 39 : Le Largo Argentina

Je crois qu’au terme de cet article nous percevons la qualité du travail de recherche

de P. Bigot. Si P. Bigot exprimait en 1933 le regret de ne pas avoir représenté la totalité de

la ville, il justifiait cet état en rappelant son désir de voir sa maquette correspondre le plus

possible aux connaissances de son époque.

« Il fallait donc se limiter. Les documents se raréfient à mesure qu’on s’éloigne du

centre 35 ».

Depuis sa mort , en 1942, les études sur la topographie et l’urbanisme romains ont

beaucoup progressé. Ainsi le 1er juillet 1960, G. Gatti bouleversait encore l’organisation de la

partie occidentale du Champ de Mars en inversant la localisation de deux monuments, le

Théâtre de Balbus et le Circus Flaminius. R. Lanciani rappelait que le long de la Via delle

botteghe oscure sous le Palais Matteï, on avait retrouvé des piliers et des murs, le tout dé-

crivant la forme caractéristique d’un cirque : un fer à cheval. Au niveau de l’emplacement

alors retenu pour le Théâtre de Balbus, Via di Santa Maria de’ Calderari, non loin du Tibre,

aucun vestige ne fut découvert. N’ayant retrouvé , lors de fouilles ultérieures Via delle bot-

teghe oscure, que les fragments d’une mosaïque36 plutôt que les traces de la spina37 et se

fondant sur de nombreux textes anciens, G. Gatti propose de reconnaître en ces murs et

34 Cf. note 2.35 Extrait du discours prononcé par P. Bigot lors d’une visite de la maquette de la Rome antique en 1933,

conservé au Musée d’Orbec.36 C’est un revêtement plus approprié à décorer l’orchestra d’un théâtre. Il ne résisterait pas aux courses de

chars organisées dans un cirque.37 Axe autour duquel tournait les quadriges.

82

piliers les vestiges du Théâtre de Balbus et d’expliquer l’absence de vestiges Via di Santa

Maria de’ Calderari par le fait que le Circus Flaminius ayant été fondé en 221 (av. J.C.), il

devait être en bois38.

A Rome il existe une maquette en plâtre représentant la totalité de la vile de Rome

Antique au IVe siècle de notre ère. Oeuvre de I. Gismondi, elle est née de la volonté de

Mussolini. S’inspirant très largement des maquettes de P. Bigot, I. Gismondi a fait la même

erreur quant à la localisation du Théâtre de Balbus et du Circus Flaminius. Mais cette ma-

quette n’est pas figée, elle évolue et dans les années 1970 des modifications topographi-

ques ont été réalisées.

A Caen, comme il n’est pas possible de toucher à l’objet classé monument historique,

les mises à jour se feront sur une nouvelle maquette, non plus en plâtre mais en image de

synthèse, et celles-ci pourront suivre facilement les avancée de la science. « [Ces réfec-

tions] ne sauraient dérouter ceux qui savent que la révélation de choses antiques évolue

continuellement.39 » écrivait Paul Bigot en précisant « qu’un sujet de ce genre est suscepti-

ble de perpétuelles modifications ».

Bibliographie :

BIGOT P., Rome Antique au IVe siècle ap. J.C., Paris, Fréal, 1942.CARETTONI G., COLINI A.M., COZZA L., GATTI G., La pianta marmorea di Roma antica, Rome,

1960.CIANCO ROSSETTO P., « De Bigot à Gismondi », Rome : L’espace urbain et ses représenta-

tions, Paris, 1994.COARELLI F., Guide archéologique de Rome, Paris , 1994.ETIENNE R., « Extra Portam Trigeminam. Espace politique et économique à l’Emporium de

Rome », Acte du Colloque « L’Vrbs. Espace urbain et histoire (Ier siècle av. J.C.) »,Rome, 8-12 mai 1985, Rome, Publication de l'Ecole française de Rome, 1985.

GATTI G., « Saepta Iulia e Porticus Aemilia nella Forma Severiana », Bulletin Communal Ar-chéologique de Rome, 62, 1934, p. 124-149.

HULSEN CH., Formae Vrbis Romae Antiquae, Berlin, 1912 (1896).LANCIANI R., Forma Vrbis Romae, Milan, 1893-98.LE GALL J., Le Tibre, fleuve de Rome dans l’antiquité, Paris, 1953.NICOLET CL., Le métier de citoyen dans la Rome républicaine, 2e éd., Paris, 1976.RODRIGUEZ-ALMEÏDA E., Il monte Testaccio, Rome, 1984.RODRIGUEZ-ALMEÏDA E., Forma Vrbis Marmorea, Rome,1981.

38 Le premier édifice de spectacle construit en dur à Rome est le théâtre de Pompée, inauguré en 55 av. J.C.39 P. Bigot, Rome Antique...., 1942, p. 16.

83

Dictionnaires topographiques :

PLATNER S.B. et ASHBY TH., A topographical Dictionary of ancient Rome, Londres, 1929.RICHARDSON jr. L., A new topographical Dictionary of ancient Rome, Londres, 1992.STEINBY E.M., Lexicon topographicum Vrbis Romae, Rome, 1993.

84

LA REALITE VIRTUELLE ET LA RESTITUTION DE LA ROME ANTIQUE

Philippe FLEURY*

La restitution est "l'action par laquelle on remet une chose dans son état primitif ou le

résultat de cette action", disent les dictionnaires1. A vrai dire, dans le domaine de la conser-

vation du patrimoine antique, le sens du mot a beaucoup évolué depuis que la Renaissance

a "redécouvert" l'Antiquité avec passion. A cette époque il s'agit de création à partir de l'anti-

que et la conservation des œuvres reste occultée. Souvent même l'amour de l'Antiquité pro-

voque des destructions massives2. A la fin du XVIIIe siècle apparaît la "restauration intégra-

tive" : en cherchant à rendre aux œuvres anciennes leur "image originelle", on n'hésite pas à

les compléter, voire à les restaurer non telles qu'elles étaient, mais telles qu'elles auraient dû

être3. Cette attitude extrême fut bien sûr suivie de son contraire qui consista à "dérestaurer",

c'est-à-dire défaire les interventions passées pour retrouver l'état original. Aujourd'hui la ten-

dance n'est ni de compléter, ni de défaire les restaurations antérieures, mais de considérer

que les restaurations successives donnent une charge historique nouvelle attachée à l'œu-

vre.

Avec les techniques de réalité virtuelle les choses se présentent différemment puis-

que le fragment d'objet, le vestige du monument ou la simple trace sur le sol ne sont plus

touchées. L'objet virtuel lui-même est à tout moment réversible4 et modifiable, déclinable en

une infinité de versions. Mais avant d'exposer comment les techniques de réalité virtuelle

sont appliquées à la restitution d'un environnement urbain antique, il peut être nécessaire de

poser quelques définitions autour de la réalité virtuelle elle-même, car cette notion, à la

mode aujourd'hui, n'est pas toujours cernée avec rigueur.

L'avènement de ce que l'on appelle communément "la réalité virtuelle" s'est opéré

dans les années quatre-vingts, parallèlement à l'essor de l'informatique graphique. Trois

notions fondamentales lui sont attachées : l'immersion, l'interaction, la navigation.

* CERLA, Université de Caen, Professeur de Latin.1 "Restitution" a aussi un sens moderne lié à l'emploi des nouvelles technologies dans le domaine de l'archi-

tecture : "reconstitution en plan ou en élévation d'un objet ou d'un terrain préalablement photographié en sté-réoscopie".

2 De nombreux palais de la Renaissance étaient décorés de fragments antiques, à commencer par ceux despapes. Voir le "sac" de la Villa d'Hadrien ou de la Maison dorée de Néron.

3 Voir par exemple la reconstitution du temple d'Antonin et de Faustine par l'architecte français J.-J. Ménager.4 Au sens propre du terme puisque certains logiciels de modélisation et d'habillage en image de synthèses gar-

dent la trace des différentes étapes de la construction informatique.

85

L'immersion est l'opération qui consiste à passer de l'autre côté du "miroir", à entrer

dans l'image. L'immersion est physique lorsqu'une interface (un visiocasque par exemple)

est utilisée, mais elle peut être simplement mentale lorsque le spectateur observe une image

tridimensionnelle sur l'écran et qu'il s'y projette mentalement.

L'interaction (ou interactivité) est l'opération qui consiste à interagir en temps réel

avec l'image pour la manipuler ou la transformer (c'est une des fonctions de base de toute

application informatique).

La navigation est l'opération qui consiste à évoluer et à déambuler dans des univers

virtuels par l'intermédiaire des réseaux de communication (voir la création du néologisme

"internaute"). Il est ainsi possible de s'affranchir des contraintes rationnelles du monde réel

qui veulent que l'on soit en un lieu à la fois.

La réalité virtuelle repose sur l'image et là aussi quelques précisions sont nécessai-

res : qu'entend-on par "image de synthèse", "image numérique" ou "image virtuelle" ?

L'image de synthèse est une image entièrement produite sur ordinateur, sans

transfert du réel. Par définition c'est une image numérique, c'est-à-dire une image dont les

composants sont codés pour pouvoir être "lus" par un ordinateur.

Mais l'image numérique peut aussi être une image provenant de la réalité qui a été

numérisée, soit par scannérisation soit par saisie directe avec un appareil numérique. Si elle

ne subit pas de modification par rapport à la réalité, elle reste une "image réelle", mais si elle

est modifiée par ajout, suppression ou transformation d'éléments, elle devient une image

virtuelle (l'image de synthèse est par définition aussi une image virtuelle).

Reste enfin le mode de présentation des images ou, si l'on veut, la mise en oeuvre

de la réalité virtuelle. Deux techniques fondamentalement différentes coexistent : l'anima-

tion de synthèse qui est une "visite guidée" et l'animation virtuelle qui est une "visite in-

teractive".

L'animation de synthèse est l'enregistrement et la restitution sur disque ou sur

bande vidéo d'une succession d'images virtuelles précalculées. Le temps de calcul néces-

saire pour chaque image est théoriquement illimité (des images très complexes peuvent

demander jusqu'à 10 ou 20 secondes de calcul suivant le matériel utilisé et il faut 24 images

par seconde pour produire une animation...). Ces images peuvent être extrêmement réalis-

tes et faire appel aux techniques les plus sophistiquées de l'informatique graphique. Une

même séquence peut mêler des images de synthèse et des images réelles numérisées sans

que le spectateur puisse faire la différence (c'est le principe utilisé par certains films de ci-

néma).

L'animation virtuelle est l'enregistrement et la restitution instantanée des images

virtuelles nécessaires à la simulation de l'environnement dans lequel évolue le (ou les) inter-

86

venant(s). Ces images ont besoin d'être traitées en temps réel. Pour garantir le sentiment

d'immersion, le décalage entre l'action réelle et sa traduction virtuelle ne doit pas dépasser

quelques centièmes de secondes. Dans ce laps de temps l'ordinateur doit acquérir les don-

nées en provenance des capteurs (il peut s'agir d'une simple souris), les traiter, recalculer

l'image correspondant à la nouvelle position et l'afficher, parfois la transmettre à distance.

Les unités centrales et les systèmes graphiques sont exploités au maximum de leurs possi-

bilités mais, dans l'état actuel des techniques, il faut se contenter d'images moins complexes

et donc potentiellement moins réalistes que dans l'animation de synthèse. L'interactivité

pose enfin le problème du comportement des objets : un mur peut-il être traversé ? l'interve-

nant peut-il s'élever au-dessus du sol sans support ?... Dans le cas de l'animation de syn-

thèse, le scénariste de la visite guidée fait un choix préalable : il trace le cheminement de la

caméra virtuelle selon l'idée qu'il se fait du produit final. Mais dans le cas de l'animation vir-

tuelle interactive, le choix de tracé appartient à l'intervenant. Donc si le concepteur de la

base de données numérique qui servira de terrain à la visite veut vraiment simuler un monde

réel, il devra donner aux objets un potentiel de réaction : un mur ne pourra être traversé, une

porte devra pouvoir s'ouvrir et offrir une résistance en fonction de sa masse... Toutes ces

données devront être incluses dans la base et le logiciel d'animation virtuelle devra en tenir

compte.

Le travail présenté ici consiste dans l'application des méthodes de la réalité virtuelle à

la Rome antique. C'est un sujet qui réunit deux cultures, deux modes de pensée très diffé-

rents, disons pour simplifier la culture scientifique et la culture humaniste. Du côté scientifi-

que sont concernés les informaticiens et les spécialistes de l'image, du côté humaniste ceux

que l'on appelle communément les "antiquisants" : latinistes, archéologues et historiens. Les

uns et les autres ne peuvent travailler indépendamment sur ce sujet : l'analyse historique et

l'analyse infographique sont intimement liées.

La genèse du projet et son cadre

Le point de départ, le prétexte du projet, est une maquette de la Rome du IVe siècle

après J.-C. réalisée au 1/400 par P. BIGOT, un architecte normand, entre 1900 et 1940.

S’appuyant sur des données archéologiques, littéraires et historiques, utilisant en particulier

les travaux alors en plein renouveau sur la Forma Vrbis, plan gravé sur marbre à l’époque

de Septime Sévère (fin IIe - début IIIe siècle après J.-C.) et dont un dixième seulement a été

retrouvé au XVIe siècle, il fit une oeuvre dont la valeur artistique, pédagogique et scientifique

fut rapidement reconnue.

87

Après quelques quarante années de travail sur sa maquette, la participation à plu-

sieurs expositions importantes5 et la réalisation de trois copies6, P. Bigot légua l’original à

l’un de ses disciples, H. Bernard, l’architecte chargé de la reconstruction de l’Université de

Caen après la deuxième guerre mondiale. Celui-ci en fit don à l’Université et une salle spé-

cialement aménagée abrita la maquette dans les sous-sols de la Faculté de Droit. En 1995,

après une importante restauration, la maquette fut installée au cœur d’un nouveau bâtiment

de l’Université de Caen, la Maison de la Recherche en Sciences Humaines. Le contexte était

alors favorable à la fois pour créer une dynamique de mise en valeur de l’objet et pour ouvrir

de nouvelles perspectives de recherche.

F. Hinard, Professeur d’Histoire Ancienne à l’Université de Caen, avait donné, quel-

ques années auparavant, une impulsion aux travaux autour de la maquette et un Colloque

international était venu concrétiser cet intérêt7. G. Jean-François, Directeur du Centre de

Ressources Informatiques avait eu l’idée d’une numérisation de la maquette. Le Centre

d’Etudes et de Recherche sur l’Antiquité avait pris l’habitude de travailler avec les outils in-

formatiques dont j'avais assuré la programmation (depuis 1972 déjà et en liaison avec le

LASLA de Liège). R. Hérin, Professeur de Géographie et Directeur de la Maison de la Re-

cherche en Sciences Humaines, suscita l’émergence d’un pôle pluridisciplinaire de recher-

che d’abord intitulé "Architecture, Urbanisme et Image virtuelle - la Rome Antique", puis avec

une perspective plus large "VILLE - Architecture, Urbanisme et Image virtuelle", dont il

confia la responsabilité à G. Jean-François et à moi-même. Ce pôle regroupe des ensei-

gnants-chercheurs, des ingénieurs et des étudiants de troisième cycle. Les disciplines re-

présentées sont, pour le noyau de base, les sciences de l’Antiquité, l’informatique et l’audio-

visuel, mais les séminaires et la collaboration avec d’autres institutions étendent la repré-

sentation à la géographie, l’urbanisme, la littérature, les beaux-arts, l’architecture... Trois

institutions françaises collaborent étroitement avec le pôle : l’Ecole d’Architecture de Mar-

seille (Groupe d’Application des Méthodes Scientifiques à l’Architecture et à l’Urbanisme -

GAMSAU) , l’Ecole navale de Brest (Réalités virtuelles et simulation) et l’Ecole des Beaux-

Arts de Caen (Infographie).

5 En 1911, exposition archéologique, thermes de Dioclétien à Rome. En 1913, salon des Artistes Français, So-

ciété Centrale des Architectes à Paris.6 Musée de Pennsylvanie, Philadelphie ; relief envoyé aux Etats-Unis à l'occasion d'une exposition internationale

avant la seconde guerre mondiale (aujourd'hui disparu). Université de la Sorbonne, Institut d'Art et d'Archéo-logie, Paris (aujourd'hui disparu). Musées royaux d'Art et d'Histoire de Bruxelles ; relief exposé depuis le 1er

juillet 1950.7 F. Hinard et M. Royo (éd.), Rome, l'espace urbain et ses représentations, Paris, PUPS, 1991.

88

Les objectifs

Pourquoi une restitution virtuelle de la Rome Antique ?

Ce travail entre à vrai dire dans le cadre beaucoup plus large des applications ac-

tuelles de l'informatique à l'archéologie. Les domaines d'application sont nombreux et ne

concernent pas uniquement la réalité virtuelle. Les fouilles menées depuis plus de deux siè-

cles ont conduit à un accroissement considérable des collections, rendant leur gestion et

leur exploitation de plus en plus difficile : l'informatique documentaire et les systèmes de

gestion des bases de données apportent une aide matérielle non négligeable. La découverte

de l'objet rare, sur le terrain, a cessé d'être un but et la tendance actuelle est à l'analyse. A

partir des acquis et des pièces déjà rassemblés, il s'agit de réévaluer les hypothèses avan-

cées, d'aboutir à leur vérification ou d'en formuler de nouvelles : l'informatique (associée à la

notion de modèle) apporte les capacités de calcul et la rigueur de la démarche. Quand il faut

chercher les moyens les plus efficaces pour mettre en valeur, exploiter scientifiquement ou

conserver le patrimoine (les monuments en particulier connaissent aujourd'hui de plus en

plus d'agressions dues à la pollution, l'urbanisme ou le tourisme de masse), l'informatique

apporte des solutions pour acquérir les images, les traiter, les présenter et les diffuser.

Le travail de restitution virtuelle de la Rome antique participe à la fois de toutes ces

démarches. La maquette de P. Bigot est une oeuvre d'art, classée à l'inventaire des Monu-

ments Historiques8 à laquelle il n'est pas possible de toucher physiquement, autrement que

pour l'entretenir, mais c'est aussi un objet pédagogique, utilisé à longueur d’année par les

enseignants du secondaire qui le font visiter à leurs élèves9. Sa validité pédagogique et

scientifique10 est incontestable : P. Bigot s’est appuyé sur des documents fiables et il a eu le

souci de l’exactitude à la fois dans le détail et dans la topographie d’ensemble ; nous avons

superposé au plan de la maquette une scène satellite de 1992 et nous avons pu constater

par exemple que tous les éléments encore repérables aujourd’hui (Colisée, Panthéon, Mau-

solées impériaux, Stade de Domitien-Piazza Navona, basilique de Constantin...) sont rigou-

reusement à leur place. Mais, même si P. Bigot a tenu compte jusqu’au bout des progrès de

la connaissance en modifiant sans cesse sa maquette, sa documentation la plus récente

s’arrête à la fin des années trente. Depuis, de nouveaux progrès ont été faits et d’autres le

seront encore. Un des premiers intérêts de la maquette virtuelle sera donc de pouvoir inté-

8 Arrêté du 12.6.78.9 Sur les rapports ambigus de l'oeuvre de P. Bigot avec l'art et l'archéologie, le rêve et la didactique, voir M.

Royo, "Le temps de l'éternité. Paul Bigot et la représentation de Rome Antique", Mélanges de l'Ecole Fran-çaise de Rome, 1992, 104, 2, p. 585-610 et id., "De la ville rêvée à la ville réelle, trois images de Rome anti-que au début du XXe siècle", EIDOS, 1995, 11, p. 83-100.

10 L'ensemble des travaux est par ailleurs placé sous le contrôle d'un Comité scientifique de personnalités fran-çaises et internationales : J.-P. Adam, L. Callebat, F. Coarelli, E. Deniaux, Ph. Fleury, P. Gros, F. Hinard, J.Mazeyrat, Cl. Nicolet, H. Pelvillain, Ch. Pilet, G. Pisani-Sartorio, M. Royo, P. Vipard.

89

grer les mises à jour certaines. Un autre intérêt concerne les restitutions hypothétiques. Pour

bien des bâtiments, bien des zones, nous n’avons pas de certitude : souvent même plu-

sieurs hypothèses très différentes s’affrontent. Si un maquettiste se doit de choisir une hy-

pothèse, l’infographiste, lui, peut représenter plusieurs hypothèses et les proposer concur-

remment au chercheur. En s’immergeant dans le monde virtuel, celui-ci pourra successive-

ment "se promener" dans les différentes versions. En les comparant les unes aux autres, en

les confrontant aux promenades ou aux points de vue décrits dans les textes anciens, il

pourra peut-être trouver des éléments lui permettant de préférer telle hypothèse à telle au-

tre. La maquette virtuelle pourrait ainsi être un terrain d’expériences pour les études sur la

topographie romaine. Elle pourrait aussi être le lieu d'une présentation chronologique de

l'évolution de l'urbanisme romain. Ajoutons, et cela n’est pas un des moindres intérêts d’un

modèle numérique, que toutes ces expériences peuvent se faire à distance en utilisant les

réseaux11. C’est aussi grâce aux réseaux que peuvent se développer les "accès pédagogi-

ques" à la maquette. Ces accès par les réseaux ne remplacent pas les accès physiques

mais ils viennent en complément, à la fois pour préparer les visites et pour faire plus : en

particulier circuler dans les rues "à hauteur d’homme" et entrer dans les bâtiments.

Les méthodes de travail

Le travail de reconstitution virtuelle se décompose en quatre grandes étapes :

. analyse historique,

. analyse infographique,

. restitution : - établissement d'un modèle géométrique,

- mise en texture,

. constitution de la base de données.

L'analyse historique est le travail propre aux latinistes, archéologues et historiens. Il

est préalable à tout le reste et est actuellement confié à des étudiants de Maîtrise (Lettres

Classiques et Histoire Ancienne) et de DEA, ainsi qu'à des doctorants et des enseignants-

chercheurs. Il s'agit dans un premier temps de recueillir le plus d'informations possible sur

les bâtiments, l'environnement urbain et la topographie de la Rome du IVe siècle. Dans un

second temps, nous nous placerons dans une perspective diachronique pour tenter une re-

présentation des différentes strates d'urbanisation en remontant jusqu'aux origines de la

ville, au VIIIe siècle avant J.-C.

L'analyse infographique est un travail commun entre antiquisants et informaticiens.

11 Au cours de l'été 1997 nous avons expérimenté avec un étudiant de Maîtrise en Informatique de notre Uni-

versité et avec deux élèves-ingénieurs de l'Ecole navale de Brest des déplacements interactifs dans un quar-tier en utilisant un navigateur pour l'Internet.

90

Il s'agit de définir les objets, de les hiérarchiser, de les décomposer, d'étudier les modes

d'assemblage et de fixer aussi un niveau de détail.

La restitution est le travail des infographistes en dialogue permanent avec les anti-

quisants (dans certains cas, ce sont les antiquisants eux-mêmes qui font le travail de restitu-

tion, secondés par des infographistes spécialisés). Ce travail se décompose lui-même en

deux temps.

Le premier temps consiste à modéliser les bâtiments en "filaire" avec un logiciel

d’architecture. Le logiciel choisi est AES (Architectural and Engineering Series) de la société

IBM. Outre les fonctions habituelles de dessin et de modélisation en trois dimensions, ce

logiciel peut dialoguer avec une base de données graphiques de type INFORMIX par exem-

ple. Il est implanté sur une station IBM RISC System/6000 dialoguant en réseau avec des

terminaux X.

Dans un second temps, les volumes filaires sont habillés en images de synthèse

avec le logiciel 3 D Studio Max de la société AUTODESK, implanté sur des machines fonc-

tionnant sous Windows NT. Le choix de ce logiciel convivial et largement répandu nous

permet d’accueillir, pour des périodes brèves, des stagiaires venant d’autres institutions, en

particulier de l’école des Beaux-Arts de Caen. C’est également avec 3 D Studio que sont

créées les animations de synthèse permettant de proposer des visites guidées des bâti-

ments.

La constitution de la base de données est en fait concomitante aux trois étapes

définies précédemment car il s'agit non seulement de réaliser une base d'images 3D servant

à la visite virtuelle interactive, mais aussi de donner accès à tous les documents utiles pour

le projet : photos, fiches archéologiques et historiques, plans, modèle numérique de terrain,

vidéos, textes, bibliographies... Le noyau de cette base de données est actuellement un SIG

(Système d'Information Géographique) réalisé sous ARCINFO de la société ESRI12.

12 Cf. article de J.P. Gosset, "Un SIG sur la Rome antique", p.17.

91

La diffusion et la présentation de la restitution

La diffusion et la présentation de la restitution se font par différents vecteurs13 (CD-

ROM, cassettes vidéo, bornes interactives, magnétoscopes numériques, INTERNET...) et

de différentes manières. Pour reprendre la classification donnée au début, nous utilisons

concuremment :

- l'image fixe (image virtuelle ou image de la maquette)14,

- l'animation de synthèse,

- l'animation virtuelle.

L'INTERNET est un vecteur commode particulièrement bien adapté à l'image fixe, un

peu moins performant, pour des raisons techniques, avec les animations, en particulier les

animations interactives.

Le site INTERNET "Plan de Rome"15 est ouvert depuis janvier 1996. En 1996 il a re-

çu 88 000 visiteurs. Entre janvier 1997 et novembre 1997, il en a reçu 245 000 avec une

"consultation record" en novembre 1997 de 35 156 accès.

Outre des informations sur le projet de reconstitution virtuelle, sur le pôle pluridiscipli-

naire et son comité scientifique, sur les horaires de visite de la maquette..., les internautes

ont à leur disposition un plan de la Rome antique et une table des matières : à partir de l'un

ou de l'autre ils peuvent se diriger vers tel bâtiment ou tel quartier, sa reconstitution en plâtre

ou en images de synthèse, lire un commentaire en français ou en anglais, voir l'état actuel

du bâtiment ou du quartier, avoir une information textuelle complémentaire, consulter une

bibliographie ou encore découvrir des liens vers d'autres serveurs. Ils auront bientôt à leur

disposition des animations de synthèse guidées et des animations virtuelles interactives.

Nous sommes donc, avec ce travail, au carrefour de quatre applications de l'informa-

tique pour la valorisation du patrimoine archéologique et architectural :

- équipement muséographique,

- stockage et consultation de documents archéologiques,

- communication et échange d'informations sur les réseaux spécialisés ou

généralistes,

- visites virtuelles.

13 Aucun vecteur n'est exclu a priori : par exemple un livre sur la restitution de la Rome antique du IVe siècle

illustré avec des images de synthèse serait un support de diffusion tout à fait envisageable.14 Notons que la maquette elle-même est déjà "à distance" du réel : il ne s'agit pas de la "vraie" ville de Rome,

mais d'une représentation de ce qu'elle pouvait être.15 Il s'agit du nom communément donné à la maquette de P. Bigot qui est en fait un "plan-relief de la Rome

antique".

92

Le travail en cours n'est que le début d'une longue entreprise pour laquelle nous

comptons encore une dizaine d'années. A terme nous espérons reconstituer une Rome an-

tique dans laquelle sera possible une immersion virtuelle complète. A court et à moyen

terme les perspectives sont la publication d'un CD-ROM et d'une nouvelle cassette vidéo, la

réalisation d'un film interactif, l'amélioration des bornes interactives actuellement en service

autour de la maquette et, bien entendu, l'extension de la modélisation.

93

BIBLIOGRAPHIE

La bibliographie qui suit n'est pas exhaustive, bien entendu ; elle n'a même pas la

prétention de donner l'essentiel mais simplement d'orienter le lecteur qui voudrait en savoir

plus dans trois domaines : urbanisme et topographie de la Rome antique / Archéologie et

Informatique / Réalité Virtuelle.

Urbanisme et topographie de la Rome antique

L'ouvrage "d'initiation" est :

COARELLI F., Guide archéologique de Rome, Paris, Hachette, 1994(1980)

Le dictionnaire topographique de référence est maintenant :

STEINBY M., Lexicon topographicum urbis Romae, Rome, Quasar, à partir de 1993.

Mais tous les volumes ne sont pas encore achevés et, en attendant, deux dictionnaires

plus anciens sont toujours utiles :

NASH E., Pictorial Dictionary of Ancient Rome, Londres, 1968.

PLATNER B., ASHBY Th., A Topographical Dictionary of Ancient Rome, Oxford-Londres, 1929.

RICHARDSON L., A new Topographical Dictionnary of Ancient Rome, Londres, 1992.

Sur les sources antiques :

LUGLI G., Fontes ad topographiam ueteris urbis Romae pertinentes, 7 vol., Rome, 1992-

1969.

Sur l'urbanisme :

CASTAGNOLI F., Topografia e urbanistica di Roma antica, Bologne, 1969.

HOMO L., Rome impériale et l'urbanisme dans l'Antiquité, Paris, 1951.

DUREL L., NERAUDAU J.P., Urbanisme et métamorphoses de la Rome Antique, Paris, 1983.

Archéologie et Informatique

Nous voudrions citer d'abord deux travaux de recherche non publiés, menés dans le

cadre du GAMSAU de Marseille :

AULNE O., Vers un musée virtuel, TPFE, Ecole d'Architecture de Marseille, 1996 (plusieurs

analyses de notre exposé ont été inspirées par ce travail).

DRAP P., Photogrammétrie et modèles architecturaux, Thèse, Faculté des Sciences de Mar-

seille, 1997.

94

Plusieurs revues sont consacrées à l'utilisation de l'informatique en archéologie ; en

voici trois dans des langues différentes :

Archéologie et Ordinateurs, CNRS, Centre de Recherches Archéologiques, Sophia-Antipolis,

06560 Valence.

Archeological Computing New letter, Stafford.

Archeologia e Calcolatori (Florence, depuis 1990).

Actes de Colloques ou numéros spéciaux de revues :

"Informatica e archeologia classica", Atti del Convegno Internazionale (Lecce 12-13.5.86),

Galatina

Le médiéviste et l'ordinateur, n°29, 1994 "L'informatique et l'archéologie"

Les dossiers de l'Archéologie, n°153, oct. 90 "Les technologies du futur font revivre le pas-

sé".

Quelques ouvrages :

GUIMIER-SORBETS A. M., Les bases de données en archéologie. Conception et mise en oeu-

vre, Paris, CNRS, 1990.

ANDRESEN J., MADSEN T., SCOLLAR I., Computing the past. Computer application and quan-

titative methods in Archaeology, CAA 92, Aarhus University Press, 1992.

Archéologie Virtuelle, Paris Arthaud, 1996 (Version anglaise : Virtual Archaeology, Londres,

Thames & Hudson, 1997).

Réalité Virtuelle :

Voici un choix de quelques ouvrages en commençant par celui qui pourrait servir

d'initiation et en continuant dans un ordre chronologique :

CADOZ C., Les réalités virtuelles, Coll. "Dominos", Paris, Flammarion, 1994.

BURDEA G., COIFFET Ph., La réalité virtuelle, Paris, Hermes, 1993.

QUEAU Ph., Le virtuel. Vertus et vertiges, Seyssel, Champ Vallon/INA, 1993.

PIMENTEL K., TEXEIRA K., La réalité virtuelle. De l'autre côté du miroir (titre original : Virtual

Reality, Beyand the New Looking Glass - 1993), Paris, Addison-Wesley, 1994.

95

TABLE DES FIGURES

1. Le réseau INTERNET................................................................................................. 11

2. Plan ARC-INFO de la maquette ................................................................................. 14

3. Chapiteau corinthien sous AES .................................................................................. 17

4. Modélisation d’une base de colonne en trois niveaux ................................................. 17

5. Modélisation d’un fût de colonne ................................................................................ 18

6. Les colonnes du temple de Vesta............................................................................... 18

7. La cella du temple de Vesta ....................................................................................... 19

8. Le toit du temple de Vesta .......................................................................................... 19

9. Le podium du temple de Vesta ................................................................................... 20

10. Le temple de Vesta sous AES .................................................................................. 21

11. Plan du Colisée (Golvin) ........................................................................................... 23

12. Le quart de l’ellipse avec ses deux secteurs............................................................. 26

13. Un des éléments de la façade. Profil ........................................................................ 27

14. Les quatre centres du Colisée .................................................................................. 28

15. Les gradins............................................................................................................... 28

16. Une des bibliothèques AES pour le Colisée.............................................................. 29

17. Vélum : hypothèse de R. Graefe............................................................................... 38

18. Détails de l’hypothèse de R. Graefe ......................................................................... 39

19. Vélum : hypothèse d’A. C. Carpiceci......................................................................... 40

20. Détails de l’hypothèse d’ A. C. Carpiceci .................................................................. 40

21. Hypothèse de l’École navale : étude graphique du montage .................................... 43

22. Coupe schématique de la solution retenue............................................................... 45

23. Vue générale de l’extérieur ....................................................................................... 45

24. Montage des treuils sur les cippes entourant le Colisée ........................................... 46

25. Les niveaux de cordages.......................................................................................... 47

26. Décalage des mécanismes....................................................................................... 48

27. Forces appliqués au mât .......................................................................................... 49

28. Schématisation des accès au serveur W3 ............................................................... 62

29. Exemple de page WEB ............................................................................................ 66

30. Évolution du nombre de connexions au serveur W3................................................. 67

31. Fragments 23 et 24 de la Forma Vrbis Romae ......................................................... 72

32. Les fragments 35 et 36............................................................................................. 74

33. Les deux emplacements possibles pour les fragments 23 et 24 ............................... 74

34. Les Saepta Iulia et le bâtiment à trois cours (maquette de Bruxelles)....................... 77

96

35. Les Saepta Iulia et le bâtiment à trois cours (maquette de Caen)............................. 77

36. Le théâtre et le portique de Pompée......................................................................... 78

37. La Curie (indiquée par la flèche blanche) ................................................................. 79

38. Le quartier du Largo Argentina avant les démolitions ............................................... 80

39. Le Largo Argentina ................................................................................................... 81

97

Liste des membres du pôle (mars 1998)

BUSTANY Catherine, Maître de Conférences en Histoire Ancienne : validation et recherche

documentaire, CD-ROM, plaquettes Colisée, Grand Cirque.

CHOQUET Gérald, Etudiant en physique : images de synthèse 3DS.

DAVY Marie-Claire, Ingénieur CRIUC : modélisation AES, cartographie – SIG, Temple de

Vesta.

DELARUE Myriam, Professeur Certifié de Lettres Classiques : Curie.

DUHAULT Lionel, Etudiant d'Histoire : CD-ROM, Forum de Trajan.

FLEURY Philippe, Professeur de Latin : co-responsable du Pôle.

FOURRE Emmanuel, Professeur Certifié de Lettres Classiques : Forum.

GORZKOWSKY Stéphane, Ingénieur CAV : vidéo numérique, acquisition vidéo.

GOSSET Jean-Paul, Ingénieur CRIUC : modélisation AES, images de synthèse 3DS, carto-

graphie – SIG, vidéo numérique, expositions.

JADOT Claude, Directeur CAV : vidéo numérique, acquisition vidéo.

JAMET Brigitte, Etudiante d'Histoire : Meta sudans.

JEAN-FRANÇOIS Gérard, Directeur du Centre de Ressources Informatiques : co-responsable

du Pôle.

LAUVERNIER Dominique, Professeur Agrégé de Lettres Classiques : image de synthèse 3DS,

acquisition photos, Théâtre de Marcellus.

LECOCQ Françoise, Maître de Conférences en Latin : validation et recherche documentaire,

CD-ROM, expositions, plaquettes, projets européens, contacts enseignement se-

condaire.

MARY Gilles, Professeur Agrégé de Lettres Classiques : images de synthèse 3DS, exposi-

tions, Horologium.

MOREAU Denise, Assistante ingénieur : plaquettes (PAO).

POTIER Jocelyne, Adjoint Technique : secrétariat, traitement d'images.

ROBERT Véronique, Ingénieur CRIUC : images de synthèse 3DS, serveur WEB, gestion des

fichiers en réseau, système UNIX.

RULIER Jean-Marc, Vacataire : images de synthèse 3DS.

TREFEU Frédéric, Professeur certifié d'Histoire détaché à la MRSH : modélisation AES, car-

tographie – SIG, CD-ROM, visites, plaquettes, Forum boarium.

*CAV : Centre Audio-Visuel

*CRIUC : Centre de Ressources Informatiques de l'Université de Caen