Transformer l’arche d’un temple chinois en magnifique modèle 3D avec les technologies de scan Artec

16/12/2020

« Jouant avec des perles, deux dragons s’élèveront haut dans le ciel. » Voilà comment le prodigieux artiste et tailleur de pierre chinois Hu Mingzhu imaginait la scène couronnant le chef-d’œuvre architectural qui immortaliserait son nom dans la région sacrée du mont Wutai, au nord de la Chine. Un siècle plus tard, son arche ouvragée, embellie avec plusieurs couches de gravures exquises de fruits, de fleurs, et d’animaux à la fois mythiques et réels, est de retour dans le royaume de l’intangible, où elle a été reproduite dans ses moindres détails en tant que modèle 3D dans le cadre d’un projet de conservation du patrimoine.

L’arche située devant le temple Longquan sur le mont Wutai

Inscrit au Patrimoine mondial de l’UNESCO et reconnu comme une attraction touristique AAAAA (de premier rang) par l’Administration nationale chinoise du tourisme, le mont Wutai, également appelé Montagne des cinq terrasses, est la première des Quatre Montagnes sacrées du bouddhisme en Chine. Le mont Wutai est un lieu d’hommage pour des millions de pèlerins à travers le pays depuis le Ier siècle apr. J.-C., lorsque des monastères ont commencé à être construits sur ces cinq sommets plats.

Le premier modèle 3D jamais créé de l’arche du temple Longquan dans le mode « géométrie seulement »

Aujourd’hui, le mont Wutai abrite une quarantaine de temples, dont le temple Longquan, qui se distingue par son style architectural unique auquel le légendaire Hu Mingzhu (1895-1968) a contribué.

L’ascension vers la gloire de Hu Mingzhu

Fils d’enseignant, Hu Mingzhu commence à l’âge de dix ans à travailler en tant qu’apprenti chez un charpentier sur le mont Wutai. Outre la maçonnerie, il s’intéresse grandement à la calligraphie et à la peinture. Décrit comme assidu et persévérant mais audacieux et ouvert d’esprit, le jeune Hu Mingzhu est admiré à la fois de ses pairs et de ses professeurs. « Le disciple a surpassé son maître », dit un jour à son sujet son mentor Liu Yuancheng.

Ce n’est cependant qu’une fois âgé de plus de vingt ans que Hu Mingzhu se voit confier son premier projet majeur. À l’époque, le temple Longquan cherche quelqu’un pour dessiner et construire un sanctuaire pour feu le moine Puji. Hu Mingzhu est un des candidats à présenter un projet. Il remporte la compétition aux côtés d’un groupe d’artisans de la province voisine de Hebei. Hélas, après un entretien avec l’abbé du monastère, Hu Mingzhu est disqualifié en raison de son inexpérience et de son jeune âge.

L’équipe de Hebei se lance dans la construction mais, alors que le projet est déjà bien avancé, les exigences sont durcies, en particulier pour les sculptures qui doivent orner les murs du sanctuaire. Manquant de maçons compétents pour terminer le projet, l’équipe de Hebei abandonne celui-ci à mi-parcours. L’abbé du monastère doit faire appel à Hu Mingzhu, qui réunit rapidement des assistants talentueux de diverses localités, perfectionne les croquis initiaux, et distribue les tâches à ses hommes, de façon à ce que le projet soit rapidement mené à bien. Lorsque le sanctuaire est inauguré, tout le monde s’émerveille devant la beauté de l’ouvrage montrant les eaux bouillonnantes d’un torrent.

La création d’une arche magistrale

Un an plus tard, Hu Mingzhu remporte son deuxième appel d’offres, qui consiste cette fois-ci à ériger une arche sculptée devant le temple Longquan, afin de magnifier la gloire et l’importance de celui-ci. L’artiste donne d’abord forme à sa vision de l’arche dans un prototype miniature en cire jaune. Hu Mingzhu combine les motifs traditionnels de travail du bois avec ses propres techniques de sculpture de la pierre. « Un joyau ! », s’exclame un membre du groupe d’évaluation en posant le regard sur le prototype.

Au total, 50 artisans travaillent sans relâche pendant six ans sous la supervision de Hu Mingzhu. À l’automne 1930, l’arche est terminée. Cette merveille architecturale se dresse au sommet d’un escalier de 108 marches – un nombre sacré dans le bouddhisme. Ses trois entrées sont formées de quatre piliers carrés soutenus par quatre colonnes à l’avant et quatre autres à l’arrière. Des représentations artistiques de dragons figurent sur chaque côté des piliers. Les voûtes des entrées sont remarquables de par leurs pivoines épanouies finement sculptées, leurs kakis mûrs, leurs pinceaux à écrire traditionnels, leurs éventails en papier, leurs livres précieux, etc. Par ailleurs, une vingtaine de lions en pierre sculptée adoptent diverses postures au milieu de l’arche. La pièce maîtresse de ce dernier montre des scènes de la vie de Bouddha, au-dessus desquelles on peut apercevoir une plaque verticale en forme de pétale de lotus où sont gravés les mots « La lumière de Bouddha transparaît ».

Sculptures au-dessus de l’entrée principale de l’arche

Une sculpture de lion prêt à l’attaque

Défi de scan accepté

Toute cette variété effervescente de formes élaborées devait être reconstruite sous forme numérique afin que ce trésor culturel soit conservé pour la postérité.

Deux exigences devaient être respectées :

  • Premièrement, chaque élément de l’arche devait être recréé en 3D avec la plus grande précision. Aucun vide dans le modèle 3D final n’était acceptable.
  • Deuxièmement, il devait être possible d’examiner séparément chaque partie structurelle de l’arche à partir du modèle 3D principal.

Les technologies de scan 3D étaient celles qui permettaient le mieux de remplir ces deux critères. Grâce à un scanner 3D portable, vous pouvez vous déplacer autour de l’objet en numérisant sa surface section après section, sous tous les angles nécessaires.

Le scan 3D portable est un domaine que maîtrise véritablement l’équipe de Beijing Onrol Technology Co., Ltd., partenaire Or d’Artec 3D. L’entreprise a été engagée pour le projet de scan de l’arche, qui promettait d’être un défi. Pour ce faire, elle a décidé d’utiliser deux scanners 3D portables : Artec Eva et Artec Space Spider.

Artec Eva offre un plus grand champ de vue et une vitesse de scan plus rapide que Space Spider et, par conséquent, peut numériser une surface plus rapidement. La force de Space Spider réside dans sa précision de point 3D plus élevée (jusqu’à 0,05 mm) et sa résolution 3D plus grande (jusqu’à 0,1 mm). Eva a donc été choisi pour effectuer un scan global de l’arche, tandis que Space Spider numériserait ses détails les plus complexes.

Plan rapproché de la partie avant du modèle 3D

Avant d’entamer le travail, il était nécessaire de veiller à ce que la structure entière puisse être scannée en 3D de haut en bas. L’espace autour de l’arche était très confiné et il n’y avait pas assez de place pour installer un échafaudage standard permettant d’atteindre ses parties supérieures. L’équipe a néanmoins réussi à mettre au point un système d’échelles sûr pour accéder aux zones qui n’auraient pas pu être scannées depuis le sol, en particulier les avant-toits, qui devaient être numérisés d’en haut.

La lumière du soleil était un autre élément à prendre en compte : à 3 000 mètres d’altitude, celle-ci est plus brillante qu’à une altitude normale et est réfléchie avec plus d’intensité, en particulier sur les surfaces lisses et polies, dont l’arche abonde. Ceci aurait pu empêcher n’importe lequel des deux scanners de numériser correctement la géométrie et la texture de l’objet. Eva et Space Spider envoient tous les deux les données 3D qu’ils recueillent au logiciel Artec Studio, qui reconstruit la forme de l’objet en analysant chaque déformation mineure dans les rayons de lumière structurée que les scanners émettent après que la lumière atteint la surface de l’objet et rebondit vers les scanners. En temps normal, vous pouvez utiliser un pare-soleil pour éviter la surexposition mais, dans ce cas-ci, l’espace était si confiné que cette option était exclue. Lors des journées sans nuages, une partie du scan devait être réalisée après le coucher du soleil.

Numérisation nocturne de parties de l’arche avec des scanners 3D Artec Eva

Le scan a été réalisé en 14 jours et environ 500 Go de données brutes ont été collectées – ce qui équivaut environ à 100 000 photos prises avec un bon smartphone. Les scans d’Eva et de Space Spider sont compatibles les uns avec les autres et peuvent être facilement fusionnés dans Artec Studio. Chaque nouvelle version du logiciel contient des améliorations qui accélèrent le traitement des données et offre de nouveaux outils pour éditer les scans de la manière la plus pratique possible.

Des résultats brillants

Un mois plus tard, le projet était terminé. La qualité du modèle 3D a impressionné le client, tout comme la beauté de la maçonnerie originale de Hu Mingzhu avait captivé de nombreux moines et lamas des temples du mont Wutai.

Vue avant du modèle 3D de l’arche

Le modèle 3D de l’arche est conservé pour les générations à venir et peut être étudié par les architectes, les artistes et les sinologues, même si ceux-ci ne se rendent jamais en personne au mont Wutai. De la même manière, le modèle 3D peut être affiché dans les salles de classe et servir d’outil supplémentaire aux professeurs d’histoire chinoise. Le fait que les parties supérieures de l’arche, normalement impossibles à examiner de près, puissent maintenant être visionnées en haute résolution, est particulièrement précieux. Grâce aux technologies de scan 3D, pour la première fois dans l’histoire, le moindre recoin de ce chef-d’œuvre est nettement visible pour tous ceux qui s’y intéressent.