Modélisation des arêtes de poisson de Lyon : Si on collaborait ?

Un projet d'élèves de première année (PE) a été consacré cette année à la numérisation de galeries très spéciales : il s'agit des galeries souterraines en arêtes de poisson, creusées il y a des siècles sous la colline de la Croix-Rousse à Lyon. Les élèves ont travaillé avec un géomètre expert et les archéologues de la Ville de Lyon. L’opportunité de toucher du doigt le rôle à la fois d’expert scientifique et de coordinateur que peut jouer l’ingénieur.

Une collaboration de longue date entre ingénieurs et architectes

Arêtes de poisson

Depuis de nombreuses années, les enseignants-chercheurs de l’École Centrale de Lyon, et plus particulièrement du LTDS, collaborent avec le musée gallo-romain et le service archéologique de la Ville de Lyon. Plusieurs groupes d’élèves ont travaillé sur les technologies des anciens bâtisseurs, experts dans leur domaine. De la table claudienne aux lampes à huile, en passant par une scie hydraulique antique ou encore les pompes qui alimentaient Lugdunum en eau, les sujets ne manquent pas.

Qu’apporte l’ingénierie à l’archéologie ?

Au-delà des techniques de photogrammétrie et de lasergrammétrie utilisées pour explorer les tunnels en arêtes de poisson, les archéologues sont demandeurs d’informations sur les structures des vestiges étudiés. Les ingénieurs peuvent de leur côté transmettre leurs connaissances actuelles en matière de construction de bâtiments pour éclairer la recherche sur les sites archéologiques. Les archéologues étant très au fait des techniques de construction anciennes, leurs savoirs respectifs sont complémentaires.

Les ingénieurs disposent également de méthodes qui facilitent le travail des archéologues. Ils sont familiers du traitement de bases de données informatiques ou du développement de logiciels et de programmes. En concertation avec les archéologues, un vaste champ de solutions techniques s'ouvre alors. Il est par exemple possible d'opérer des calculs précis après l’établissement d’un modèle physique, ou de procéder par itérations à partir d’un certain nombre d’hypothèses faites par les archéologues sur les ruines étudiées. D’un point de vue pratique, ces solutions évitent d’engager de lourds moyens physiques pour soulever les vestiges. Le côté non destructif du travail informatique ouvre aussi de belles perspectives aux archéologues.

Le développement de l’informatique n’est donc pas étranger à ce rapprochement, qui s’est fait assez rapidement dès que la puissance des outils de calculs requis a été suffisante. Des projets de modélisation 3D se sont mis en place dès les années 1980. Dans les années 1990, la cathédrale Saint-Nazaire d’Autun est étudiée à l’aide de Catia, un logiciel employé par les ingénieurs dans un cadre industriel.

Grâce aux possibilités offertes par l’informatique, il est désormais possible de reconstituer des modèles virtuels pour faire des calculs, des simulations, ou des mesures de distance. On peut également rejeter certaines hypothèses à partir des vestiges ou encore classer et conserver de manière sûre des données très précises pour servir la future recherche. Ce dernier point est important pour des environnements susceptibles de perturbations humaines, comme les grottes préhistoriques.

Des objectifs patrimoniaux sont également atteignables, comme la conservation de l’état d’une structure au moment où elle a été numérisée (par modélisation), la reconstitution d'une structure telle qu’elle était à l’époque de sa construction ou encore la diffusion des savoirs via des visites virtuelles dédiées au grand public.

Découvrez la vidéo réalisée par les élèves du PE111, que nous remercions pour leur collaboration à cet article.