La restitution virtuelle de la Rome antique à l’Université de Caen Normandie

L'Université de Caen Normandie possède un objet patrimonial de première importance : une maquette en plâtre de la Rome de Constantin (fig. 1), commencée par l’architecte Paul Bigot en 1900 et sur laquelle il a travaillé toute sa vie¹. Il n’existe que deux autres maquettes comparables dans le monde : un double de la maquette de P. Bigot qui est conservé aux Musées royaux d’art et d’histoire de Bruxelles et la maquette d’I. Gismondi, conservée au Musée de la civilisation romaine de Rome. Autour de l’œuvre d’art caennaise est né en 1994 le projet de réaliser un double virtuel du « Plan de Rome » (fig. 2), le nom « commun » de la maquette de P. Bigot. L’objectif final est de disposer d’une maquette virtuelle interactive de l’ensemble de la ville proposant une restitution de tous les extérieurs (rues, habitations, commerces, monuments publics, réseaux d’adduction d’eau…) et d’une partie des intérieurs (les édifices publics les plus connus, quelques exemples d’habitations et de boutiques). Une grande partie du réseau viaire est accessible. Les systèmes mécaniques sont également restitués : machines de soulèvement, systèmes d’élévation de l’eau, moulins à eau, ingénierie du spectacle (vélum (fig. 3), rideau de scène, systèmes de pulvérisation d’eau safranée), orgue hydraulique, instruments de mesure, machines de guerre. Le corpus des sources textuelles, archéologiques et iconographiques utilisé pour les restitutions est lié au modèle numérique. Les sources utilisées et les textes de commentaires sont consultables par l’intermédiaire de liens de type hypertexte. La ville de Rome est accessible en interactivité totale selon le principe de la réalité virtuelle. Les machines sont présentées en contexte (machines de soulèvement sur des chantiers de construction, pompes à eau et vélum dans les édifices de spectacle, moulins hydrauliques sur la colline du Janicule, pièces d’artillerie sur les remparts…) ou décontextualisées avec possibilité de tourner autour et de les manipuler. La période choisie est celle du début du IV^e siècle ap. J.-C. Une restitution en archéologie n’a en effet de sens que si elle est précisément datée. La Rome de Constantin, n’a plus rien à voir avec celle de Romulus, ni même avec celle de la fin de la République. Pourquoi le IV^e siècle ? Plusieurs raisons justifient ce choix qui est aussi celui des concepteurs des deux grandes maquettes physiques de la Rome antique (Paul Bigot et Italo Gismondi). Une première raison est proprement caennaise : dans la mesure où l’Université de Caen possède déjà la maquette de P. Bigot, il est intéressant que la maquette virtuelle représente la même époque pour confronter et compléter les deux restitutions. Les autres raisons sont plus générales. Elles sont d’ordre architectural et urbanistique : le règne de Constantin marque l’apogée monumental de la Rome antique ; d’ordre archéologique : c’est pour cette période que la masse des informations archéologiques est la plus importante ; d’ordre méthodologique : notre intention est de représenter à terme plusieurs niveaux chronologiques de la topographie romaine et, comme en archéologie la première couche fouillée et éventuellement restituée est toujours la plus récente, il est naturel de procéder dans le même ordre.

L’intérêt est à la fois scientifique et pédagogique : scientifique parce que le modèle informatique offre aux chercheurs une représentation graphique toujours modifiable d’hypothèses dans les domaines de l’architecture, de l’urbanisme et la topographie de la Rome antique, pédagogique parce qu’il permet à des publics pluriels de s’immerger dans un modèle scientifique avec un accès interactif aux sources qui ont permis de le constituer, de circuler librement dans l’ensemble de la ville.

La maquette de Paul Bigot n’est certes pas utile pour ce travail. La numériser n’aurait aucun sens, même comme point de départ pour une mise à jour scientifique, puisque les imprécisions liées à la réduction à l’échelle 1/400 seraient largement amplifiées par le retour à l’échelle 1/1, qui est l’échelle de la maquette virtuelle. L’analyse de l’ensemble des sources est reprise à nouveaux frais, de même que la modélisation de chaque élément Mais l’équipe caennaise travaille avec le même esprit que celui qui animait Paul Bigot : elle a adopté sa rigueur, son acharnement, son enthousiasme et sa modestie devant l’immensité de notre ignorance pour bien des détails de la topographie de la Rome antique…

Le projet caennais comporte deux phases, envisagées d’emblée mais décalées dans la pratique : la restitution virtuelle et la réalité virtuelle.

La restitution virtuelle

La restitution virtuelle de la Rome antique s’inscrit dans la longue tradition des restitutions archéologiques de la capitale de l’empire romain. À partir du IV^e siècle ap. J.-C., la Rome antique meurt lentement. Elle meurt politiquement en perdant son statut de capitale : Constantinople, Milan, Ravenne la supplantent. Elle meurt religieusement quand les cultes qui la caractérisent sont officiellement interdits par l’empereur Théodose en 380 ap. J.-C. Elle meurt physiquement sous l'effet des destructions barbares, sous l'effet du temps et surtout sous l'effet de l'autodestruction. Naît une Rome chrétienne pour laquelle les monuments de la Rome antique sont au mieux objets de récupération,^, au pire objets de pillages ou de désintérêt. Paradoxalement, du XII^e au XIV^e siècle, la littérature des Mirabilia, guides destinés aux pèlerins chrétiens, fait revivre la Rome païenne mais elle le fait sous forme d'histoires extraordinaires. Sur les plans, Rome est ronde comme le monde dont elle est le centre. Les quelques monuments antiques représentés le sont schématiquement et à une place approximative. Le XV^e siècle marque une rupture : à la fin de l’année 1443, l'humaniste italien Flavio Biondo entreprend la rédaction de Roma Instaurata, « Rome restaurée », publié en 1446. Il ne s'agit pas de restaurer Rome au sens propre, il s'agit de retrouver, de décrire, de représenter la topographie et l'architecture de Rome. Pour la première fois, ce travail est fait de façon scientifique, en confrontant sources archéologiques et sources textuelles. Il faudra attendre encore quelques années pour voir apparaître des représentations iconographiques faites dans le même esprit. La carte de Pirro Ligorio (fig. 4), « avec la représentation des monuments antiques que l'on peut encore voir en 1570 », est l'une des premières de ce type : malgré son imprécision architecturale et topographique, elle rompt avec la tradition des cartes rondes et fantaisistes, mais il restera bien des progrès à faire et c’est seulement le XIX^e siècle qui verra l'aboutissement iconographique de l'entreprise de Flavio Biondo avec les plans archéologiques de Rodolfo Lanciani, les envois de Rome, ces relevés d'architecture antique accompagnés de leur restitution que les pensionnaires de l'académie de France à Rome devaient réglementairement envoyer à Paris. Le XX^e siècle enfin sera celui des deux grandes maquettes de Rome à l'époque de Constantin : la maquette de Paul Bigot et la maquette d’Italo Gismondi. Ces maquettes sont une forme d'achèvement, la somme des connaissances littéraires, archéologiques et iconographiques accumulées sur la Rome antique depuis la Renaissance. Elles ne marquent cependant pas un point final à la question de la restitution car d’une part les progrès faits dans la compréhension des sources textuelles et dans celle de la topographie de la Rome antique ont rendu obsolètes les deux maquettes sur un certain nombre de points, d’autre part l’avènement de l’informatique graphique dans les années 1980 a ouvert de nouvelles perspectives.

Les sciences du numérique permettent ce que l’on appelle la « restitution virtuelle » et elles apportent essentiellement quatre choses, par rapport aux autres formes de restitution : l’aisance des mises à jour, la multiplication des possibilités de présentation, l’accès à distance et la gestion des bases de données. Les deux maquettes ont été mises à jour du vivant de leur concepteur, celle de P. Bigot jusqu’à la fin des années 30, celle d’I. Gismondi jusqu’en 1973. Depuis elles sont figées, celle de Caen est même classée à l’inventaire des Monuments historiques et elle ne peut être légalement modifiée. Quand bien même ces maquettes seraient-elles modifiables, il est intéressant de conserver l’état des connaissances d’une époque donnée, même si, nous l’avons dit, cet état est aujourd’hui obsolète : le théâtre de Balbus et le cirque Flaminius par exemple ne sont pas à la place que leur assignait P. Bigot en fonction des informations archéologiques dont il disposait. Depuis la dernière mise à jour de la maquette d’I. Gismondi, les découvertes et les réinterprétations d’anciennes découvertes se sont multipliées, tant la connaissance de la topographie romaine est un domaine mouvant. La mise à jour d’un modèle virtuel est naturellement plus aisée et plus « économique » que celle d’un modèle physique, mais surtout elle est réversible dans la mesure où les anciennes versions peuvent être stockées de manière à peu près infinie, ce qui n’est pas le cas des maquettes physiques qui occupent un espace important. Le modèle virtuel se prête bien aussi à diverses possibilités de présentations, quant à la nature de l’image (fixe ou animée), à la façon de la présenter (vue intérieure des monuments, vue éclatée des machines...,) et il est accessible à distance via des réseaux Internet. Enfin, les sciences du numérique permettent d’associer au modèle et de gérer d’énormes bases de données multimédias avec les sources textuelles, les sources archéologiques, les sources iconographiques et la bibliographie.

Mais la restitution virtuelle en tant que telle reste limitée dans l’utilisation des technologies numériques. En n’exploitant que l’aspect digitalisation, elle fait certes un grand pas par rapport à la restitution physique, nous venons de le voir, mais elle reste en deçà de la possibilité d’interagir en temps réel avec le modèle : ce que l’on appelle à proprement parler la réalité virtuelle.

La réalité virtuelle

La réalité virtuelle est née dans les années 1980, en même temps que se développait l’informatique graphique. Elle repose sur deux concepts fondamentaux : l’immersion et l’interaction. L’immersion est l’opération qui consiste à passer de « l’autre côté du miroir », à entrer dans l’image. Elle est physique quand une interface est utilisée (par exemple un casque 3D), mais elle peut aussi être uniquement mentale devant un écran simple. L’interactivité est l’opération qui consiste à manipuler ou à transformer l’image en temps réel. En ce qui concerne la maquette virtuelle de la Rome antique, l’interaction prend deux formes : l’exploration et la manipulation. L’exploration est la visite de la ville par le biais de la navigation dans le modèle virtuel (cela implique des changements d’images dans des temps infinitésimaux puisqu’à chaque pas du visiteur, à chaque mouvement de sa tête, l’image n’est plus la même) ; la manipulation est l’accès aux métadonnées et le test du fonctionnement des machines. Dans le domaine qui nous intéresse ici, la représentation d’un patrimoine disparu ou ruiné, la réalité virtuelle offre plusieurs intérêts. D’abord, le « visiteur » du modèle n’est pas spectateur : il est acteur. Tandis qu’avec un film pré-calculé, le visiteur suit un parcours qu’il n’a pas lui-même défini, le mode interactif lui donne la liberté d’aller où il veut, quand il veut. Dans le cas de visites de groupes, c’est le guide qui dispose de cette liberté : en fonction du type de public, de ses centres d’intérêts, des questions posées, il peut adapter son parcours (fig. 5). Le chercheur, de son côté, peut observer les secteurs ou les détails qui le concernent particulièrement. De plus, comme dans notre maquette virtuelle le visiteur se déplace à une vitesse réelle, comme il ne peut ni voler, ni traverser les murs, le modèle peut être utilisé pour des tests grandeur nature des déplacements d’un piéton dans la Rome antique, pour calculer par exemple le temps nécessaire pour se rendre du Caelius au Champ de Mars, ou le temps nécessaire à un spectateur pour rejoindre sa place à l’amphithéâtre. Ensuite, les machines ou les systèmes mécaniques peuvent être manipulés en temps réel : la catapulte, par exemple, peut être pointée, bandée et déclenchée par le visiteur lui-même, en manœuvrant les pièces correspondantes grâce à la souris. Enfin, en cliquant sur n’importe quel objet, le visiteur a accès aux sources qui ont permis de le restituer. Cette fonction est particulièrement importante dans un contexte où nous avons fait le choix d’images « pertinentes », c'est-à-dire d’images qui représentent la globalité d’un monument : ce qui est sûr, ce qu’il l’est moins, ce qui est hypothétique. Nous pensons que les images « à trous », que les solutions graphiques qui consistent à matérialiser les degrés de fiabilité en chargeant la représentation elle-même d’éléments critiques (couleurs différentes, grisés, pointillés, lignes seules pour les parties mal ou non informées) ne sont en général ni suffisantes pour une exploitation scientifique, ni parlantes pour une utilisation pédagogique, ni même belles. Il n’empêche que le visiteur doit être informé du degré de confiance qu’il peut accorder à telle ou telle partie de la restitution et l’accès direct et interactif aux métadonnées, mis en place sur notre maquette virtuelle, remplit cette fonction.
 

Ce cas d’étude est un exemple de convergence entre sciences du numérique et l’étude du patrimoine architectural. La maquette virtuelle caennaise est conçue comme un outil supplémentaire. Elle ne rend pas obsolète les autres médias et, lors des visites de groupes scolaires à l’Université de Caen, elle est généralement utilisée en complémentarité avec la maquette physique de P. Bigot. La question principale est celle de l’exploitation du « plus » apporté par la maquette virtuelle. Actuellement le modèle est accessible dans son intégralité sur place à l’Université de Caen Normandie (avec éventuellement des moyens de visualisation stéréoscopiques) et partiellement sur Internet. Il est en effet matériellement impossible de disposer en ligne de tous les moyens d’exploitation du modèle virtuel d’autant que celui-ci est constamment mis à jour. Sur le site web « Plan de Rome » (https://rome.unicaen.fr), l’utilisateur peut actuellement trouver :

- des rendus ou des vidéos des bâtiments ou machines restitués (fig. 6).
 

- des panoramiques 360° associant la vue dans la Rome actuelle au même point de vue dans la Rome virtuelle.

- des liens vers la chaîne YouTube du CIREVE qui diffuse les podcasts des « Nocturnes du Plan de Rome ».
L’idée de créer les « Nocturnes du Plan de Rome » a émergé en 2007. L’ambition était non seulement de s'adresser aux chercheurs et aux étudiants mais aussi de faire venir à l'Université des publics pluriels pour partager avec eux les fruits des dernières recherches menées dans le laboratoire. Les conférences se composent de deux parties : une introduction au thème choisi et une visite interactive de la partie correspondante de la maquette virtuelle de la Rome antique. Chaque année, un nouveau programme est défini pour isoler des thématiques encore non traitées. Les « Nocturnes du Plan de Rome » font l’objet d’une captation vidéo professionnelle depuis octobre 2014 et, depuis novembre 2017, une retransmission en direct est proposée sur Internet, offrant ainsi la possibilité à des auditeurs extérieurs de poser des questions en ligne. Les vidéos réalisées sont enregistrées sur différents supports outre la chaîne YouTube du CIREVE, elles sont également archivées sur HAL et sur Canal U.

- la possibilité de télécharger l’application Roma in Tabula (fig. 7). L’application Roma in Tabula, lancée en 2017 pour la version 1 (version 2 disponible depuis 2022), répond donc à deux objectifs : le premier est de permettre l’utilisation de la maquette en « libre-service », le second est d’en multiplier les usages scientifiques et pédagogiques. L’application est en effet « universelle » en ce sens qu’elle peut être téléchargée sur n’importe quel support (tablette, téléphone ou PC) mais elle est aussi « scientifique » car le modèle proposé est celui qui est développé dans le cadre des travaux de recherche de l’Université, aussi bien pour ce qui concerne la modélisation informatique proprement dite que pour la documentation scientifique qui lui est associée. Cela signifie que les modèles virtuels de Roma in Tabula peuvent être utilisés non seulement par les personnes curieuses (visiteurs de Rome par exemple), mais aussi par des enseignants devant leurs élèves ou leurs étudiants, par les élèves ou les étudiants individuellement, ou par les chercheurs travaillant sur les secteurs concernés. Nous comptons aussi sur les retours de la part des chercheurs pour améliorer les modèles ou pour proposer de nouvelles hypothèses. Ce transfert de la maquette virtuelle d’un matériel très puissant vers des supports beaucoup plus modestes ne va pas sans contraintes, Il n’est pas question par exemple de télécharger la ville entière sur un téléphone mobile… Un certain nombre d’édifices ont donc été isolés dans la maquette virtuelle et ils sont téléchargeables individuellement dans l’application Roma in Tabula.

Dans le futur, nous multiplierons les possibilités d’accès libre sur le réseau Internet et, à Caen, nous poursuivrons la mise en place d’un véritable centre de visite virtuelle de la Rome antique. Le but est de donner l’accès des données scientifiques les plus récentes aux antiquisants mais aussi de les partager avec un large public. Au-delà de la création d’images, la visite interactive peut être en effet un bon moyen, à la fois pour partager avec le plus grand nombre l’état des connaissances actuelles et pour expérimenter des hypothèses de restitution en vue de les valider ou de les invalider. Dans le domaine de la restitution virtuelle de sites patrimoniaux, il faut absolument distinguer les productions scientifiques (réalisées à partir d’une analyse minutieuse des sources anciennes) des autres productions laissant une place importante à l’imagination. Une image restituée a en effet un impact important sur la perception collective d’un site et est souvent considérée comme une vérité alors qu’elle n’est en fait que le résultat d’hypothèses.

Pour aller plus loin

Valentin Sanouiller (Collège Jean Vigo, Millau) propose des pistes d’utilisation pédagogique de cet article sur le site Imago : https://imago-latin.fr/questions-d-images/images-et-reception-de-lantiquite/la-restitution-virtuelle-de-la-rome-antique/.

Notes