Historiquement, les maîtres-verriers ne se sont pas contentés dans l'histoire du vitrail de produire des tableaux colorés destinés à raconter aux hommes sans savoir des histoires imagées extraites de la Bible ou leur racontant leur propre histoire politique et sociale²⁷. Ils ont surtout travaillé la composition de la lumière de telle sorte que ces histoires colorées, humaines et de ce fait toujours quelque peu vaniteuses, ne trahissent en rien la pureté divine de la blanche lumière. Ainsi, quelle que soit la teinte du verre, nulle projection de silhouettes ou de motifs sur les dallages de Notre-Dame. Si l'on fait le tour de l'église Notre-Dame reconstruite et que l'on observe la course du soleil, quelque soit l'heure, la saison, l'orientation est cassée dan le verre, selon la tradition.

Le réalisme est l'un des apports majeurs de la 3D tandis que l'immersion impose que les ambiances soient elles aussi représentées de manière fidèle. Parler de réalisme lorsque l'on évoque la question de la lumière peut paraître paradoxal puisque par nature elle n'est pas vue en tant que telle mais qu'elle permet de voir. Elle permet aussi de (res)sentir. C'est précisément pour cette raison qu'elle est si importante dans un projet de cette nature puisqu'elle contribue de façon majeure à la restitution d'ambiances. Le cadre de l'étude se rapportant au spirituel ajoutait encore à la nécessité de privilégier cet aspect : une église est un lieu dans lequel la lumière est symbolique. S'il ne nous appartient pas de traiter de la question de la foi sur le fond dans un projet historiographique nous ne pouvons en revanche faire l'économie de son traitement sur la forme.

C'est à ce stade qu'intervient la nécessité de poser des repères méthodologiques. Toute une partie du travail consiste non à démontrer la pertinence du choix de la 3D pour la science historique mais à poursuivre les investigations dans ce champ pionnier et peut-être plus encore à défendre le caractère indispensable de la transdisciplinarité²⁸. À cet égard l'étude de la lumière virtuelle montre que jusqu'alors les tentatives ne furent des réussites que du point de vue de l'infographie mais ne respectent en rien la vérité historique. Dans ce sens donc, les modèles virtuels ne constituent pas une avancée pour l'historiographe. Une thèse en informatique, récemment publiée en Angleterre traite de la question de la restitution virtuelle des vitraux²⁹. La lecture de ce travail, nous montre que le chercheur est préoccupé par l'environnement du verre, considérant le réseau de plomb, les éléments extérieurs venant obstruer la lumière, etc. et que son objet n'est pas le traitement du verre lui-même³⁰. Son travail est intéressant mais demande à être complété dans le sens d'une approche pluridisciplinaire³¹. C'est dans cette optique que nous avons entamé un travail visant à créer une base de données sur les caractéristiques des verrières : une fois renseigné le descriptif physique du verre pour une fenêtre donnée, un programme informatique vient traiter les données et proposer une restitution type³².

Pour appréhender la lumière du vitrail, nous avons travaillé aussi in situ, à une lecture de la lumière dans l'édifice reconstruit. Les facteurs étaient peu nombreux mais demandaient un temps d'observation long. Il s'agissait de suivre la course du soleil au fil d'une journée, au fil des saisons, et de capter le maximum d'informations d'ordre météorologique. Grâce à cette démarche empirique, immersive et d'imprégnation, nous pourrions observer de manière qualitative comment l'édifice se trouvait impacté par les rayons directs, par la lumière indirecte, la lumière volumétrique dite aussi grain.

Puisque nous évoquons ici les rebonds de la lumière nous devons également mentionner qu'il faut prêter dans les restitutions virtuelles quand cela est possible une attention particulière aux matériaux. Notre étude visant pour partie à montrer que l'édifice présentait un état de délabrement avancé en bien des parties que les sources iconographiques attestent, il nous appartenait de travailler de manière approfondie avec l'infographiste les pierres et leurs altérations tant à l'extérieur qu'à l'intérieur de l'édifice. Nous n'insisterons pas sur la méthode de génération de textures dans le présent texte, mais comme pour la lumière qui nécessita un temps long d'observation de la course du soleil au rythme des jours et des saisons, la méthode travail pour la restitution des matériaux fut fondée sur une observation et une interprétation fine des données.

Les modèles virtuels 3D souffrent le plus souvent d'un double effet nuisible au réalisme des scènes : d'une part l'aspect trop neuf des textures et d'autre part leur répétition. Les deux sont le plus souvent liés à l'impératif de la navigation en temps réel et donc à la nécessité d'alléger la scène, chacun des mouvements impliquant une modification du point de vue nécessite que l'ensemble des données de géométrie et de texture soit retraité. Là où la 3D changeait la représentation du point de vue de l'illusion du volume, la réalité virtuelle impose un niveau de détail de plus en plus poussé pour favoriser l'identification par l'immersion. Notre cas d'étude imposait une qualité particulière de rendu du fait de la reconstruction du lieu. Un trop grand écart avec l'église réelle aurait nui à la capacité du visiteur à comparer les deux espaces.

Pour autant, le niveau de précision que nous avons atteint, par exemple pour les dallages ou les simulations d'infiltration d'eau n'est pas un postulat pour tous les travaux. Parfois même, il n'est pas possible en premier lieu du fait de sources insuffisantes. Également, la restitution d'ambiances n'est pas toujours un pré-requis ou ne s'exprime pas de manière aussi aiguë que dans notre projet, le temps de la production obligeant souvent à opérer des choix. Dans le cas des restitutions archéologiques par exemple, en particulier lorsqu'il s'agit de restitutions d'ensembles, la priorité ne réside pas nécessairement dans la simulation des ambiances mais dans l'élévation de monuments dont il ne reste que des vestiges ou qui ont totalement disparu. Le fait que les modèles virtuels soient le plus souvent dépeuplés ajoutent encore au décalage. Dans ce cas, c'est bien la dimension architecturale qui prime. Nous pensons particulièrement aux travaux de l'équipe du Plan de Rome de Philippe Fleury³³, pionnier dans le domaine des reconstitutions virtuelles antiques et qui travaille depuis 1994 sur la reconstitution de la Rome du IV^e siècle après J.-C. Aujourd'hui, les ambiances représentent l'un des axes de recherches de l'équipe avec notamment la volonté de peupler les modèles, de les sonoriser aussi³⁴.

Figure 8: Premiers essais de projection de lumière virtuelle sur un objet par défaut du logiciel de modélisation 3DSMax (2008)

Source : MPB

Il ne faut jamais perdre de vue que c'est le cadre historique qui pose les jalons de la restitution. L'informatique étant un outil de mise en image et par là même de mise en valeur. L'image est un langage et le fond prime toujours sur la forme, sans que cela ne souffre d'exception. Elle n'est jamais un substitut de la connaissance. Aussi, lorsque le dossier scientifique montre des lacunes, il faut trouver un moyen de fermer l'espace représenté en respectant la véracité historique tout en satisfaisant la qualité de la restitution. En effet, la 3D n'a pas pour vocation de pallier le manque de certitudes et l'historien qui use de cet outil n'est ni iconoclaste ni idolâtre des nouvelles images. Elles figurent la connaissance, offrant une autre approche de l'espace mais elles ne constituent pas la base d'un savoir en tant que tel.

Du reste, il ne faut pas sous-estimer la capacité des images 3D à nourrir la connaissance. Lors de l'élévation de l'édifice par exemple, l'infographiste peut pointer des erreurs dans le dossier scientifique. De ce fait, il oblige à relire et à croiser les sources, le plus souvent pour les compléter, parfois même pour les corriger. Ce fut le cas dans Notre-Dame. Face à l'absence de données textuelles ou iconographiques précises, nous avions émis l'hypothèse selon laquelle le pilier ancien de la tour sud avait servi de base à la reconstruction de la première travée de la nef. Le dossier avait donc était construit sur la base de relevés topographiques. Or, en modélisant les données géométriques, l'infographiste dut démentir les cotes qui lui avaient été fournies. Ce qui existait avant la guerre du fait des reprises liées aux différentes campagnes de construction ne se justifiait plus pour assurer la solidité du bâti au moment de la reconstruction. L'élévation du modèle virtuel avait donc contribué à éclairer la connaissance historique.

À la lumière de cet exemple, nous voyons que la restitution virtuelle oblige parfois à apporter des correctifs, l'infographiste pouvant être amené à invalider les données lors de l'élévation de l'édifice. Lorsque les sources sont laconiques, on peut procéder à des recoupements avec d'autres édifices du même type. En dernier recours, il faut se résoudre à des extrapolations et à des choix graphiques et qui viennent combler les « blancs » de la connaissance. Elles sont une hypothèse recevable à un moment donné de la connaissance, et ne sont en rien à considérer comme des approximations mais comme l'hypothèse la plus probable à un moment donné du savoir, hypothèse livrée comme telle à la discussion. Par étapes, on parvient à compléter le dossier scientifique et à satisfaire la restitution virtuelle. Le modèle virtuel doit mettre en évidence les incertitudes de manière à ce qu'aucune ambiguïté ne vienne entacher la rigueur scientifique de l'étude. L'image n'est pas une fin en soi mais un outil.

La difficulté réside dans la manière de faire apparaître les incertitudes voire l'absence de données comme telle dans un environnement achevé, soit de les distinguer du reste sans que le choix opéré ne vienne par trop impacter visuellement le reste de la restitution et dans la cas de la lumière sans que cela ne vienne gâter la restitution des ambiances. Dans le cas des vitraux manquants par exemple, nous sommes donc convenue avec l'infographiste d'un choix de verre à l'opacité uniforme facilement repérable par le visiteur virtuel comme un espace non renseigné et dont la teinte ne viendrait pas contrarier l'ambiance lumineuse générale (figure 9).

Aussi, loin de dissimuler les zones d'ombre de la connaissance historique, le modèle virtuel offre une occasion intéressante de mettre en scène les sources. Au fil du parcours muséal, on donne un accès aux archives par l'entremise d'un lien cliquable, symbolisé par une icône, selon un système proche du cartel et qui ne gêne en rien la navigation et qui vient au contraire nourrir la visite d'une dimension culturelle autant qu'historique. À l'état brut, les sources avaient servi à l'écriture de la restitution ; numérisées, triées, hiérarchisées, elles deviennent accessibles à un public qui ne les aurait jamais consultées dans les dépôts d’archives, sibylline chasse gardée du spécialiste. Par leur exposition, elles sont la caution scientifique d’un modèle qui les contextualise et les met en scène, qui les partage et les démocratise. Aujourd'hui, alors que la crainte est grande chez les archivistes de faire de la numérisation un substitut de la réalité, nous démontrons par un projet de ce type que l'on peutsans rogner sur la rigueur scientifique valoriser ce patrimoine souvent invisible, en abondant dans le sens du partage de la connaissance et des savoirs³⁵.

Figure 9: Vue sur la tour nord dans l'église restituée virtuellement

Source : MPB

L'approche des publics constitue une dimension importante de notre démarche. De la même manière qu'il faut faire œuvre de pédagogie pour persuader les défenseurs de la tradition que les nouvelles technologies ne sont pas incompatibles avec la science historique, il faut créer des ponts entre le scientifique et le grand public de sorte que l'appréhension considérée plus ludique du savoir n'échappe pas au champ scientifique. C'est le choix opéré à grands moyens par Cluny, dont les travaux sont aujourd'hui considérés comme pilote en France. Cette petite cité touristique fonde son succès sur les ruines de l'abbaye cistercienne, joyau de l'architecture religieuse médiévale³⁶. Aujourd'hui, elle mise sur les nouvelles technologies pour redonner une vie virtuelle à ses pierres. En différents points du parcours de visite, un dispositif de tablettes de réalité augmentée met à la disposition du public un rendu de la Maior Ecclesia ³⁷. Une salle de projection en stéréoscopie vient synthétiser la visite. Pourtant, en observant les visiteurs non initiés aux nouvelles images, on remarque le peu de surprise, voire le peu d'intérêt pour ce projet pourtant très réussi. L'image prend toute la place mais aucun contenu ne vient éclairer ni la démarche et sa complexité ni les objectifs et contenus du travail.

Pour notre part, et sans volonté de comparer nos travaux à ceux du projet Gunzo, d'une toute autre envergure, nous avons choisi de rendre intelligible le projet à un public non averti, non-acquis pour la majorité mais curieux. Pour cela, à l'instar de la démarche du Plan de Rome mais sous une forme différente, nous avons donné un caractère événementiel à notre travail. Le paradoxe qui donne une consistance immatérielle à un édifice disparu dans sa forme ancienne méritait d'être exposé. En premier lieu, c'était l'occasion d'expliquer ce qu'est la réalité augmentée, la réalité virtuelle, dans quelle mesure et selon quelles conditions elle contribue à éclairer la connaissance. En deuxième lieu, il fallait lever l'ambiguïté selon laquelle la restitution virtuelle aurait été la première étape d'une reconstruction réelle. En troisième lieu et enfin, c'était la possibilité de donner des clés de lecture à un public peu familier avec les nouvelles technologies mais curieux du projet.

En 2008, date de démarrage de l'étude, la première pierre virtuelle fut posée à l'occasion des Journées européennes du Patrimoine (figure 10). Conjointement, rassemblés autour de l'ordinateur, le curé de la paroisse et le maire de la ville érigeaient la pierre devant un public réuni dans l'église. S'ensuivit une conférence expliquant les tenants et les aboutissants du projet. L'année suivante, dans le même cadre, le public était invité à visiter l'édifice à partir des sources dans l'édifice reconstruit. De la sorte, à partir du dossier scientifique, en lui en livrant une analyse vulgarisée, on lui donnait du même coup accès à la méthode de travail³⁸. Le caractère scientifique du projet était posé, partagé. Lors de l'édition 2010, c'est le modèle virtuel qui fut enfin inauguré. Dans l'église, lors d'une conférence, le public devenait collectivement visiteur d'une église restituée, intérieurement et extérieurement. Après une déambulation dans l'église virtuelle qui en faisait un espace muséal, le curé de la paroisse fut invité à monter virtuellement dans la chaire aujourd'hui disparue (figure 11).

Figure 10: Pose de la première pierre virtuelle de l'église Notre-Dame (2008)

Source : 5050TV

Les réactions du public furent fort instructives. En effet, étaient présents des paroissiens qui avaient connu, enfants, l'église avant sa destruction. L'impossibilité de renseigner visuellement toutes les chapelles, de restituer l'ensemble des vitraux, de la statuaire en donnant accès aux seules sources aurait pu gêner leur appréhension de l'espace. Au contraire, ils furent unanimes à déclarer qu'ils retrouvaient « leur » église. La critique qu'ils émirent fut pour le moins surprenante : l'église virtuelle manquait de prie-dieu, ils étaient plus nombreux dans leur souvenir, répartis autour des chapelles. Nous nous étions interrogée sur le mouvement à donner aux chaises et autres bancs, éparpillés de manière désordonnée dans l'église, voulant coller le plus possible aux ambiances d'antan. La conjugaison des éléments de restitution propres à l'identification avait généré une identification au-delà de nos espérances. D'ailleurs, ils contribuèrent encore à éclairer la connaissance : la restitution ravivait des souvenirs³⁹. Toutefois, si nous avions la satisfaction du succès, lequel semblait valider la double préoccupation de la vérité historique et de la restitution d'ambiances, ce sont surtout de nouvelles pistes de recherche qui s'offraient à nous.

En nous interrogeant sur le parcours muséal et sur l'intégration d'humains virtuels nous nous trouvions face à une problématique passionnante dans le cadre des reconstitutions virtuelles à caractère historique, celle du temps de l'histoire. En effet, il existe une très forte nuance entre la restitution tridimensionnelle d'un espace, soit la création de l'illusion d'un volume et la possibilité de parcourir ledit espace, en interagissant avec lui. C'est la faculté nouvelle qu'apporte la réalité virtuelle. Avec elle, c'est une véritable révolution qui s'opère. Pour la première fois dans l'histoire de la représentation, non seulement l'homme est intégré à l'espace représenté mais il participe à la dynamique de cet espace.

Figure 11: Vue sur le choeur dans l'église virtuelle

Source : MPB

Nous avons précédemment évoqué la question du réalisme des scènes par la dimension sensorielle⁴⁰, essentiellement visuelle dans notre cas, mais c'est une toute autre dimension qui s'offre à nous grâce à la réalité virtuelle : c'est la possibilité de se jouer du temps. En intégrant l'espace disparu, l'homme vit dans l'histoire. Jusqu'où aller dans ce cadre ? L'expérience doit elle être poussée aux confins de la réalité jusqu'à l'identification et donc jusqu'à l'anachronisme ? Les restitutions doivent-elles au contraire conserver leur caractère historique et demeurer une expérience virtuelle, décalée ?

La question est loin d'être anodine et les réponses apportées à cette question déterminent non seulement la manière dont on donne l'accès aux sources mais également la figuration des avatars s'il est décidé de les intégrer au modèle⁴¹. Nous posons cette réflexion comme centrale et de manière plus générale que notre cas d'étude dont le sujet ne met pas en jeu des valeurs fondamentales. Comme toutes les révolutions technologiques et particulièrement celles qui touchent à la représentation⁴², les perspectives nouvelles apportées par la réalité virtuelle ne sont pas sans provoquer peurs et résistances⁴³. Or, les plongeons dans le temps posent de manière plus aiguë encore que les autres sujets la question de la confusion entre le réel et le virtuel. Pour l'historien c'est potentiellement l'envie de réécrire l'histoire qui est à craindre. Les plateformes virtuelles du type Second Life sont l'illustration même des enjeux de l'histoire à l'heure digitale avec la possibilité d'une mutation radicale de la notion de musées : la mise en scène de l'histoire est offerte à tous ceux qui ont les compétences de s'approprier les outils de création de la plateforme, on peut par exemple visiter le Mont-Saint-Michel⁴⁴ sans que la reconstitution n'ait le moindre lien officiel avec la Huitième Merveille du monde. L'histoire est partagée entre ses auteurs et ses acteurs, qui occupent les lieux de reconstitution à la manière d'un jeu de rôles.

Concernant Notre-Dame, la présence d'humains virtuels dans le modèle ne va pas de soi, on peut régler le problème de la figuration en adoptant le point de vue de la caméra. C'est une manière de mettre le visiteur virtuel à distance en le détachant de l'espace-temps reconstitué. En revanche, la figuration peut-être intéressante pour donner des points de repères et une idée de la monumentalité dans les restitutions architecturales. Si ceci se justifie dans les reconstitutions à partir de vestiges archéologiques, à Notre-Dame, les points de repère existent dans l'église reconstruite. Dans le cadre qui nous préoccupe, l'église Notre-Dame de Saint-Lô, comme un objet de culture et que sa visite est conçue comme celle d'un parcours muséal, en immersion, nous sommes amenée à poser une alternative : soit le visiteur virtuel est un contemporain de son temps et dans ce cas il visite un espace/temps révolu, l'église de 1940, dans une église devenue musée, soit il est contemporain du temps figuré et dans ce cas il plonge dans le présent d'un temps passé.

D'autres questions se posent au moment de la conception de l'avatar, au-delà de ses apparences. Quelle mobilité lui donner ? La réponse à cette question est très importante car elle conditionne en grande partie l'identité de l'humain virtuel dans le modèle. En effet, si l'on privilégie la connaissance, le visiteur sera invité à avoir accès à un maximum d'informations. Dans une restitution architecturale de ce type, il pourra voler et s'approcher des vitraux, monter au sommet des flèches, etc. Si c'est le réalisme de la scène qui est privilégié, l'identification au lieu disparu, on le contraindra au contraire à demeurer au sol. C'est la connaissance du lieu qui viendra à lui sous la forme d'informations externes visuelles ou sonores) et non l'inverse.

La seconde solution a été retenue, non parce qu'elle est idéale mais pour une adéquation du modèle virtuel par rapport à son contexte d'exposition. Dans une reconstitution du type de celle de l'abbaye de Cluny dont il a été question plus haut, la capacité de l'humain virtuel à se déplacer dans les airs est un choix très pertinent, qui dévoile l'architecture de manière très fluide, évitant la notion d'hyperlien avec l'ouverture d'une fenêtre pour zoomer sur les parties hautes par exemple. À Cluny, la reconstitution n'existe que pour redonner aux pierres disparues. Nous sommes bien dans un temps historique et il n'y a pas d'identification possible du visiteur à l'époque figurée et jamais aucun humain n'a vu l'abbaye de cette manière. Dans le cas de Notre-Dame, la volonté de superposer les espaces-temps, de rendre visible et lisible l'église ancienne dans l'église actuelle et inversement imposait le cadre d'une visite virtuelle la plus conforme possible à la visite réelle.

Pour l'heure, les historiens sont peu préoccupés d'humaniser les modèles virtuels. L'objet des reconstitutions est encore avant tout matériel, outils, bâtiments, etc. Leur mise en espace est souvent liée à un environnement naturel ou aménagé mais la figuration humaine reste accessoire. Se posent en outre les interrogations de l'intelligence artificielle (IA) appliquée à l'histoire, laquelle constitue un champ exploratoire éthique immense et passionnant. Si les humanistes ne se sont pas encore véritablement approprié le sujet, en revanche, le domaine de l'IA est très bien exploré et exploité par le monde des informaticiens et les applications industrielles sont nombreuses⁴⁵. Ici encore, les nécessités de collaboration se font jour et pressantes.

Si nous insistons sur ce point et pour revenir dans le cadre du cas d'étude, c'est que l'un des objectifs à atteindre est de faire de la restitution virtuelle de l'église Notre-Dame de Saint Lô un serious game⁴⁶ comme un exemple d'architecture religieuse gothique dans le cadre des programmes scolaires d'histoire de l'art et des civilisations. Nous touchons ici l'un des aspects intéressants à développer de la réalité virtuelle. Grâce à l'interactivité et à l'immersion, on peut développer des modules d'apprentissage, y compris sur le mode du e-learning⁴⁷ puisque l'expérience en cours se veut pionnière avec un modèle virtuel immersif et interactif en ligne. Or, les programmes scolaires invitent les apprenants à imaginer les styles architecturaux comme des ruptures. Les manuels offrent des images fixes pour se faire une idée des lieux et rares sont les opportunités pour les classes de se rendre in situ pour appréhender l'espace réel.

On voit très bien dans des églises comme Notre-Dame que la réalité offre un modèle de développement spatial bien plus complexe que le passage brutal du roman au gothique. Ici, l'église a grandi sur un espace qui s'est libéré au fil du temps et que la fabrique a acquis au fur et à mesure que les terrains se libéraient et qu'elle avait des disponibilités financières. L'église portait avant-guerre la trace de ces superpositions, des reprises de constructions qui du reste expliquent en grande partie la fragilisation de l'édifice tout entier. Par ailleurs, en donnant accès aux sources, en autorisant la superposition des représentations, la réalité augmentée offre une réelle opportunité d'apprentissage sérieux et ludique, extrêmement enrichissant.

Ce projet, encore ouvert et conçu par briques, vise à contribuer à rendre crédibles et utiles les humanités numériques. La réalité virtuelle est un media capable de générer des contenus, ce qui la rend précieuse et délicate à manier. Les projets de restitutions virtuelles historiques souffrent surtout du manque de concurrence tant le champ reste à explorer, alors même que le potentiel est infini. Pour ce faire, développer des collaborations, un réseau scientifique capable de faire naître une mutualisation des moyens humains et matériels est nécessaire. Penser la méthode pousse la discipline à se structurer et à avancer de manière ordonnée. Par l'action, par le sérieux des travaux et par leur succès scientifique et populaires, les humanités numériques seront enfin reconnues comme une discipline à part entière par l'académie.