Ce projet ANR se propose de renouer un lien entre deux domaines qui, jusqu’alors, ne collaborent pas : le reverse-engineering et le monde du patrimoine.

Les travaux de recherche auront plusieurs impacts sociétaux multi-échelles : grand public, école d’ingénieurs, experts du patrimoine, industrie du numérique et du logiciel… ci-dessous sont détaillés quelques-uns des impacts majeurs à mentionner pour le projet RéSeed.

RéSeed : un projet en route vers la révolution numérique de demain

Le projet RéSeed s’inscrit pleinement dans le Défi 7 de l’ANR qui permettra de construire notre future société de l’information et de la communication.

Les outils actuels développés par l’industrie du numérique présentent des limites liées aux technologies elles-mêmes. Le projet RéSeed veut proposer de nouveaux modèles induisant de nouveaux outils et de nouvelles modalités d’encapsulation de la connaissance. Avec l’explosion des contenus sur le Web, le citoyen fait face à une profusion d’informations. Comment faire le lien entre ce monde virtuel et son monde réel dans lequel il évolue ? RéSeed est une proposition de réponse scientifique qui permettra de changer le rapport du citoyen à sa culture et apporter un nouveau regard sur le savoir.

En effet la posture épistémologique de l’objet unique et porteur de sens en sciences humaines rompt avec les principes d’utilisation en masse des données numériques. Il est donc nécessaire de construire un nouveau référentiel trans-disciplinaire et mettre à disposition des communautés scientifiques des outils adaptés. A terme, il s’agit donc d’un nouvel impact économique dans le monde professionnel qui peut se décliner sur deux aspects :

  • sur le patrimoine matériel via la « reconstruction » de sites, de monuments ou d’œuvres… afin d’obtenir un modèle numérique qui peut être utilisé à deux fins : 1. par des « experts » pour réaliser diverses missions (analyses, études, simulations…); 2. par des «exploitants » pour valoriser/promouvoir les sites (Réalité Virtuelle, Matériel Marketing, Contenu Pédagogique…). L’un des lemmes de ce projet est que le travail de reverse-engineering se fait pour (et par) les experts mais qu’il pourrait en plus être valorisé par les exploitants (auprès du public). Ainsi les travaux d’expertises pourraient être financés par des valorisations de type « effet de bord ».
  • sur le patrimoine immatériel, il s’agit là de pouvoir retrouver le savoir-faire des acteurs (souvent artistes / artisans) ayant produit ou bâti des œuvres afin, par exemple de pouvoir caractériser les œuvres en fonction des particularités de leurs productions (gestes de l’artisan, tracé des pinceaux, types d’outils ou de machines, contexte…) ou bien encore pour pouvoir distinguer les productions originales des imitations. Retrouver le geste ancien peut également permettre de définir des critères de validité de la définition du patrimoine dans le sens où l’UNESCO l’entend, entre autre sur les problématiques d’authenticité et d’intégrité ; il s’agit donc de pouvoir « aider » les professionnels du patrimoine à mieux qualifier les objets étudiés en utilisant les outils du numérique comme moyen de justification.

À très long terme, un des enjeux de RéSeed sera de contribuer à la capture du savoir-faire de l’humanité. La matérialisation dans une réalisation architecturale, artistique ou un objet… n’est que la projection d’un savoir-faire immatériel. Comment, demain, pourrons-nous capturer ces gestes anciens et permettre ainsi leurs pérennisations ?

Les approches actuelles tendent à matérialiser certains savoir-faire dans des ouvrages linéaires. Lier la réalisation physique et le geste est pourtant fondamental ! De part sa capacité à encapsuler des données de masse hybrides via une interface de zonage 3D virtuel sémantique, RéSeed est une proposition de réponse qui s’inscrit dans le cadre de l’Orientation 29 sur la Collaboration homme-machine (Stratégie Nationale de Recherche).

Au-delà du projet ANR, les perspectives de RéSeed ne seront pas de prendre en compte que le patrimoine passé. Ce patrimoine a été ciblé pour mettre en place les démarches scientifiques, développer et tester les solutions technologiques. À très long terme, il sera possible de prendre en compte le patrimoine du présent qui deviendra un jour le patrimoine de demain.

Exemple : les avions sont garantis 50 ans : comment la maquette numérique qui est son double numérique sera-t-elle pérenne ? Les bâtiments construits actuellement sur la base du BIM (Building Information Modeling) pourront-ils continuer à être exploité à des fins de maintenance voir de démantèlement ?

Impact sur l’ingénierie et le métier de l’Ingénieur

La création d’un espace de rencontre interdisciplinaire va permettre d’enrichir les approches de type PLM (Product Life Cycle Management) utilisées dans l’industrie. Il s’agira d’aller au-delà des structurations standard des modèles 3D en faisant de l’hybridation des nuages de points avec une nomenclature. Réaliser de la gestion de configuration des objets digitalisés en 3D grâce à un indexage sémantique du modèle 3D est un champ d’investigation nouveau pour le monde industriel. Ainsi les recherches scientifiques menées grâce à l’étude des objets patrimoniaux vont permettre de faire évoluer les modes de pensées et les modèles de données [Laroche & al 2015].

A terme le projet RéSeed ambitionne de renouveler les approches classiques de l’ingénierie. Trop souvent les entreprises réinventent la roue ! Le passé n’est pourtant pas si lointain et est porteur de tant de richesses : pourquoi passer du temps à refaire ce qui a déjà été fait au lieu de concentrer ces efforts sur la construction de l’avenir de l’humanité ?

Le métier de l’ingénieur est défini par la CTI comme suit CTI 2009 :

“Le métier de l’ingénieur consiste à poser et résoudre de manière performante et innovante des problèmes souvent complexes, de création, de conception, de réalisation, de mise en œuvre, au sein d’une organisation compétitive, de produits, de systèmes ou de services, éventuellement de leur financement et de leur commercialisation. À ce titre, l’ingénieur doit posséder un ensemble de savoirs techniques, économiques, sociaux et humains, reposant sur une solide culture scientifique.

L’activité de l’ingénieur s’exerce notamment dans l’industrie, le bâtiment et les travaux publics, l’agriculture et les services.

Elle mobilise des hommes et des moyens techniques et financiers, souvent dans un contexte international. Elle prend en compte les préoccupations de protection de l’homme, de la vie et de l’environnement, et plus généralement du bien-être collectif. Elle contribue à la compétitivité des entreprises, notamment en technologie, et à leur pérennité, dans un cadre mondialisé. Elle reçoit une sanction économique et sociale.”

Posséder une solide culture scientifique, assurer la pérennité des entreprises et se préoccuper des hommes… sont autant de valeurs très peu développées dans les écoles d’ingénieurs. Une des finalités du projet consiste à démontrer qu’un profil hybride d’ingénieur-historien ou archéologue industriel est possible. C’est donc une nouvelle formation qu’il faut créer dans l’enseignement supérieur. Allier Sciences Dures et Sciences Humaines n’est jamais simple car chacun possède ses propres référentiels. Pour preuve la rédaction de ce projet ANR qui fut… complexe car chaque partenaire utilise son propre vocabulaire dans son champ d’expertise ! Et pourtant, tous œuvres pour le même objectif.

A terme il s’agit d’introduire dans notre réalité économique un nouveau métier qui trouvera pleinement sa place dans les entreprises et contribuera à se ré-approprier le savoir-faire ancien pour bâtir le futur.

Impact sur l’industrie du numérique

D’un point de vue industriel, la société DeltaCAD pourra bénéficier des résultats scientifiques à plusieurs titres. DeltaCAD est actuellement positionnée principalement sur 3 secteurs : le transport, l’énergie et l’environnement. Sa stratégie s’appuie sur la capacité à fournir des solutions à forte valeur ajoutée à des besoins ciblés. L’objectif encouru via ce projet est de décliner l’expertise et l’offre logiciel de la société en ciblant en particulier le reverse-engineering d’objets patrimoniaux de sorte à obtenir un résultat sémantiquement riche. Les modèles obtenus seront exploitables par les acteurs du domaine, dans le cadre des « uses cases » proposés dans le projet.

L’implication forte de DeltaCAD sur les WP2 et WP3 permettra de prototyper les logiciels et composants critiques à cette activité, en s’appuyant sur l’expertise reconnue des membres du consortium (scientifique et métier). Ainsi, la société disposera, en fin de projet, d’un capital technologique permettant d’adresser rapidement et efficacement les acteurs de ce marché.

Ceci permettra à DeltaCAD de proposer des nouvelles éditions de ses gammes de progiciels (GPure et DeltaMESH) ciblant particulièrement le patrimoine en y intégrant une structuration et une indexation sémantiquement riche des données, en plus de l’aspect 3D déjà fortement développé dans ces outils (il est également prévu que ces nouvelles fonctionnalités puissent être exploitées dans le contexte industriel). Cette nouvelle gamme d’outil sera destinée à devenir une solution logicielle de référence pour la restauration des œuvres, et pourra donc être utilisé par les organismes, les collectivités et entreprises en charge de ces activités.

Impact pour les experts du patrimoine et la diffusion de la culture

Au-delà de la communauté de l’ingénierie, le projet présente un intérêt scientifique fort de par son impact social car il permet un accompagnement durable de la gestion des connaissances et la valorisation du patrimoine :

1. Conservation des sites de patrimoine (tous domaines confondus) :

L’outil du Reverse-Engineering contextualisé permet d’avoir une référence visuelle (géométrique) d’un site à un moment donné afin d’envisager des actions de restauration possibles. C’est un nouvel outil de suivi et de conservation du patrimoine matériel. Dans le cas du patrimoine technique et industriel, il ajoute la dimension dynamique et fonctionnelle de l’étude effectuée. C’est enfin une plateforme commune de travail entre diverses communautés de professionnels.

Les entreprises associées au projet pourront proposer, à terme, sur le marché du patrimoine notamment technique, scientifique et industriel, des prestations de services visant à produire des restitutions virtuelles d’objets, de machines ou de processus technologiques dans le respect des normalisations et des bonnes pratiques issues de ce projet ANR. Les « clients » pourront être des institutions publiques en charge des inventaires patrimoniaux, des politiques de préservation et de conservation des patrimoines matériels, des plateformes virtuelles consacrées aux patrimoines. La notion de « valeur ajoutée à l’objet réel » sera le mot d’ordre pour diffuser cette connaissance aux chercheurs, aux professionnels du patrimoine et aux enseignants.

2. Interprétation, valorisation, éducation :

Une des problématiques actuelles de nombreux sites de patrimoine est leur incomplétude pour le visiteur. Il en résulte des difficultés de compréhension et rapidement un décrochage de l’intérêt. Il est donc nécessaire d’aider le visiteur à comprendre le site : exemple : sites archéologiques souvent très abimés tant par le temps que par les fouilles elles-mêmes (intelligence du lieu, des circulations, des modes de vie), site de patrimoine industriel contenant des machines inanimées ou plus de machines (restitution de la dynamique des machines, des processus et des flux matériel, de l’ergonomie, de l’ensemble usinier à différentes époques, etc.).

Le projet RéSeed offre la possibilité d’approfondir et de rendre plus opérationnelle la notion de produit d’animation et de valorisation du patrimoine de haute qualité à destination des institutions patrimoniales et muséographiques ouvertes au grand public. Il s’agit là d’une garantie apportée directement par les instances universitaire sur le caractère scientifique de ces restitutions, en les distinguant nettement du travail des simples bureaux d’études en communication ou de « design digital » qui tendent à accaparer un marché prometteur, mais le plus souvent sans grande compétence historique, archéologique ou patrimoniale et sans aucun cadre déontologique précis.

Création d’un label “patrimoine numérique 3D

Comme détaillé ci-avant dans le WP4, la création d’un label “patrimoine numérique 3D” est une des finalités proposées par ce projet ANR RéSeed. Il s’agit là des prémisses d’une future normalisation des pratiques du domaine émergent.

Cet outil permettra une mise à disposition des informations 3D segmentées sémantiquement sur plusieurs niveaux de lectures. Répondant aux volontés de partage des connaissances de ce début du 21ème siècle, le consortium veillera à définir des outils inter-opérables OpenSource.

Ce “standard” vise à garantir la validité de l’objet digitalisé pour en assurer la pérennité et la durabilité. L’enjeu ici est de démontrer son applicabilité sur des cas industriels du Ministère de la Culture et du Musée des Arts-et-Métiers. Pragmatique et opérationnel, RéSeed démontrera la viabilité du label ; MCC pourrait être l’organisme promouvant le label en accord avec le Consortium3D de la TGIR Huma-Num.

Ces normes de qualité et de diffusion des « bonnes pratiques » quant à la restitution virtuelle des patrimoines seront proposées pour validation à un certain nombre d’institutions nationales et internationales reconnues, à des plateformes de diffusion de la documentation virtuelle spécialisées comme le Consortium3D de la TGIR Huma-Num et en lien avec l’UNESCO pour les processus de reconnaissance et de valorisation du Patrimoine mondial. L’objectif international à terme est de pouvoir proposer un label de qualité patrimoniale et de validité scientifique pour des objets restitués virtuellement. Cette démarche n’est pas guidée par les aspects économiques car répondant au caractère universelle de la valeur des biens patrimoniaux.

Si la démarche de normalisation aboutit à un label reconnu, comme nous l’espérons, un processus pratique de labélisation de projets doit ensuite prendre le relais. Il sera proposé aux acteurs privés et publics de la patrimonialisation, en France et à l’étranger. Le processus comprendra un audit du projet numérique et d’éventuelles recommandations d’accompagnement. Un business model avec une structure idoine à caractère privé ou semi-publique de valorisation de la recherche sera à créer. Un comité scientifique accompagnera cette démarche de labélisation sous caution des laboratoires de recherche impliqués.