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Le secret de la Pyramide de Kheops révélé grâce à la 3D

Le secret de la Pyramide de Kheops révélé grâce à la 3D

Bien des énigmes existent depuis des millénaires autour de ces monuments.

© DR

Dassault Systèmes vient de nous faire une démonstration magistrale de ce que la 3D pouvait apporter à la compréhension du passé, en présentant une maquette 3D du chantier de construction de la Grande Pyramide de Kheops, où l'on peut se déplacer en temps réel.



C'était la foule des grands jours vendredi dernier à la Géode, la salle de cinéma hémisphérique de la Cité des Sciences et de l'Industrie de la Villette à Paris. Même l'ambassadeur d'Egypte était présent parmi les 400 privilégiés qui ont pu assister à la présentation de ce qui pourrait bien être la résolution d'une énigme vieille de 4 500 ans : le secret de construction de la pyramide de Kheops. En effet, comment une civilisation, qui ne possédait ni la roue ni les outils en fer, a-t-elle pu ériger en une vingtaine d'années avec seulement 4 à 5 000 ouvriers, ce monument de 220 mètres de côté pour 146 mètres de haut ?
 


 


Unique survivante des sept merveilles du Monde, sa construction reste un mystère. De multiples théories ont été élaborées pour expliquer un mode de construction dont on n'a pour le moment retrouvé aucune trace. Une rampe droite géante, longue de plus de 1,6 km dont le volume de matériaux serait plus important que celui de la pyramide. Une fragile rampe hélicoïdale érigée à flanc de pyramide. De multiples portiques de levage faisant progresser les blocs étage après étage. De la pierre reconstituée, sorte de béton avant l'heure. Certains, plus farfelus, ont même évoqué la construction par des extraterrestres dotés d'une technologie supérieure à ce que nous pouvons imaginer. Bref des théories qui ne résiste pas au raisonnement d'un ingénieur BTP.

Comment organiser un tel chantier ?

C'est d'ailleurs ce que pense Henri Houdin, ingénieur Art & Métiers à la retraite, ayant fait sa carrière dans le BTP. S'il avait à construire une pyramide avec les moyens de manutention supposés de l'époque, il a une intuition, il le ferait de l'intérieur ! Mais comment ? C'est l'énigme qu'il essaye de résoudre depuis 1999 avec son fils Jean-Pierre Houdin, architecte ayant fait les Beaux-Arts. Celui-ci, rompu à l'usage de la 3D, crée à la demande de son père, un modèle dans lequel circule une galerie en pente douce juste sous la face extérieure de la pyramide. C'est plausible, mais bien des problèmes techniques restent à résoudre, notamment dans les angles.
 


 


Père et fils entrent en contact avec des scientifiques ayant mené des campagnes de recherche sur le monument. Ceux ayant mené en 1986, pour le compte de la Fondation EDF, une campagne de mesure de la densité de la pyramide, leur expliquent qu'il existe des différences importantes suivant les zones et que l'analyse des résultats montre une anomalie ayant la forme d'une spirale. L'architecte Gilles Dormion leur confie ses relevés, les plus précis disponibles, une référence dans le monde de l'égyptologie. Partant de ces bases fiables, le père et le fils se comportent alors comme des concepteurs et non pas comme des archéologues. Ils décident d'organiser un chantier plausible qui aurait permis de construire la Grande Pyramide avec les moyens et les délais supposés. Mais comment vérifier cela ?

L'apport du numérique

« En 2005, Dassault Systèmes a décidé de m'accueillir au sein de son programme de mécénat Passion for Innovation. L'objectif étant de valider à l'aide de leurs outils la faisabilité industrielle de notre théorie », explique Jean-Pierre Houdin.

« La reconstitution en trois dimensions du chantier de cette construction gigantesque, grâce à ces logiciels, nous permet de tester en temps réel si une approche est plausible, si l'organisation humaine et matérielle qu'elle implique est optimale et cohérente et si elle ne s'oppose pas aux lois immuables de la physique et de la mécanique. Des centaines de calculs et d'algorithmes permettent d'évaluer la cohérence de ce que nous concevons, de vérifier si nos modèles et hypothèses défient les lois de la gravité ou vont à l'encontre des forces et des matières que l'on manipule. Les simulations viennent valider et enrichir ma théorie en m'incitant sans cesse à me poser de nouvelles questions pour qu'aucune ombre ne demeure dans le mystère de la construction de la Grande Pyramide ».
 

 
 



Validation du principe du tournage des blocs aux extrémités des rampes,
puis modélisation réaliste dans Virtools
Pour cela, Mehdi Tayoubi, directeur du programme Passion for Innovation, met en place une équipe d'une quinzaine de spécialistes dirigée par Richard Breitner. Elle aide Jean-Pierre Houdin à modéliser précisément en 3D la Grande Pyramide, à la fois géométriquement, il avait commencé, mais aussi physiquement en enrichissant le modèle avec les caractéristiques des matériaux utilisés, et enfin, fonctionnellement en créant les systèmes supposés avoir servi à son érection. Cela permettra notamment de comprendre pourquoi la construction s'est faite en deux étapes, comment les cinq plafonds de la Chambre du Roi constitué de blocs de granite de plus de 60 tonnes ont pu être mis en place et à quoi servait la Grande Galerie. (voir nos encadrés)
 


 


 

Jean-Pierre Houdin explique à l'aide de Simulia
les fissurations des dalles de couverture de la Chambre du Roi
Une modélisation qui a fait appel à la fois à Catia, Simulia et Delmia. Cela a permis de faire une démonstration rigoureuse de la validité de la théorie de Jean-Pierre Houdin. Reste maintenant à apporter en la preuve expérimentale. Pour cela, une campagne sur le terrain est en cours d'organisation pour l'année prochaine et là encore la 3D servira à positionner les appareils de mesure et de détection, de manière à être le plus efficaces possible sans endommager le monument.

Diffuser le savoir sur grand écran

Mais il ne suffit pas de valider la théorie, encore faut-il l'expliquer, la transmettre, et partager avec le public le secret de la construction de l'unique survivante des sept merveilles du monde. Jean-Pierre Houdin et Dassault Systèmes ont donc décidé de pousser le défi encore plus loin en se servant de la 3D comme média pédagogique et d'offrir le premier voyage dans le temps, interactif et en relief, sur l'écran géant de la Géode, mais aussi sur Internet. C'est là qu'entre en scène David Nahon et Fabien Barati, deux spécialistes Virtools, qui ont mis en images cette quête d'une réalité industrielle vieille de 4 500 ans. Et là je dois dire que j'en ai pris plein les yeux.

Déjà le décor est fabuleux, hyper-réaliste, les feuilles des palmiers s'agitent sous la brise, des risées courent à la surface de l'eau de port, les felouques avancent nonchalamment poussées par leur voile. Des paysans s'affairent dans les champs. Le village des ouvriers est animé par les courses des enfants, alors que les femmes s'activent autour de la lessive. Sur le port des équipes déchargent les blocs de calcaire taillés qui serviront de parement à la Grande Pyramide et les fixent sur des traîneaux. Ceux-ci, tirés par huit hommes, cheminent lentement, en suivant la pente du terrain, vers le plateau de Gizeh, puis abordent la rampe. Dans le ciel passent des Ibis sacrés. Imaginez cela en relief sur l'écran hémisphérique de 400 m² de la Géode, qui vous enveloppe dans un environnement sonore de 21 kW. Je suis dans la plus grande salle de réalité virtuelle 3D temps réel du monde. C'est géant !

Certes le cinéma numérique et les jeux vidéo nous ont habitué à une telle débauche de belles images, mais là le "pilote qui est au manche" me déplace à ma guise en temps réel dans ce fantastique modèle 3D animé. Je survole en hélicoptère virtuel un chantier vieux de 45 siècles !
 


 


 



Et au cœur de ce splendide décor, la théorie de Jean-Pierre Houdin prend vie. On voit le chantier avancer. « Les équipes de manutention étaient dédiées à chaque face de la pyramide. Huit manœuvres prenaient en charge le traîneau et lui faisait gravir la rampe située dans l'épiderme de la face. Ils allaient jusqu'à une plate-forme située au coin de la pyramide. Là, quatre autres manœuvres soulevaient le traîneau à l'aide d'un balancier et lui faisait faire un quart de tour pour le mettre dans l'axe de la galerie courant sous la face suivante, il était alors pris en charge par une nouvelle équipe et ainsi de suite. Pendant ce temps, la première équipe de manœuvres redescendait à son point de départ via une légère coursive extérieure provisoire. Et nous avons validé et animé tout cela à l'aide de Delmia », s'enthousiasme Jean-Pierre Houdin. 4 500 ans après, il est devenu le chef de chantier de la Grande Pyramide.

Bon, je vous laisse. Je vais continuer ma visite du chantier ... avec son responsable.

A la semaine prochaine.

PS : une nouvelle projection, ouverte au public cette fois, est prévue à la Géode le 24 mai. Surveillez le site http://www.lageode.fr pour faire vos réservations, car les places risquent d'être vite prises.

Pour en savoir plus : http://www.3ds.com/khufu

A lire aussi :
Une construction en deux étapes
Les mystères de la Chambre du Roi

Jean-François Prevéraud, journaliste à Industrie & Technologies et l'Usine Nouvelle, suit depuis plus de 25 ans l'informatique industrielle et plus particulièrement les applications destinées au monde de la conception (CFAO, GDT, Calcul/Simulation, PLM...). Il a été à l'origine de la lettre bimensuelle Systèmes d'Informations Technologiques, qui a été intégrée à cette lettre Web hebdomadaire, dont il est maintenant le rédacteur en chef.




 

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