Conférence - Roma, 14 octobre 2005
« Une mémoire pour demain »

Les nouveaux outils de construction des savoirs patrimoniaux
Le patrimoine au cœur de défis épistémologiques nés des infotechnologies©
Laura Garcia Vitoria, Présidente d’ARENOTECH
Directrice scientifique du Réseau européen des Villes Numériques
Direteur des relations extérieures du projet de Maison européenne du Développement Durable

 

Academie d'Espagne à Rome

Introduction

Les défis épistémologiques de la construction des savoirs patrimoniaux face au développement des technologies de la communication et de la connaissance ont fait l’objet d’une première synthèse dès 1998 au travers du projet européen MOSAIC ([1]) dont les préconisations se sont avérées fondatrices pour nombre d’expérimentations et de réalisations menées à l’échelle internationale. Les produits culturels qui en sont largement issus font ainsi l’objet d’une importante exposition organisée à Rome à l’automne 2005 et consacrée notamment à la reconstruction de la Rome antique. Un séminaire ARENOTECH, partenaire du projet MOSAIC, réunira à cette occasion une nouvelle fois les chercheurs dont les travaux concernent notamment l’archéologie virtuelle.

Mais l’utilisation des outils de la mobilité et les pratiques d’itinérance cognitive qui ont commencé à se développer en la matière situent aujourd’hui la gestion de l’héritage culturel au cœur d’un espace annoté et informationellement amplifié. Les espaces intelligents qui se créent autour de nous au travers notamment des technologies sans fil et qui nous offrent une sorte d’Internet ambiant décliné à l’échelle de la Cité qui se transforme en ville de la radiofréquence et des réseaux omniprésents. Une ville amplifiée en quelque sorte par l’intrusion d’espaces multiples et où l’intelligence ambiante chère à Ian Pearson permet un renouveau des modes de gestion de la mémoire de nos environnements auxquels nous lient désormais à nouveau d’innombrables liens de savoirs.

Nous avons ainsi eu l’occasion de mettre récemment l’accent tout particulièrement sur des expériences permettant à tous ceux qui fréquentent un espace urbain d’annoter leur environnement, de lui conférer un sens personnalisé, se transformer en auteur en se servant de cet environnement et d’être au départ d’un processus de construction de connaissances. Bref de rechercher et de fournir informations et renseignements où, quels que soient les domaines, l’héritage culturel est souvent présent.

Au-delà, l’utilisation de maquettes virtuelles et de leur agencement tactile rejoint l’univers des reconstitutions virtuelles proprement dites et notamment l’usage de la réalité augmentée. C’est donc l’ensemble de ces démarches que nous souhaitons également évoquer brièvement dans leurs apports potentiels respectifs à la didactique des disciplines et à l’élaboration et la construction des savoirs patrimoniaux.

Les pratiques de présentation et de transmission des connaissances liées aux héritages culturels pourront ainsi s’appuyer sur deux grands ensembles notamment de démarches que nous évoquerons dans notre présentation :

I - L’itinérance cognitive

A - L’expérience de la tapisserie urbaine dans le quartier de la Tour de Londres

Un réseau de réflexion qui développe aujourd’hui un important programme de recherche autour des développements potentiels des matrices sociales - Proboscis - est parti de l’idée de ce que des technologies sans fil pouvaient créer en matière de géographie sonore urbaine. Il s’agit au fond de cartographier l’expérience que font au quotidien ceux qui parcourent une ville et qui cherchent à établir un lien entre ce qu’ils font au quotidien - dans leur travail ou leurs activités culturelles - et ce qui se passe, se pense, se commente autour d’eux. Ceux qui voudront enrichir ce que pensent et savent ceux qu’ils côtoient et s’enrichir de ce qu’ils croient savoir et penser eux-mêmes. Ce sont en fait des géographies sonores que Proboscis expérimente.

Le projet Urban Tapestries permet ainsi de créer un nouveau paysage urbain : il nous rend tout à la fois archéologues de nos environnements, mais aussi contributeurs à leur développement, en ouvrant des espaces d’enquête dans l’épaisseur des expériences de la ville.

Le projet permet aux usagers d’annoter leur propre ville virtuelle, permettant à la mémoire collective de la communauté dans laquelle ils se trouvent de croître quasi-organiquement, en permettant aux citoyens ordinaires d’enchâsser un savoir social dans le nouveau paysage sans fil de la cité.

Les usagers doivent pouvoir ajouter de nouveaux emplacements, des contenus pour ces emplacements et enfiler en quelque sorte les emplacements individuels à des contextes locaux par des dispositifs mobiles. L’usager doit être capable de sélectionner de tels enfilements (historiques, sociaux…) ou au contraire de se laisser conduire: il reçoit alors une carte des espaces auxquels leur présence physique se trouve associée : ils peuvent la prendre comme guide ou au contraire demander au système de les prévenir dès qu’ils passent près d’un de ces espaces. Il s’agit là d’une sorte de performance de la mémoire collective.

La ville au quotidien démultiplie ainsi les publications sur elle-même : des technologies nous permettent en tout cas de réarticuler ce qui pourra être écrite sur elle. Outils précieux pour changer l’image d’une ville, de telles pratiques nous permettent de reconfigurer aussi nos mémoires, autant personnelles que collectives et prendre peut-être la main sur elles.

Chacun en effet l’imagine : en rendant invisibles des composantes spatio-temporelles, le risque existe de rendre invisible encore davantage le rapport au pouvoir et son contrôle.

Il y a vingt ans très exactement, Michel de Certeau avait analysé les pratiques spatiales sans imaginer néanmoins combien celles-ci pourraient changer notre quotidien informationnel. Les outils aujourd’hui à notre disposition complètent et enrichissent largement nos perceptions spatio-temporelles de la ville : on citera ainsi, parmi bien d’autres, le projet Amble du Media Lab Europe qui ajoute les connotations temporelles à la carte urbaine se trouvant sur un PDA et nous indiquant les temps à parcourir.

B - D’autres démarches à Stockholm et Dublin

De nombreuses applications semblables ont été expérimentées récemment.

Avec Sonic City, un projet suédois de l’Institut Victoria, nous traduisons en musique l’espace que nous parcourons, donnant ainsi à découvrir ou à penser tout ce qui le structure. Le nomadisme urbain se fait ainsi sonore, rythme et expérience corporelle démultipliée. Processus fort de personnalisation de la ville.

Le projet Tejp développé par le même institut à Stockholm nous permet de laisser, anonymement ou non, des tags musicaux et de participer à la création de communautés locales et à la gestion de nouveaux types de relation sociale. Nous pouvons là encore attacher à un espace donné le volume d’une communication mobile. Ce qui nous apparaissait familier et connu dans l’espace urbain peut nous livrer ainsi des sensations nouvelles, étranges peut-être, beaucoup d’interrogations certainement et en tout cas une démultiplication des facteurs de curiosité et des occasions de connaître, regarder, questionner autrement, révéler largement ce qu’il nous semblait pourtant connaître. Ce qui ne nous appartient pas peut être personnalisé.

Texting Glances est de son côté un projet développé par le Trinity College de l’Université de Dublin. Le projet permet de nouvelles formes de construction de la mémoire d’un lieu, espace de transport ou lieu d’attente. Construction, à l’échelle de l’espace d’une ville, en plusieurs points mis en réseaux, au travers de textes et d’images, d’une véritable mémoire collective. En évoquant de tels processus, il s’avère impossible dans notre domaine de ne pas songer aux archivistes du futur et aux historiens de la ville - si les médiévistes disposaient d’un tel matériau, on imagine les scènes le long des processions ou sur les marchés du Moyen Age…-. On pressent toutes les possibilités de réécriture de l’histoire urbaine des siècles passés en mettant rétrospectivement entre les mains des acteurs de tels outils, mais avec la masse de traces qu’ils sont amenés à ainsi laisser, nos contemporains seront-ils pour autant mieux connus ?

Cela nous met en tout cas de réfléchir sur la mutation de la perception de l’espace et du temps à l’œuvre sous nos yeux : problématiser nous semble en tout cas être une réelle urgence dans un domaine comme le nôtre , avec le développement de nouvelles temporalités, celle de l’attente par exemple, ou encore et surtout la construction d’infrastructures invisibles. Une sorte d’archéologie à l’envers où creusons métaphoriquement un espace pour y placer contributions et annotations, ce que développent d’ailleurs d’autres projets encore tels que Glitch.

C - La perception augmentée dans les rues de Bâle

Au coeur de la vieille ville de Bâle, dans le cadre de son projet intitulé LifeClipper, la galerie Plug.in - qui s’est spécialisée dans les nouveaux médias - propose un parcours-promenade dans le quartier Saint-Alban au cours de laquelle un paysage virtuel vient se greffer sur le réel. Parcours sonore comme précédemment, il s’agit en réalité ici bien plus d’une sorte de marche audiovisuelle dans une réalité virtuellement augmentée : les visites proposées par l'artiste multimédia Jan Torpus ([2]) nous mettent en effet en présence d’une caméra qui mêle tout à la fois images virtuelles et paysages réels et de scénarios naturellement différents suivant les espaces traversés. Le quartier a été divisé en zones : à chaque fois nous sommes en présence d’un scénario différent et c’est la position géographique du promeneur qui le déclenche. Chaque module du projet est une vraie proposition, certaines d’entre elles sont de l'ordre du guide audiovisuel, d'autres clairement plus cinématographiques.

Le dispositif porté par le visiteur est donc ici bien plus lourd ! Il comporte des lunettes munies d’une caméra vidéo et d'un casque audio, un GPS, des semelles truffées de capteurs à glisser dans les chaussures, le tout relié à un ordinateur portable dissimulé dans un sac à dos. Les lunettes font office d'écran sur lequel est diffusée l'image vidéo de l'environnement, filmé en direct par la caméra. Le logiciel Max/Jitter permet de pré-programmer sur l'ordinateur les différents événements et les images et sons capturés sont traités en temps réel, projetés dans les lunettes et diffusés dans le casque.

Selon les bâtiments regardés, un collage d'images différentes s'imprime sur le paysage - ainsi les gargouilles quand on fixe la cathédrale -. Il n’est nullement nécessaire de pénétrer dans les édifices, puisque les lunettes permettent en quelque sorte de voir à travers ses murs des vidéos qui y ont été réalisées. Le nombre d’informations augmente au fur et à mesure que le pas se fait rapide et les pressions effectuées sur les semelles déclenchent des bruits de sabots de cheval ou encore des clapotis d'eau ([3]).

L'expérience se rapproche donc de celle du cinéma interactif, immergeant le promeneur dans un décor de film dont il est tout à la fois le déclencheur et le spectateur, les frontières entre perception subjective et objective devenant parfois difficiles à distinguer. Une telle visite nous propose une extension de la perception de ce qui nous entoure. Le dispositif de Jan Torpus permet aussi de prendre des photos et de constituer des albums d'images qu'on peut feuilleter à l'issue de cette visite augmentée.

LifeClipper change nos manières de voir et d'entendre, questionne le réel et fait des situations de la vie quotidienne une aventure, au travers de l’évocation par exemple au coin d’une rue d’un poème allemand dédié au Rhin. Au-delà de la démarche de l’artiste, il s’agit là bel et bien d’un projet de recherche où l'expérience cinématographique par immersion par exemple - avec la tentative notamment de faire naître une émotion - cherche précisément à élaborer, avec quelques tâtonnements, des expérimentations pédagogiques de constructions d’expériences d’apprentissages patrimoniaux.

Nous pouvons ainsi compléter notre typologie d’expérimentations, de l’extension de notre propre perception globale au travail effectué sur l’image elle-même.

II – L’image augmentée

A - Les travaux de l’Institut Herz à Berlin

Devant une information qui devient de la sorte de plus en plus visuelle et auditive, l’espace 3D des écrans autostéréoscopiques peut définir un univers d’interaction où la machine et l’utilisateur se trouvent en capacité d’interagir. Le Heinrich-Hertz-Institut à Berlin ([4]) développe dans ce domaine des écrans et des espaces d’interaction qui permettent à l’utilisateur de communiquer avec l’ordinateur de manière naturelle : les objets virtuels des applications en réalité mixte ([5]) peuvent être touchés et appréhendés de façon tactile grâce à un écran hybride combinant les nouveaux écrans 3D avec les affichages 2D traditionnels, donnant ainsi naissance à un nouveau mode de travail interactif sans port de lunettes spéciales.

Le système fonctionne avec un logiciel ([6]) permettant de visualiser et de manipuler les objets virtuels : le temple japonais Nobugana de Gifu reconstruit sur PC peut alors être vu en 3D. Il est possible également de faire des recherches d’images ou de photographies dans un tel espace, la tête de l’utilisateur étant suivie en continu par un système LED afin que l’écran puisse être adapté à sa position.

Un modèle plus élaboré ([7]) permet à l’utilisateur non seulement de se déplacer latéralement, mais également de s’éloigner de l’écran, celui-ci s’auto-ajustant ([8]) : les objets visualisés dans l’espace flottent réellement devant l’écran, la stéréoscopie s’avère conviviale et l’utilisateur peut toucher l’objet patrimonial sans peine ([9]), le déconstruire, en analyser les différentes parties.

La distance d’accommodation et de convergence de l’objet synthétisé est identique à celle de l’outil réel de travail.  L’espace de perception et l’espace d’action sont donc identiques : le conflit visuel est éliminé (plus d’image floue ou de malaise qui puisse être potentiellement ressenti). L’interaction entre l’utilisateur et le virtuel se fait avec la main, sans donc que le port de gant soit nécessaire : deux caméras, intégrées dans la table, observent en continu les mouvements de la main. Le système envoie les coordonnées de la main à la scène 3D qui définit ensuite les points de collision. Avec un appareil supplémentaire à force feedback mécanique, il est en plus possible d’explorer la surface des objets ou bien de créer des forces physiques de gravitation ou de vibration ([10]).

L’écran Free2C illustre parfaitement notre problématique de présentation d’objets patrimoniaux. Il s’agit d’un écran autostéréoscopique qui a un angle de vue très grand et une excellente qualité et brillance de l’information 3D : le placement d’objets dans l’espace 3D n’y pose aucun problème - même dans les profondeurs extrêmes - et les applications peuvent utiliser un grand volume trois dimensionnel pour visualiser leurs informations ; il est possible de placer et déplacer les informations dans l’espace selon leur importance, leur âge ou bien de catégoriser et de trier l’information afin que l’utilisateur puisse rapidement aboutir à la solution d’un problème complexe. Le domaine d’utilisation de cet écran n’est pas limité aux applications scientifiques ou multimédia, il permet aussi la visualisation de matériaux produits par des caméras stéréoscopiques, des films 3D, des simulations et manipulations de photographie en 3D...  Les objets peuvent par exemple s’orienter directement vers l’utilisateur ou bien changer d’aspect selon les mouvements et la position de l’utilisateur en face de l’écran.

Le Fraunhofer HHI s’est aussi spécialisé dans le développement de systèmes de détection de la position de la tête ([11]), de l’angle du regard ([12]), mais également naturellement des gestes de la main ([13]). Ces systèmes peuvent être intégrés - indépendamment des écrans 3D - dans diverses applications où un tel mode de travail naturel est souhaitable (système autonome, kiosque, touchscreen virtuel…). De plus, le port d’appareils supplémentaires n’est pas nécessaire (gant, marquage de la tête, lunettes spéciales) car tous ces systèmes utilisent des caméras à infrarouge et observent donc l’utilisateur à distance, de jour comme de nuit.

Le logiciel a été conçu en vue d’une interface d’utilisateur graphique fléxible ([14]). Chaque traceur vidéo peut être combiné selon les besoins l’un avec l’autre. En utilisant toutes ces modalités d’interaction en parallèle, l’ordinateur peut réellement voir l’utilisateur et prendre en compte tous ses mouvements pour l’assister dans son travail ou dans son activité multimédia ([15]). La Mixed Reality trouve surtout son application dans les étapes de travail où il est important de visualiser les informations dans l’espace 3D. La troisième dimension apporte - grâce à ces écrans - une qualité supérieure de travail parce que l’utilisateur pourra mieux analyser et gérer l’information (architecture, apprentissage, simulation…).

Dans le cadre du projet berlinois Mixed3D, sont développés et construits des systèmes qui permettent de mettre en valeur ces technologies : écrans 3D, pistage de la tête, détecteurs des mains, calcul du regard, systèmes qui pourront être intégrés à l’avenir dans des emplacements tels que musées ou expositions. Un pan entièrement nouveaux de la mise en œuvre de savoirs patrimoniaux pourra à ce stade bientôt commencer et ARENOTECH entend en suivre et expérimenter les possibilités à tous les stades de la transmission de savoirs et de construction de connaissances - voire d’expertises - patrimoniales.

B - Les nouvelles applications de la réalité augmentée à Paris

Il nous faut brièvement poursuivre notre typologie des démarches aujourd’hui en cours, en évoquant notamment le logiciel D-fusion de Total Immersion présenté à l’occasion d’un récent séminaire ARENOTECH à Paris et grâce auquel des incrustations d'images virtuelles s’avèrent en effet possibles en temps réel : on peut non seulement incruster des objets virtuels dans la main grâce à un capteur, mais il est également possible de faire évoluer ces objets dans un véritable décor, démarche majeure pour la construction de savoirs ici prise en compte.

Il s’agit en l’occurrence d’une solution légère de réalité augmentée dont une partie de l’intérêt à nos yeux réside dans le fait que tout repose sur un logiciel et du matériel informatique que tout à chacun peut aisément acquérir sans grand coût, ceci contrairement bien sûr aux outils relativement sophistiqués précédemment requis.

Une personne peut ainsi présenter des objets de synthèse en les tenant dans ses mains, ce qui fait appel à de la calibration optique de caméra, à des systèmes de capture de mouvements, du temps réel naturellement, mais aussi des mélanges entre des images vidéos et des images de synthèse.

Pour qu'une image virtuelle paraisse réelle et que le virtuel et le réel se confondent, il faut en effet que l’image réagisse à son environnement - ainsi le reflet d'une main sur la carrosserie d’une voiture de pixels, ajouté en temps réel -.

L'étape suivante pourra être l'intégration de toutes ces technologies dans la caméra même, avec ces algorithmes et logiciels qui tourneront à l'intérieur.

C - L’utilisation de l’intelligence artificielle dans le projet PEACH à Trente

Le projet européen PEACH (Personal Experience with Active Cultural Heritage) est quant à lui à ce jour l’une des tentatives les plus méritoires en termes de soutien à l’analyse iconographique d’un espace patrimonial. Bâtir sur place une expérience personnelle en matière d’appropriation de savoirs relatifs au patrimoine culturel a été un objectif de l’ensemble de l’équipe ([16]), mais pour cela, il fallait par exemple générer un modèle tridimensionnel texturé en vue de l’utilisation interactive d'un film virtuel réaliste, pour permettre aux scientifiques, aux restaurateurs, aux historiens et aux visiteurs désireux de voir et d'étudier en réalité virtuelle un lieu et son décors. L'objectif est de créer des technologies - tant matérielles que logicielles - afin de permettre une appréciation active du patrimoine culturel et en tout premier lieu produire un modèle tridimensionnel texturé aux fins de la manipulation interactive et de la création d'un film photoréaliste avec immersion dans l'image.

Après les fresques murales d'une crypte byzantine et d'une tour médiévale qui ont fait l'objet des premières études de cas réalisées dans ce projet, a été sélectionnée comme oeuvre de référence pour une première réalisation l'une des grandes réalisations de l'art gothique international se trouvant dans la tour de l'Aquila du château de Buonconsiglio, à Trente en Italie ([17]). Comme le réalisme des fresques est d'une importance capitale, il fallait se pencher sur de nombreuses questions liées aux distorsions géométriques et radiométriques ([18]). Une autre limite est l'exigence de visualisation et de manipulation en temps réel des modèles tridimensionnels ([19]).

Elaborer et appliquer des techniques d'imagerie afin d'obtenir des représentations virtuelles qui donnent une impression visuelle extrêmement réaliste est en effet indispensable pour la visualisation et à la manipulation interactive en temps réel de surfaces très texturées ([20]). Grâce à ces techniques, les visiteurs peuvent observer et étudier la surface des fresques grâce à une image virtuelle extrêmement fidèle à l'œuvre originale.


Le projet a utilisé autant que possible le matériel et les logiciels existants ([21]) pour mener à bien l'analyse multi‑sensorielle et la modélisation des espaces physiques : obtenir des reconstructions virtuelles exactes du Cycle des mois étaient ici en effet plus nécessaires que partout ailleurs, les fresques décrivant la vie à l'époque médiévale, mois par mois, et donnant une représentation détaillée du paysage, des costumes et de chaque activité quotidienne.

III - Pour une prospective des interfaces

Autant les nouveautés attendues dans le domaine des standards de l’image sont souvent évoquées, autant l’évolution future des interfaces l’est fort peu. Laurent Boissin, membre du Conseil scientifique d’ARENOTECH, nous a montré ce que peut permettre dès aujourd’hui une simple plaque de verre, support dont toutes les possibilités sont loin d’avoir été toutes exploitées.

La meilleure illustration de leur évolution à long terme nous est fournie par trois chercheurs de l’Université de Tokyo qui ont précisément essayé d’imaginer, dans le cadre du laboratoire ISHIKAWA NAMIKI KOMURO, ce que sera l’IHM - l’Interface Homme-Machine - de demain. Ils ont ainsi mis au point le SMART LASER SCANNER FOR UMAIN - COMPUTER INTERFACE.

Celui-ci utilise des petits miroirs, une diode laser et surtout un photodétecteur qui scanne en temps réel les coordonnées tridimensionnelles du bout des doigts de l’utilisateur : celui-ci, sans gants, capteurs ou caméras sréréoscopiques peut ainsi manipuler une page web sans écran ni clavier : les premiers test ont ainsi permis de surfer sur Internet du bout des doigts ou encore de manipuler une double hélice d’ADN d’une seule main.

Si certaines sociétés proposent de travailler aujourd’hui au travers d’images de réalité augmentée - sujet de l’un de nos récents séminaires -, se profile ainsi surtout à l’horizon la possibilité de manier simultanément plusieurs objets ou encore d’écrire « dans le vide ».

Conclusion : de nouveaux paradigmes pour la gestion de la mémoire et l’élaboration de savoirs patrimoniaux

Nombreuses sont les approches récentes non évoquées ici : ce sont plusieurs dizaines de démarches qu’il conviendrait de présenter ici ([22]). Mais l’essentiel ne réside pas dans le grand nombre d’expérimentations en tant que tel, mais dans un double constat que nous souhaiterions proposer à l’analyse et au débat en guise de conclusion.

1 - Dire l’identité

Nous l’avons longuement explicité à l’occasion de notre intervention au KM Forum ([23]) de Djerba : les nouveaux outils dont nous disposons permettent d’enrichir considérablement un certain nombre de nos connaissances implicites ([24]) et leur nouveau rapport et leurs interactions avec les connaissances explicites ([25]) placent le visiteur des lieux de mémoire en situation d’innovation. En outre, ils permettent un retour conséquent des savoirs socialement et intellectuellement codifiés dans la construction identitaire, en lui apportant par là-même une plus grande rigueur.

2 - Agencer une mémoire vecteur d’innovation

De récentes recherches montrent que la gestion de la mémoire place ainsi nos environnements et nos territoires en situation d’acceptation plus grande des mutations et donc en position de réelle attractivité. Il s’agit là incontestablement d’un autre regard sur la mémoire de demain.


Notes