Habituellement utilisés pour définir les produits du futur, les logiciels 3D de Dassault Systèmes ont permis à l’architecte Jean-Pierre Houdin de valider la première théorie qui explique intégralement la construction de la Grande Pyramide de Kheops.
Le 30 mars dernier, Dassault Systèmes a invité la presse et quelques VIP à la Géode pour assister à une présentation interactive de la révélation du secret de la construction de la Pyramide de Kheops. Cet événement constitue deux avant-premières. D’abord, la preuve est faite, et c’est la première fois, que la pyramide peut être intégralement construite en une vingtaine d’années, en suivant tous les processus décrits par l’architecte Jean-Pierre Houdin à l’aide d’outils 3D. Deuxièmement, l’association de DS et de la Géode a permis de constituer la plus grande salle de réalité virtuelle relief en 3D temps réel du monde !
Comment a été bâti Khéops ?
Tout commence le 2 janvier 1999 quand Henri Houdin, ingénieur en construction à la retraite, regarde une émission présentée par François de Closets, consacrée à la construction des pyramides. Toutes les hypothèses lui semblent impossibles et il a ce déclic : les grandes pyramides ont été construites de l’intérieur ! Il fait alors appel à son fils, Jean-Pierre Houdin, architecte rôdé à la 3D, pour l’épauler dans ses recherches. Et c’est alors que naît l’idée révolutionnaire d’une rampe intérieure en spirale courant sous les faces de la pyramide pour l’édification de la partie haute.
A partir de données archéologiques, ce dernier réalise un modèle géométrique 3D de la pyramide, dans laquelle il dessine la rampe interne en spirale. Certes, la modélisation en 3D permet de présenter la théorie, mais elle ne suffit pas à valider scientifiquement les différentes hypothèses. C’est alors que Dassault Systèmes entre en scène à travers son programme de mécénat « Passion For Innovation ». En 2005, DS met une équipe multidisciplinaire d’une quinzaine de personnes, pilotée par Mehdi Tayoubi, au service du projet pour passer la théorie au crible de ses solutions de 3D industrielle : Catia pour la modélisation géométrique, Simulia pour l’analyse des comportements physiques, Delmia pour la simulation des processus de construction dans un environnement virtuel en 3D. En parallèle, pour partager et expliquer la théorie, l’équipe décide d’utiliser la 3D temps réel Virtools comme média pédagogique.
« 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, » explique Jean-Pierre Houdain. « 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, » ajoute-t-il avant de passer à la séquence émotion.
Un voyage dans le temps et l’espace
Munis de nos lunettes 3D, immergés dans une image de 400 m² pilotée en temps réel par sept ordinateurs connectés en réseau, nous plongeons dans un périple interactif sur le plateau de Guizeh, il y a 4 500 ans. Guidés par Jean-Pierre Houdin, nous revivons ce chantier gigantesque à chacune de ses grandes étapes : le choix du terrain et de l’emplacement, la construction des 43 premiers mètres de haut avec une rampe extérieure pour acheminer les blocs de pierre, la construction de la Chambre du Roi avec d’énormes blocs de granits hissés à l’aide d’un ingénieux système de contrepoids glissant dans la Grande Galerie, puis vient la construction de la partie haute avec la fameuse rampe interne, et pour finir nous découvrons comment le pyramidion a été hissé au sommet de la pyramide. Nous avons même assisté en direct -enfin, comme si nous y étions- à l’incident des fissures dans la Chambre du Roi. Le moment le plus émouvant fût lorsque Jean-Pierre Houdin nous fit entrer dans les couloirs de la pyramide, jusqu’à la chambre funéraire de Kheops.
La reconstitution virtuelle est époustouflante, du graphisme de l’ensemble du site au plus petit détail géométrique, et surtout la cinématique des processus de construction où même le travail des ouvriers est mis en scène. Et chaque fois, les orateurs nous expliquent comment ce que nous voyons a été validé techniquement et scientifiquement à l’aide des différents outils de modélisation, de calcul et de simulation de DS (voir encadré). De plus, l’ensemble de la reconstitution a été menée comme une planification de chantier. L’équipe à simuler l’organisation des travaux, jusqu’au nombre d’hommes nécessaire pour chaque travail, afin de valider que chaque hypothèse retenue permettait de respecter un calendrier de construction de 20 ans, ce qui correspondait à la durée moyenne d’un règne.
« Ce travail de modélisation, de calcul et de simulation en 3D confirme à toute l’équipe le respect qu’elle doit à ce peuple sans roue et sans poulie qui édifia ce bâtiment de 146 mètres de haut, il y a 45 siècles, » conclût Richard Breitner, responsable du programme chez DS.
Les outils 3D de Dassault Systèmes sont utilisés pour valider la théorie de Jean-Pierre Houdin.
Modélisation de la pyramide.
L’équipe de Dassault Systèmes a d’abord créé avec le logiciel Catia un modèle virtuel complet de la pyramide possédant les dimensions exactes et les paramètres physiques des matériaux constituant la véritable pyramide, ainsi que des modèles fonctionnels des systèmes mécaniques utilisés pour la construction (chariots, traîneaux, cordes…).
Ingénierie rétrospective.
L’utilisation du logiciel Simulia, d’analyse par éléments finis, a permis d’expliquer l’historique des fissures de la Chambre du Roi. La simulation révèle que les fissures sont liées au poids supporté et qu’elles se seraient produites avant la fin de la construction.
3D temps réel
Visualisation réaliste sous Virtools de l’étape de rotation des blocs sur les plateformes en encoche qui a d’abord été validé scientifiquement avec Delmia.
Nous vous invitons à découvrir l’ensemble du chantier sur le site internet de DS : www.3ds.com/khufu
