Restauration numérique de la Basilique de San Pietro : étude de cas pour le Jubilé 2025

La restauration numérique appliquée au patrimoine architectural ne consiste pas simplement à réaliser un modèle 3D. C’est un processus qui intègre relevé, informations historiques, analyses diagnostiques, documentation des interventions et suivi au sein d’un environnement numérique interrogeable. Le cas de la Basilique de Saint-Pierre montre concrètement comment ces technologies peuvent accompagner le savoir des restaurateurs et des artisans sans le remplacer.

Dans cet article, nous verrons comment la Fabrique de Saint-Pierre a utilisé des relevés 3D, de la photogrammétrie, des nuages de points, la méthodologie BIM et des jumeaux numériques pour documenter et soutenir certaines des activités de restauration les plus complexes de la Basilique. Du modèle numérique du Baldaquin de Bernini à la cartographie des informations diagnostiques, jusqu’à la possibilité de conserver la mémoire des interventions et de programmer la maintenance future, le projet montre comment la restauration architecturale numérique peut accompagner toutes les phases du processus, de la connaissance initiale à la gestion du bien dans le temps.

Le parcours s’inspire de la Journée d’Études “La Fabrique de Saint-Pierre : travaux en préparation du Jubilé entre mémoire et transition”, qui a eu lieu le 14 mai 2025 au FERRARA EXPO. Organisé et dirigé par Alberto Capitanucci et Pietro Zander, figures clés de la Fabrique de Saint-Pierre, le congrès a vu la participation de personnalités éminentes du monde académique, ecclésiastique et de la restauration monumentale : parmi les salutations institutionnelles, celles de Alessandro Ippoliti, Alessandro Bozzetti, Marco Mulazzani, Massimo Manservigi, Renata Picone et Arianna Cajano ont souligné l’importance stratégique et symbolique de cette intervention, qui n’est pas seulement technique, mais aussi culturelle, spirituelle et identitaire.

Les interventions se sont succédé comme un parcours immersif entre tradition et innovation : de la Tombe de Pierre au Baldaquin de Bernini, des voûtes peintes aux autels papaux, chaque intervention a été présentée avec rigueur méthodologique et ouverture vers les nouvelles frontières numériques de la restauration. Les interventions d’experts comme Sante Guido, Giorgio Capriotti, Fabio Morresi, Guido Cianciulli, Giovanni Nicoli et Giovanni Cavallo ont tracé un tableau détaillé du travail accompli et des défis futurs, avec une attention particulière à la durabilité, au diagnostic scientifique et à la documentation tridimensionnelle.

Ce congrès n’a pas été seulement une mise à jour technique, mais un véritable manifeste méthodologique : il a montré comment la Fabrique de Saint-Pierre se renouvelle profondément dans sa manière de concevoir, documenter et transmettre la restauration, marquant une transition épocale vers un modèle intégré de protection, d’utilisation et de connaissance. Une Fabrique qui, en vue du Jubilé 2025, ne restaure pas seulement la pierre et le métal, mais réécrit la manière de raconter et de protéger l’histoire.

Restauration architecturale numérique : de quoi s’agit il

Dans le restaur architectural numérique, le BIM, le relevé 3D, la photogrammétrie et les jumeaux numériques deviennent des outils pour construire et conserver la mémoire du bien. Le modèle ne représente pas seulement des géométries : il peut mettre en relation chaque élément avec documents historiques, photographies, enquêtes diagnostiques, informations sur les matériaux, phénomènes de dégradation et interventions effectuées.

Comme le montre l’expérience de la Fabrique de Saint-Pierre, cette mémoire peut être associée directement à l’objet représenté et rendue interrogeable. Un aspect particulièrement important car aucun restaur ne peut être considéré comme définitif : pouvoir connaître à l’avenir ce qui a été fait, où et pourquoi signifie transférer aux générations suivantes une partie essentielle du processus de conservation.

Restaurations du Jubilé 2025 : une nouvelle saison pour la Fabrique de Saint-Pierre

Le chantier pour le Jubilé 2025 marque l’entrée de la Fabrique de Saint-Pierre dans une nouvelle ère de la conservation, où la protection du patrimoine repose sur trois piliers : respect de la matière, innovation méthodologique et accessibilité cognitive. Un modèle reproductible qui fait de la Basilique Vaticane non seulement un lieu de culte, mais un laboratoire vivant de science, d’histoire et d’avenir.

La Basilique Vaticane représente un défi logistique et scientifique avec ses 22 000 m^² de surface et 1 million de m^³ de volume et nécessite des interventions en “hauteur”. Les échafaudages télescopiques et suspendus, conçus pour ne pas interférer avec les liturgies, symbolisent l’attention constante à la fonction spirituelle du lieu. C’est ici que la technique rencontre la dévotion.

Dans ce contexte, les restaurations se déclinent en une série d’interventions ciblées, qui concernent certains des lieux les plus symboliques et complexes de la Basilique. Chaque action est le fruit d’une synergie entre compétences techniques avancées et profonde conscience historique, dans le signe d’une conservation qui est à la fois respect et innovation.

Interventions clés : du Baldaquin à la Tombe de Pierre

Parmi les œuvres impliquées, se distinguent quelques interventions emblématiques qui racontent l’approche spécifique à la matière adoptée dans le chantier du Jubilé : 

• le Baldaquin de Bernini – restauration spécifique à la matière :
  une icône baroque haute de 30 mètres, objet d’une restauration sophistiquée : micro-sablages avec des coques de noix, nettoyages sélectifs avec des solvants écologiques, et consolidations avec des cires microcristallines. En nettoyant les surfaces, des détails surprenants tels que des insectes sculptés ont réémergé, témoignant de la théâtralité berninienne ;
• la Chaise de Pierre – lumière et structure en équilibre :
  grâce à des micro-injections de résines et des nettoyages au laser, la dorure a retrouvé un dialogue avec la lumière de l’albâtre de la verrière de gloire. Une opération réalisée sans remplacer les points d’ancrage en bois d’origine ;
• les sépulcres papaux et la Pietà – protection et transparence :
  les tombes de Paul III et Urbain VIII ont été traitées avec des technologies à chélates et des biopurifications bactériennes. La Pietà de Michel-Ange est maintenant protégée par une vitrine en cristal stratifié anti-UV, qui garantit une protection sans perdre l’impact émotionnel de l’œuvre.

Relief Baldaquin – Restauration du Jubilé 2025

Technologies numériques pour la restauration : de la photogrammétrie aux jumeaux numériques

L’évolution technologique appliquée à la restauration a ouvert de nouvelles possibilités pour la connaissance, la conservation préventive et la valorisation du patrimoine. À la Fabrique de Saint-Pierre, les technologies numériques ne sont pas de simples outils de soutien, mais des composants d’une stratégie intégrée qui permet de détecter, documenter et surveiller le bien dans le temps.

De la mesure 3D au nuage de points de la Basilique

Le processus commence par le relevé. Pour la Basilique, des techniques de laser scanning, LiDAR et photogrammétrie ont été utilisées, avec des acquisitions photographiques traditionnelles et par drone. Le résultat est une représentation tridimensionnelle d’une précision extrêmement élevée sur laquelle construire les activités de connaissance et de restauration suivantes.

Le relevé global de la Basilique comprend plus de 22 milliards de points et permet d’explorer à la fois l’extérieur et l’intérieur du monument. Pour le seul Baldacchino de Bernini, un nuage composé de plus de 4 milliards de points a été réalisé. Le modèle a ensuite été organisé en 71 parties, identifiées par des noms et des codes, afin de pouvoir consulter et analyser séparément les différents éléments de l’œuvre.

C’est à ce stade que le relevé cesse d’être uniquement une représentation géométrique : grâce à la segmentation et à l’association d’informations aux éléments individuels, le nuage de points devient progressivement un modèle informatif du patrimoine.

Documentation numérique de la restauration : une archive interrogeable

Une des applications les plus significatives concerne la documentation numérique de la restauration. Le modèle peut fonctionner comme une véritable archive : à chaque objet peuvent être associées des informations, des fiches, des photographies et de la documentation historique provenant des archives de la Fabrique de Saint-Pierre.

Dans le cas des nuages obtenus par photogrammétrie, il est également possible de retrouver les photographies qui ont généré le modèle. En sélectionnant une portion déterminée ou même un point spécifique, l’opérateur peut récupérer les clichés qui documentent cette zone avec plus de détail. De cette manière, géométrie et photographie restent liées au sein du même environnement de connaissance.

Les résultats des analyses diagnostiques peuvent également être transformés en couches informatives et mappés directement sur le modèle. Des photographies de chantier, des points de prélèvement, des résultats des enquêtes, des annotations et d’autres informations ne restent donc pas distribués dans des documents séparés, mais peuvent être associés à la position et à l’élément auquel elles se réfèrent. Dans une plateforme collaborative, les modèles et les informations deviennent également accessibles aux opérateurs impliqués dans le processus.

BIM et modèle 3D pour concevoir l’échafaudage du Baldacchino

Le modèle numérique ne sert pas seulement à documenter ce qui existe. Dans la restauration du Baldacchino, le nuage de points a été mis en relation avec le modèle BIM de l’échafaudage conçu sur mesure. Cela a permis d’évaluer d’éventuelles interférences entre les structures provisoires et l’œuvre, de vérifier les espaces de circulation des opérateurs et d’effectuer des contrôles dimensionnels directement sur l’environnement numérique.

C’est un exemple concret de la manière dont le BIM appliqué à la restauration peut passer de la simple représentation à la simulation et à la vérification préventive des activités de chantier.

Cartographier la dégradation, les techniques et les interventions directement sur le modèle

Pour les restaurateurs, le modèle numérique peut également devenir le support sur lequel cartographier les matériaux, les techniques d’exécution et l’état de conservation. Les différentes zones peuvent être segmentées et associées à des données non géométriques, transformant les traditionnels documents bidimensionnels en vues thématiques tridimensionnelles interrogeables.

Dans les cas où l’œuvre a plutôt un développement principalement bidimensionnel, comme pour certaines surfaces décorées, la documentation peut être effectuée directement sur des photographies à très haute résolution. Grâce à des dispositifs mobiles, les opérateurs peuvent cartographier sur le chantier les manifestations de dégradation et relier des photographies de détail, des documents, des procès-verbaux, des chronogrammes, des annotations audio ou d’autres matériaux produits pendant l’intervention.

Du jumeau numérique à la maintenance future

Grâce à la photogrammétrie à haute densité et à la modélisation 3D, les éléments restaurés peuvent être documentés avec une précision millimétrique. Les « jumeaux numériques » des œuvres – de la Chaise à Baldacchino – permettent de suivre l’état de conservation dans le temps.

À la fin des travaux, il est également possible de mettre à jour le modèle à l’état post-restauration et de le comparer à celui précédant l’intervention. Le système conserve ainsi la trace des transformations effectuées et permet de lire de manière immédiate le « avant » et le « après », comme cela a été le cas pour le Baldacchino et la Chaise.

Cette base d’information ouvre également à la planification de la maintenance et à l’intégration de données provenant de capteurs environnementaux, tels que la température et l’humidité, en les associant aux éléments du modèle. La perspective indiquée par la Fabrique de Saint-Pierre est celle d’une gestion BIM capable de soutenir également des activités ordinaires, des signalements et un coordination opérationnelle à travers des outils de contrôle partagés.

À ces possibilités s’ajoutent déjà d’autres technologies pour la conservation : au cœur de la Nécropole Vaticane, le nouvel éclairage LED « tunable white » (2700-5700 K) guide discrètement les visiteurs, tandis que les sondes microclimatiques et les filtres HEPA garantissent la sécurité sanitaire et la conservation matérielle.

Relevé pointcloud – Restauration du Jubilé 2025

D’une tradition artisanale à des solutions durables

La restauration de la Basilique Saint-Pierre se distingue non seulement par l’utilisation de technologies avancées, mais aussi par la valorisation du savoir-faire artisanal et l’adoption de solutions durables. Tradition et innovation se rencontrent dans un approche multidisciplinaire qui met au centre la compatibilité des matériaux, le respect de l’environnement et la continuité des compétences historiques.

• Sanpietrini, restaurateurs, ingénieurs et chimistes : aux côtés des Sanpietrini, héritiers directs du savoir-faire depuis 1814, opèrent des chimistes, physiciens, architectes et restaurateurs universitaires créant une synergie d’excellence. Chaque intervention est une médiation entre mémoire matérielle et innovation méthodologique.
• Restauration durable et compatible : solvants à faible impact environnemental, bio-nettoyages enzymatiques, mortiers de consolidation nanostructurés : la Basilique Saint-Pierre devient un cas d’étude de durabilité opérationnelle.

La relation entre tradition artisanale et technologie numérique n’est donc pas une opposition. Le numérique permet également aux compétences manuelles de laisser une connaissance structurée et transmissible et facilite le dialogue entre les opérateurs qui travaillent sur le même bien, même à distance.

Stucs et décorations : protocole expérimental pour la voûte de Michel-Ange

La restauration des stucs de la voûte michelangelesque a nécessité un approche expérimentale fondée sur des analyses scientifiques avancées et sur l’utilisation de matériaux compatibles. Les opérations ont été menées avec une extrême prudence pour préserver l’intégrité de l’œuvre et garantir des interventions pleinement réversibles. En détail : 

• diagnostic avancé et matériaux compatibles : sous la voûte michelangelesque, des enquêtes SEM-EDX, FTIR et PLM ont guidé le renforcement avec nano-chaux et caséinate d’ammonium. Les techniques de nettoyage, de l’eau déionisée à la « salive synthétique », ont été sélectionnées pour garantir une réversibilité maximale ;
• prévention, surveillance et modélisation climatique : les dataloggers en clé de voûte ont défini les intervalles thermo-hygrométriques optimaux, tandis que les tests sur des tuiles expérimentales ont fourni des indications pratiques pour les phases de réadhésion et de jointoiement.

Pour voir de près comment tradition et innovation prennent forme dans la conservation et la restauration de la Basilique Saint-Pierre, regardez la vidéo ci-dessous : 

Une transition culturelle et technologique : l’avenir de la restauration à Saint-Pierre

La restauration en vue du Jubilé n’est pas un simple retour à l’ancien, mais une transformation profonde de la manière dont on interprète, documente et transmet le patrimoine. Il ne s’agit pas seulement de conserver la matière, mais de développer de nouveaux langages pour la lire, la gérer et la raconter. C’est une transition qui combine le savoir-faire artisanal avec la précision numérique, ouvrant la voie à un modèle reproductible de protection et de valorisation de l’existant.

Le point central est la continuité de la connaissance. Chaque intervention produit des informations qui peuvent s’avérer décisives dans la restauration suivante : conserver numériquement la documentation, l’associer au lieu exact auquel elle se réfère et la rendre interrogeable signifie transformer le travail effectué aujourd’hui en un outil opérationnel pour ceux qui s’occuperont du bien demain.

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Mais comprendre ne suffit pas : il faut aussi agir avec des outils adéquats. Ceux qui s’occupent de la restauration des bâtiments historiques disposent aujourd’hui de logiciels hbim avec des environnements intégrés de modélisation, capables de transformer des relevés à partir de nuages de points, de fichiers DWG/DXF ou IFC en modèles numériques intelligents. Grâce à des objets paramétriques spécifiques (voûtes, dômes, planchers en bois, niches, nervures), il est possible de représenter fidèlement l’état des lieux, d’identifier des lésions, de reconstruire des zones de dégradation et de produire automatiquement de la documentation technique, des plans exécutifs et des rendus 3D.

Dans un contexte où le patrimoine existant est une ressource à valoriser avec intelligence et respect, disposer d’outils numériques conçus pour la restauration n’est pas seulement un avantage : c’est une nécessité professionnelle. Essayez dès maintenant le logiciel pour numériser et modéliser le bâti historique avec des outils HBIM ! 

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FAQ – Restauration numérique

Qu’est-ce que la restauration numérique en architecture ?

C’est l’utilisation intégrée de relevés 3D, de photogrammétrie, de BIM/HBIM, de modèles informatifs et de systèmes de documentation pour soutenir la connaissance, la conception, la conservation et l’entretien des bâtiments et des biens historiques. Le numérique accompagne la restauration matérielle et permet d’organiser et de conserver les informations produites tout au long du processus.

À quoi sert le BIM dans la restauration ?

Le BIM permet d’associer des informations aux éléments du bâtiment ou de l’œuvre et de relier la géométrie, la documentation historique, les enquêtes, la dégradation et les interventions. Dans le cas de la Basilique Saint-Pierre, il a également été utilisé pour mettre en relation le relevé du Baldaquin avec le projet de l’échafaudage et vérifier préventivement les interférences et les espaces opérationnels.

Comment réalise-t-on la documentation numérique d’une restauration ?

La documentation numérique de la restauration peut intégrer des relevés 3D, des photographies, des modèles BIM/HBIM, des analyses diagnostiques, des informations sur les matériaux et des données relatives aux interventions effectuées. Ces informations peuvent être directement associées aux éléments du modèle, créant ainsi une archive numérique interrogeable et actualisable dans le temps.

À quoi sert le nuage de points dans la restauration architecturale ?

Le nuage de points permet d’obtenir une représentation tridimensionnelle très détaillée de l’état des lieux d’un bâtiment ou d’une œuvre. Dans la restauration architecturale numérique, il constitue une base géométrique pour des analyses, des mesures, de la modélisation BIM, de la cartographie de la dégradation et de la conception des interventions. Dans le cas de la Basilique Saint-Pierre, le relevé global comprend plus de 22 milliards de points, tandis que celui du Baldaquin de Bernini dépasse les 4 milliards.

Quel est le rôle de la photogrammétrie dans la restauration numérique ?

La photogrammétrie permet de reconstruire numériquement des géométries et des surfaces à partir d’images photographiques. Dans la restauration, elle peut être utilisée pour produire des nuages de points et des modèles 3D, mais aussi pour maintenir un lien entre le modèle et les photographies originales : l’opérateur peut ainsi consulter des images haute résolution relatives à des zones spécifiques de l’œuvre et les utiliser pour des analyses et de la documentation.

Qu’est-ce qu’un jumeau numérique dans la restauration ?

Un jumeau numérique est une représentation numérique du bien qui peut intégrer la géométrie et des informations relatives à l’état de conservation, aux interventions et à la surveillance. Dans la restauration, sa valeur n’est donc pas seulement représentative : il peut devenir un outil pour comparer l’état du bien avant et après les travaux, conserver la mémoire des interventions et programmer les activités de maintenance futures.