Kheops, un géant dans le désert

Par définition, une pyramide est un grand monument à base quadrangulaire dotée de quatre faces triangulaires. Pour les historiens, il s'agit d'une sépulture royale de l'égypte ancienne. Pour l'humanité tout entière, les trois pyramides de Kheops, Khephren et Mykerinos, dressées sur le plateau de Guizeh, aux portes du Caire, en égypte, constituent à la fois un trésor et une énigme.

De ces pyramides, on sait qu'elles furent conçues pour abriter les dépouilles de trois pharaons, près de trois millénaires avant notre ère. Si le plus impressionnant de ces colosses de pierres, la pyramide de Kheops, a été contemplé et photographié un nombre incalculable de fois, ses entrailles demeurent toujours un mystère, évocatrices de trésors fabuleux et de malédictions légendaires.

La dernière merveille du monde

On dit de la Grande Pyramide qu'elle est la dernière des sept merveilles du monde encore existante, la seule qui ait résisté jusqu'ici à la folie des hommes et à la colère des éléments. Du haut de ses 146 m, elle fut jusqu'à la construction de la Tour Eiffel le monument le plus élevé de l'Histoire. Et pourtant on ne sait toujours pas comment et en combien de temps elle fut construite par des hommes ne connaissant ni le fer, ni la roue, ni la poulie. Et l'on ignore aussi quelles découvertes inattendues elle pourrait bien encore receler sous ses parois de pierres.

Témoin de 4 500 ans d'Histoire, la pyramide de Kheops a vu défiler les plus grands hommes de ce monde. Des hommes qui ont admiré la démesure de ce qu'elle symbolise, qui ont rêvé de conquêtes infinies ou d'une vie immortelle. Puissants éphémères comme quidams de tous ces siècles passés sont venus arpenter ses pierres. Certains, enivrés par cette étrange sensation, se sont dit qu'une telle démesure ne pouvait être humaine et que seule une civilisation inconnue, lointaine, avait pu réaliser un tel prodige...

La théorie en images

Le sommet est atteint, les travaux de parachèvement vont commencer depuis le sommet et en redescendant : rebouchage des encoches, démontage de la coursive extérieure, surfaçage des derniers blocs de façade encore bruts.

5e année du règne

La rampe externe à double chaussée permet un approvisionnement en pierre massif pour construire les premières assises de la pyramide. Elle restera en service pour construire les 43 premiers mètres de l'édifice.

14e année du règne

La rampe extérieure atteint son niveau maximum, la rampe intérieure comporte déjà 3 volées mais en raison de sa géométrie, elle ne perturbe pas l'approvisionnement du chantier. Les poutres des plafonds de la Chambre du Roi sont hissées à ce niveau avec l'aide du contrepoids circulant dans la Grande Galerie.

15ème année du règne

Les poutres de granit formant la Chambre du Roi sont montées au moyen du contrepoids et mises en place définitivement dans chacun des plafonds. Etage par étage, la chambre du Roi est ainsi construite avec l'assistance du contrepoids qui réduit considérablement le nombre d'ouvriers nécessaire.

19ème année du règne

La Chambre du Roi est terminée depuis longtemps, la pyramide est construite avec les matériaux récupérés lors du démantèlement de la rampe extérieure. Les blocs sont dorénavant transportés par la rampe intérieure jusqu'à leur place définitive.

Le système de rotation des blocs

La 3D scientifique a notamment permis de valider le système de rotation des blocs sur les plateformes en encoche, en prenant en compte autant les aspects mécaniques que les aspects humains. Par ce système, la rotation d'un bloc prend environ une minute.

20e année du règne

Le sommet est atteint, les travaux de parachèvement vont commencer depuis le sommet et en redescendant : rebouchage des encoches, démontage de la coursive extérieure, surfaçage des derniers blocs de façade encore bruts.

23e année du règne

Les funérailles de Kheops ont eu lieu, le Roi repose maintenant dans le sarcophage de sa Chambre. Le chantier s'était achevé à la fin de la 21e année du règne avec le rebouchage des encoches, le démontage de la coursive extérieure et le ravalement des derniers blocs.

La simulation 3D scientifique au service de la théorie

La modélisation : première étape indispensable

La modélisation, déclinée en trois étapes, consiste à obtenir un " double virtuel " de la pyramide avec un comportement identique à la véritable pyramide vis-à-vis des lois de la physique.

La modélisation géométrique

Elle consiste à créer la pyramide en 3D, avec les cotes exactes disponibles et avec toute la distribution de couloirs intérieurs et de chambres funéraires. On peut ainsi manipuler le modèle géométrique à sa guise : le faire tourner pour l'examiner sous tous les angles, procéder à des coupes, examiner par transparence la distribution des couloirs internes et des chambres funéraires etc.
Impossibles à effectuer sur la vraie pyramide, les manipulations du modèle 3D permettent toutes sortes d'observations très rapides. Le modèle 3D a notamment permis à Jean-Pierre Houdin d'acquérir une meilleure connaissance du monument et d'établir des rapprochements entre certaines mesures (on peut en effet obtenir instantanément la distance entre deux points du modèle). Effectuer des recoupements entre certains dénivelés et la longueur de divers ouvrages internes de la pyramide fournit des pistes ou des confirmations à l'architecte dans l'élaboration de sa théorie.

La modélisation physique

Le modèle géométrique ne permettant pas d'effectuer des simulations, la modélisation physique consiste à enrichir la géométrie des caractéristiques physiques des matériaux constituant la pyramide. à l'aide des logiciels de Dassault Systèmes intégrant les lois de la physique, il devient possible de simuler le comportement de la pyramide virtuelle comme s'il s'agissait de la vraie : résistance des matériaux, effet du poids de la pyramide sur elle-même, etc. On peut facilement savoir où l'on trouve du calcaire ou du granit, mais aussi connaître leurs paramètres physiques (densité, élasticité...) et intégrer ces données dans le modèle géométrique qui se rapproche ainsi du modèle réel.

La modélisation fonctionnelle

La théorie de Jean-Pierre Houdin fait intervenir un certain nombre de systèmes mécaniques tels que des traîneaux ou un chariot circulant sur un train de rouleaux de bois. Ces systèmes sont bien connus en mécanique avec leurs caractéristiques et leurs différences (ainsi, les frottements ne sont pas les mêmes pour un patin qui glisse sur un rail ou une charge se déplaçant sur un rouleau). Ces caractéristiques sont intégrées dans le modèle 3D afin d'obtenir un modèle complet possédant les dimensions, les paramètres physiques et fonctionnels de la véritable pyramide.

La simulation

Le modèle 3D étant obtenu, on peut donc utiliser toute la gamme de solutions logicielles de Dassault Systèmes pour simuler les processus de construction suggérés dans la théorie de Jean-Pierre Houdin et vérifier leur validité et leur cohérence. Ces logiciels servent habituellement aux industriels pour simuler dans les moindres détails les processus de fabrication d'un produit, de la conception des usines jusqu'aux chaînes de production (disposition et programmation des robots, vérification de l'ergonomie des postes de travail grâce à des mannequins virtuels). Ces outils ont donc été appliqués à la construction indiquée par Jean-Pierre Houdin.
Aucune incohérence, ni impossibilité n'a été mise en évidence. Mieux, la simulation intégrale du processus de construction permet de valider la théorie suggérée consistant à estimer la durée du chantier à une vingtaine d'années (durée du règne de Kheops). En effet, les logiciels Dassault Systèmes prennent en compte le paramètre très important du temps. Aujourd'hui, l'industrie fait tout pour raccourcir ce que l'on appelle " les temps de cycle ". Il faut concevoir et produire plus vite, afin de mettre ses produits sur le marché avant la concurrence. Les logiciels Dassault Systèmes permettent donc l'optimisation des tâches à tous les niveaux en intégrant la dimension temporelle.
Du virtuel au réel. Sans se substituer aux observations effectuées sur le terrain, l'observation du modèle 3D et la simulation de son comportement permettent de mieux préparer les missions d'observation.
Toute démarche scientifique comporte trois étapes dans un ordre immuable :

• L'intuition qui mène à la théorie (" La pyramide a été construite de l'intérieur ")
• La démonstration rigoureuse de la théorie
• La preuve expérimentale

La modélisation et la simulation 3D ayant apporté une démonstration, il faut maintenant aller sur le terrain et vérifier expérimentalement la présence de la rampe interne. à ce stade, le modèle 3D sera encore utile pour aider au placement des appareils de détection et de mesure afin d'aboutir à un résultat dans les meilleures conditions, sans endommager le monument.

3D temps réel

La 3D temps réel consiste à afficher sur un écran les images d'un environnement en trois dimensions, ajoutant à la sensation de profondeur une possibilité d'interaction en temps réel. L'utilisateur, comme il le ferait dans un jeu en 3D, est libre de ses mouvements, peut se déplacer " virtuellement " à sa guise, et interagir avec les objets 3D qui l'entourent. La 3D temps réel se différencie ainsi de la 3D classique des films d'animation où l'ensemble de ce l'on voit est pré-calculé et regardé de manière passive. Le spectateur d'un film d'animation 3D classique ne peut pas, par exemple, interagir dans le scénario ou changer d'angle de vue. La qualité d'affichage de la 3D temps réel dépend de la puissance du matériel et des cartes graphiques 3D. Ces dernières se démocratisant et évoluant rapidement, la qualité des environnements 3D évolue tant au point de vue du graphisme que du rendu, rejoignant peu à peu la qualité de la 3D pré-calculée des studios d'animation de 3D traditionnelle.

La naissance d'une théorie, l'intuition d'un homme
Par Jean-Pierre Houdin

Je suis né en 1951 à Paris, mais j'ai grandi à Abidjan, en Afrique, où mon père dirigeait alors une entreprise de BTP. Petit, je passais ainsi mon temps libre sur les chantiers, pendant que ma mère, médecin, prenait soin de ses malades dans un dispensaire de brousse. Mon intérêt pour le monde de la construction est sans doute né au cours de cette première époque de ma vie. De retour à Paris, et après mon baccalauréat, j'ai intégré naturellement les Beaux-Arts, section architecture...
Diplômé en 1976, je me lance comme architecte indépendant, profession que j'exercerai pendant vingt ans. Je participe à la construction de nombreux édifices d'habitations et de bureaux en Ile de France. Parallèlement, avec ma femme Michelle et notre ami Laurent, nous ouvrons un salon/galerie d'art aux activités avant-gardistes (" Les Enfants Gâtés "), qui accueille pendant dix ans des dizaines de jeunes artistes, et devient un des lieux du Paris artistique au tournant des années 80/90.
En 1996, Michelle me convainc de tourner une page et nous décidons de prendre une année sabbatique à New York ! Je pars sans programme précis mais avec mille idées en tête : j'ai envie d'apprendre à nouveau et de travailler librement, sans contraintes, mais avec passion... C'est l'époque rêvée pour ce genre d'idées, puisque ces années voient Internet se développer de façon incroyable. Cette nouvelle donne apporte au monde de nouvelles perspectives dans tous les domaines, et bien sûr le travail. J'apprends donc à me servir d'Internet, à dessiner grâce aux premiers outils de dessin numérique, et je m'engage dans la construction de sites Internet. à New York d'abord, puis en France, puisque je rentre à Paris en 1998, avec un nouveau métier et de nouvelles expériences.

Le 2 janvier 1999, alors que je suis de nouveau à New York, mon père, ingénieur à la retraite, regarde une émission présentée par François de Closets, consacrée à la construction des pyramides. Il confronte les théories avancées à l'époque à son oeil d'expert ingénieur en construction. Elles ne résistent pas. Et il a ce déclic : les pyramides ont été construites de l'intérieur !
Une idée révolutionnaire, puisqu'elle balaie toutes les autres hypothèses avancées jusqu'alors. Il fait appel à moi, architecte, rôdé à la 3D pour l'épauler dans ses recherches.
Dans le courant de l'année 2000, nous rencontrons des membres de l'équipe ayant travaillé sur le mystère de la pyramide de Kheops en 1986, sous l'égide de la Fondation EDF. Ils nous présentent des plans sur lesquels nous découvrons une anomalie dans la construction, un détail des esquisses qu'aucune des hypothèses ne peut expliquer. Cette anomalie, baptisée " construction en spirale ", correspond parfaitement à l'allure d'une rampe construite à l'intérieur et qui aurait servi en partie à son édification !"Cette idée révolutionnaire balaie toutes les autres hypothèses avancées jusqu'alors."

En 2003, mon père crée l'Association Construction la Grande Pyramide (ACGP) afin de soutenir le projet. Elle va me permettre de rencontrer de nouveaux experts.
En 2005, Dassault Systèmes m'accueille avec enthousiasme au sein de son tout récent programme de mécénat " Passion For Innovation ". Nous décidons ensemble de passer la théorie au crible des solutions de 3D industrielle et scientifique de Dassault Systèmes. Je vais enfin pouvoir analyser et valider ma théorie dans le monde virtuel 3D qui permet aux industriels d'aujourd'hui de bâtir le réel.
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.

Mais il ne suffit pas de valider la théorie, encore faut-il l'expliquer, la transmettre, partager avec le public le secret de la construction de l'unique survivante des sept merveilles du monde. Nous décidons ainsi ensemble avec Dassault Systèmes de pousser le défi encore plus loin en nous 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. Une première mondiale, avant la mission scientifique sur le terrain qui nous permettra d'aller sonder la pyramide pour apporter les dernières preuves de l'existence de la rampe interne...