Pompe de Cornouailles : remettre en mouvement une machine de 1856 en 3D

À l'usine des eaux de Saint-Clair, à Caluire-et-Cuire, se trouve la dernière machine à balancier de type Cornouailles subsistant en France : une pompe à vapeur de 1856. Elle ne peut plus tourner, et aucune vidéo ne la montre en marche. Madh.IA l'a reconstruite en 3D dans Blender, aux cotes du relevé Matterport du musée, pour la faire fonctionner de nouveau à l'écran, puis lui donner l'aspect du réel par vidéo IA et VFX.

Le défi : une machine qu'on ne peut plus faire tourner

Une machine à balancier se comprend en mouvement : la vapeur agit sur le piston, le balancier bascule et entraîne la pompe. À l'arrêt, les visiteurs voient une machine ; ils ne comprennent pas le procédé.

Celle de Saint-Clair ne peut plus fonctionner, et il n'existe aucune vidéo où on la voit en marche. C'est pourtant la dernière de son type en France.

La filmer telle quelle n'aurait rien montré de plus qu'une visite. Le piston et le plongeur sont enfermés dans le cylindre et dans la pompe, la fosse descend sous le plancher, le balancier domine la salle. Aucune caméra ne peut montrer ces organes ensemble, et encore moins en marche.

L'idée : la 3D fixe le mouvement, l'IA donne la matière

La méthode sépare deux exigences. L'exactitude d'abord : la forme et le mouvement de la machine viennent d'une maquette 3D construite d'après des documents et des mesures, jamais d'un prompt. Le réalisme ensuite : la vidéo IA et les VFX habillent cette géométrie de lumière et de matières.

Tout est parti d'un panneau de musée et de son plan technique. Puis la maquette a été calée sur le relevé Matterport du musée : la salle, le bâtiment et la machine sont aux cotes mesurées sur le nuage de points, et la livrée, c'est-à-dire les couleurs de la machine, est celle relevée dans le nuage. Le but n'est plus de restituer un état d'origine, mais de représenter la machine telle qu'elle est aujourd'hui, pour pouvoir filmer dedans.

La réalisation : du relevé au film

1. Le relevé. Le nuage de points du musée, au format E57, sert de référence : chaque cote utile y est mesurée, avec sa précision.
2. La maquette, construite par script. Aucune pièce n'est modélisée à la main : des modules Python pilotent Blender à partir d'un fichier de cotes. Changer une cote, c'est modifier une ligne et relancer ; la géométrie, la cinématique et les rendus se refont.
3. Le mouvement. La cinématique du balancier suit la géométrie du parallélogramme de Watt, calculée à part, puis l'animation est enregistrée dans la maquette.
4. Les contrôles. Avant tout rendu, des vérifications automatiques disent si la géométrie tient : emprise dans le bâtiment, courses des pièces mobiles, pièces qui se traversent, caméras qui passeraient dans un mur. L'écart entre la maquette et le relevé est mesuré par zone et par pièce, puis cartographié.
5. Le rendu. Des travellings sont filmés dans la maquette, et le rendu réaliste passe par la vidéo IA et les VFX.
6. La couche graphique. Cartons, cotes et étiquettes qui désignent les pièces sont posés en motion design avec Remotion.

Le même procédé sert pour un équipement industriel : vidéo IA et 3D pour l'industrie.

Le résultat : une machine de 1856 qui tourne à nouveau

La pompe fonctionne de nouveau, à l'écran, aux cotes mesurées sur le relevé. Une seule maquette alimente plusieurs supports.

• Un film de la machine en marche, avec cartons, cotes et étiquettes, que le musée peut projeter tel quel.
• Neuf travellings filmés dans la maquette, soixante secondes en tout, à monter en alternance avec des plans réels.
• Une visite dans le navigateur : on tourne autour de la machine, des repères cliquables nomment chaque organe, le bâtiment s'ouvre ou disparaît, les organes s'ouvrent d'un quart ou se coupent en deux, la vapeur et l'eau s'affichent ou non. Elle peut servir de borne au musée.
• Neuf images fixes en haute définition : élévation complète, vue de salle, galerie de visite, balancier, cylindre, pompe, fosse et deux coupes pédagogiques.
• La maquette Blender, avec son animation, sa lumière et ses caméras, pour filmer de nouveaux plans.
• Un dossier technique : les cotes relevées, ce qui fait foi et ce qui est déduit, les hypothèses retenues et l'écart de la maquette au relevé.

Ce qui n'est pas mesuré n'est pas inventé. Les tringles des cataractes, par exemple, s'arrêtent sous la dalle, parce que le relevé ne montre pas où elles la traversent : la limite est écrite dans le dossier plutôt que comblée au jugé.

Pour quel besoin ce type de vidéo ?

• Musées et patrimoine industriel : faire comprendre un procédé aux visiteurs, en projection, sur une borne ou en ligne.
• Industrie : montrer une machine à l'arrêt, un prototype ou l'intérieur d'un équipement, à partir de plans ou d'un relevé.
• Formation : montrer le cycle complet d'une machine, en coupe, avant de la découvrir sur site.

Les usages propres aux lieux culturels sont sur la page vidéo IA pour musées et patrimoine, et la méthode hybride sur 3D et vidéo IA : filmer l'impossible.

Madhi Tortel est AI Filmmaker et fondateur de Madh.IA, studio vidéo IA basé à Lille. Il met en 3D (Blender), en vidéo générative et en motion design des produits et des procédés qu'aucune caméra ne peut filmer.