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Modèles et simulations pour
l’architecture, l’urbanisme et le
paysage
demande de renouvellement
d’unité mixte de recherche
demandeur michel florenzano
aout 2001
Sommaire
PRÉSENTATION DE L’UNITÉ
Personnel 2001
Plate-forme technique
Conseil de laboratoire
Organigramme
7
11
15
21
23
ACTIVITÉS DE RECHERCHE
25
THÈME 1
Axe 1
Axe 2
Axe 3
OUTILS NUMÉRIQUES ET PATRIMOINE ARCHITECTURAL
27
Mesures optiques et modèles architecturaux
31
Le projet ARPENTEUR, Un outil de photogrammétrie architecturale à
l’usage des architectes et des archéologues
33
Un système de gestion de documents hétérogènes
49
Outils d’évaluation des procédures de relevé informatisées
69
Acquisition 3D, modélisation, restitution, imagerie en architecture
73
Modélisation spatio-visuelle 2D et 3D
75
Simplification géométrique d’objets architecturaux complexes
81
Une plate-forme logicielle pour la simulation de projets
87
Projet MEDINA : reconstruction de volumétries urbaines
105
Projet REVCAP : reconstruction 3D interactive de zones urbaines
113
Outils numériques et restitution en architecture et en archéologie
125
Stéréophotolithographie laser appliquée à l'architecture
157
Modélisation et traitement d’informations patrimoniales
161
Bases de données urbaines 3D complexes
163
Le programme ARKIW
179
Multi-représentations dans un Système d'informations
sur le patrimoine architectural et urbain pour le réseau Internet
203
Gestion d’informations patrimoniales pour l’aide à la conservation des
édifices et des œuvres d’Art de la Cité Universitaire de Caracas,
Université Centrale du Venezuela
215
THÈME 2
PAYSAGE COMME TOTALITÉ CONSTRUITE
Politiques publiques et paysages
Architecture et paysages de la haute montagne :
Les trois mondes Tamberma :
Études d'anthropologie de l'architecture et du paysage
223
227
233
237
241
THÈME 3
PROCESSUS DE PRODUCTION DE BÂTIMENTS
Modeles et Outils d’aide à la conception
CoCAO : Un environnement logiciel coopératif pour les acteurs de
l’architecture et du B.T.P.
Batimage : recherche d’informations techniques par l'image
Le projet Communication
et Outils de CAO
247
251
THÈME 4
PARTAGE D’INFORMATIONS SUR INTERNET POUR
L’ARCHITECTURE
L'Urbatecture de Pienza, rendre lisible la richesse du patrimoine
renaissant de Pienza
Parcours d'Opéra, l'Opéra de Jean Nouvel à Lyon
Sebastiano Serlio à Lyon, Architecture et Imprimerie
Le réseau @archi.fr
Le projet Archivage du patrimoine architectural du XXe siècle
255
269
275
275
283
285
289
291
295
337
ACTIVITÉS DE FORMATION
Enseignements dans le cycle dplg
Enseignements de spécialisation
Formation continue
345
349
353
357
DIRECTION DE TRAVAUX
Direction de thèses
Encadrement de DEA
Encadrement de projet de DPEA
Encadrement de TPFE des Écoles d’architecture
Accueil de stagiaires d’écoles d’ingénieurs
Accueil de stagiaires d’université IUT, licence, maîtrise
Accueil de stagiaires de DESS
359
361
364
367
370
372
374
374
MANIFESTATIONS
Le MAP a organisé
Le MAP a été présent
377
379
381
PUBLICATIONS 1998 - 2001
Ouvrage
Participations à ouvrages collectifs
Articles dans revues à comité de lecture
Colloques avec actes et comité de lecture
Articles dans revues
Colloques avec actes sans comité de lecture
Conférences sur invitation
Colloques sans actes
Thèses
Séminaires
Rapports de recherche
Documents multimédia
Documents vidéo
Exposition
Supports de cours
383
385
385
386
387
393
394
395
397
397
398
402
403
406
406
406
COOPÉRATIONS
Collaborations scientifiques en France
Collaborations scientifiques à l’étranger
Partenaires publics et privés
409
411
413
414
RAPPORT FINANCIER
415
PRESENTATION
DE L’UNITE
DE L’UNITÉ
Personnel 2001
11
15
21
Organigramme
23
Sommaire
Page 9
L’'UMR n°694 MAP, «Modèles et simulations pour l’Architecture, l’urbanisme et le
Paysage», associe le CNRS et le Ministère de la Culture et de la Communication.
Créée à l'initiative du GAMSAU 1, (ex ura n°1247), cette UMR fédère quatre équipes
des écoles d'architecture dont les problématiques portent sur les applications de
l'informatique à l'architecture avec comme objectif la production d'outils ou de
méthodes d'aide à la décision. Les équipes mobilisées sont l'ARIA2 de l'école
d'architecture de Lyon, l'ASM3 de l'école d'Architecture de Toulouse, le CRAI4 de
l'école d'architecture de Nancy et le GAMSAU de l'école d'architecture de Marseille.
La Conception Assistée par Ordinateur et la modélisation de la morphologie
architecturale et urbaine sont les thèmes historiquement fondateurs du GAMSAU
puis du CRAI. Plus récemment la représentation en image de synthèse, la mesure
optique et les problématiques patrimoniales sont venues compléter les activités de
ces deux laboratoires. L'apport de l'équipe ARIA réside dans la maîtrise des outils
multimédia au service de la valorisation de la culture architecturale, tandis que
l'équipe ASM élargit les échelles étudiées à celles du paysage.
Ce potentiel permet d'envisager, par une meilleure gestion des ressources
méthodologiques et techniques - photogrammétrie numérique, balayage laser 3D,
moyens informatiques - un développement plus conséquent des thèmes abordés par
les différentes équipes. C'est ainsi que dans le cadre d'une approche résolument
pluridisciplinaire et considérant l'architecture comme pratique et objet de
connaissance, les travaux portent sur l'élaboration de modèles et d'outils de
simulation en architecture, celle-ci étant considérée dans ses dimensions
patrimoniales, constructives, urbaines et paysagères.
Dans ce but, le programme scientifique est organisé en quatre thèmes : outils
numériques et patrimoine architectural, paysage comme totalité construite,
processus de production de bâtiments et partage d’informations sur Internet pour
l’architecture.
1
2
3
4
GAMSAU - Groupe de recherche pour l'Application de Méthodes Scientifiques à
l'Architecture et l'Urbanisme,
ARIA - Applications et Recherches en Informatique et Architecture,
ASM - Architecture et Société Montagnarde,
CRAI - Centre de Recherche en Architecture et Ingénierie
Présentation de l’unité
Page 9
Page 11
Personnel 2001
Lyon
MAP - Aria
Chercheurs
Ministère de la
Culture
Xavier Marsault, Docteur en Sciences
Ingénieur ENTPE
Enseignant chercheurs
Christophe Bertrand,
Maître Assistant associé des Écoles d’architecture
Rénato Saleri, Architecte dplg
Ingénieur de Recherche
Hervé Lequay, Architecte dplg
Maître Assistant des Écoles d’architecture,
Responsable d’Aria
Marseille
MAP - Gamsau
Chercheurs
CNRS
Bernard Domenech, Géographe
Chargé de Recherche
Pierre Drap, Docteur en Sciences
Chargé de Recherche
Iwona Dudek, Architecte
Chargé de Recherche (à partir du 1/10/2001)
Michel Florenzano, Architecte dplg
Directeur de Recherche,
Responsable du Gamsau, Directeur du MAP
Chercheurs
Ministère de la
Culture
Farid Ameziane, Architecte dplg,
Docteur en Sciences
Jacques Autran, Architecte dplg
Michel Berthelot, Architecte dplg
Jean-Yves Blaise, Architecte ENSAIS
Chercheurs
associés
Jean-Claude Golvin, Architecte dplg
Archéologue
Directeur de Recherche au CNRS
Léo Orellana, Architecte
Coordinateur du Programme SIRCHAL
DAPA (MCC) – AFAA (MAE)
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Page 12
Jacques Zoller, Informaticien
Professeur des Écoles d’architecture (jusqu’au 30/06/2001)
ITA
CNRS
Pascal Benistant, Informaticien
Ingénieur d’Études (depuis le 01/07/1999)
Anne Durand, Informaticienne
Ingénieur de Recherche (depuis le 01/09/1998)
Colette Lechalard,
SAR (depuis le 01/11/1998)
Laure Lopez,
Assistant Ingénieur
ITA
Culture
Romaric Paoli, Technicien
Contrat Emploi jeune
Doctorants
allocataires
Vincent Acary (3)
BDI CNRS – Départements SHS et SPI
Fabricia Fauquet (2)
BDI CNRS - Région
Stephanne Lasserre (2)
Bourse CIFRE Nemetschek
Autres doctorants Salima Harroussi (1)
Salah Belhadj (2)
Nancy
MAP - Crai
Chercheurs
CNRS
Gilles Halin, Docteur en Sciences,
Délégation CNRS (à partir du 1/9/2001)
Chercheurs
Ministère de la
Culture
Christine Chevrier, Docteur en Sciences
Philippe Bach, Architecte dplg
Maître Assistant des Écoles d’architecture
Pascal Humbert, Architecte dplg
Salim Belblidia, Architecte, Docteur en Sciences
Jean-Claude Bignon, Architecte dplg
Professeur des Écoles d’architecture
Didier Bur, Architecte dplg
Didier Laroche, Architecte, Archéologue
Olivier Lehmann, Architecte dplg
Page 12
Page 13
Daniel Léonard, Informaticien
Jean-Pierre Perrin, Architecte dplg
Professeur des Écoles d’architecture,
Responsable du Crai
ITA
Culture
Vincent Marchal, Informaticien
Technicien
Cécile Matz
Secrétaire Gestionnaire (depuis le 01/01/1999)
Doctorants
allocataires
Olivier Cunin (2)
Bourse Lavoisier puis EFEO
Damien Hanser (1)
Bourse BDI CNRS
Sabrina Kacher (1)
Bourse du gouvernement algérien
Guillaume Leborgne (1)
Bourse du MENRT
Olivier Malcurat (4)
Bourse CNET
Walaiporn Nakapan (3)
Bourse EFFEIL
Celso Scaletsky (1)
Bourse du gouvernement brésilien
Toulouse
MAP - Asm
Chercheurs
Ministère de la
Culture
Serge Faraut, Docteur en Sciences
Ingénieur ENTPE
Michel Barrué, Architecte dplg
Professeur des Écoles d’architecture,
Responsable d’ASM
Jean-Henri Fabre, Architecte dplg
Frédéric Lesueur, Architecte dplg
Patrick Pérez, Architecte dplg
Jean-François Rodriguez, Architecte dplg
Enseignant
ITA
Culture
Patrice Pillot, Informaticien
Technicien
Doctorants
Guy-Herman Padenou (4)
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Lyon
MAP - Aria
1 station de travail sous Unix
•
une station graphique Silicon Graphics Indigo2 High Impact, disque 2Go, 320
Mo de RAM, moniteur 20"
5 postes de travail sous Mac OS
•
2 PowerMacintosh G4 400 MHz 192 Mo RAM
•
1 PowerMacintosh G3 300 MT 192 Mo RAM
•
1 PowerMacintosh G3 266 DT 96 Mo RAM
•
1 PowerMacintosh G3 233 128 Mo RAM
3 postes de travail sous Windows NT
•
1 station SGI 330 Pentium III 800 MHz, 512 Mo RAM, 18 Go disque dur, bus
AGP 4x, écran 19" Northern, extension de garantie sur site 3
•
1 Compaq AP200 Intel Pentium II 400 MHz, 128 Mo RAM, bus AGP, 4Go disque
dur.
•
1 Siemens Intel bi-Pentium III 600 MHz, 256 Mo RAM, bus AGP, 21Go disque
dur, carte graphique Diamond Fire GL1.
1 poste de travail dédié à l’acquisition vidéo sous MacOS
•
1 PowerMacintosh G4 400 MHz 256 Mo RAM 50 Go/DVD
1 poste «administration» sous Mac OS
•
1 iMac 233 MHz, 96 Mo RAM
1 poste «service»
•
1 PowerMac 840 AV 80 Mo RAM (administration du parc machines, sauvegarde
et gravure CD, numérisation et impression papier)
Soit 12 postes de travail.
Marseille
MAP - Gamsau
7 postes de travail sous UNIX :
•
3 stations de travail SUN, deux SS5/110 et une ULTRA 140 sous SOLARIS
•
2 stations de travail SILICON GRAPHICS de type Indigo 2 Extreme sous IRIX
•
2 postes de travail Pentium sous LINUX
4 serveurs sous UNIX :
•
1 serveur bi processeurs SUN 670 MP/512,
•
1 serveur SUN E 150,
•
1 serveur SUN E 250,
•
1 station SUN SS5/85 supportant le NIS du laboratoire et serveur secondaire de
messagerie
14 postes de travail fixes sous MacOS 9 :
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•
•
•
•
2 postes (1 POWER 7500/180, 1 POWER MAC G3/300) pour les chercheurs du
laboratoire,
10 postes de travail banalisés (3 POWER MAC G3/300, 3 POWER MAC
7300/200, 2 POWER MAC 7600/132, 1 AWS 9650/233, 1 iMac DV ES)
1 poste (POWER MAC G3/300) pour la bureautique du secrétariat du
laboratoire, exploitant une imprimante LEXMARK Optra T610 (1200 ppp,
20ppm), et une imprimante couleur à jet d’encre EPSON 850+.
1 poste de travail (POWER MAC G4/400) pour le montage vidéo en DV et le
compositing
3 postes de travail portables :
•
1 poste sous Windows 95 (Thosiba Satelite),
•
1 poste sous Windows 98 (HP OmniBook 4150),
•
1 poste sous MacOS 9.0.4 (PowerBook 3400 C)
19 postes de travail sous WINDOWS NT 4 :
•
13 postes (3 Pentium Pro 200, 5 Pentium II 266, 1 Pentium II 350, 1 Pentium III
700, 1 Pentium III 550, 1 Pentium III 300, 1 Pentium 500) pour les chercheurs et
doctorants du laboratoire,
•
3 postes (1 Pentium Pro 200, 1 Pentium II 266, 1 Pentium 100) en «libre
service» principalement pour les étudiants du DPEA “MCAN” et du DEA
“MCAO”,
•
1 poste (IMAGE STATION quadri processeurs Pentium Pro 200)
pour la photogrammétrie numérique.
•
2 postes (Pentium III 500 et 550) DELL avec carte graphique Intense WILDCAT
3D pour les deux licences MAYA
La plate-forme technique dispose ainsi de 44 postes de travail opérationnels fixes et
de 3 postes portables.
En ce qui concerne l'espace de stockage :
•
48,05 Go en disque fixe sur stations de travail UNIX
•
236,1Go en disque fixe sur stations de travail sous Windows NT
•
126,7 Go en disque fixe sur stations de travail sous MacOS
Soit au total 410,85 Giga octets d’espace disque fixe.
En matière de périphériques, le laboratoire dispose de :
•
2 imprimantes laser. L’imprimante laser principale est désormais une HP 8000 N
(1200 ppp, A4 et A3, 25 ppm). Le secrétariat dispose de sa propre imprimante
LEXMARK Optra T610 (1200 ppp, A4 et A3, 20ppm).
•
1 imprimante couleur à jet d’encre EPSON 850+ (1440 dpi, PostScript 2,
Ethernet),
•
2 scanners à plat A4 couleur,
•
1 scanner de diapositive 24 x 36 mm (2700 dpi),
•
2 tablettes à digitaliser WACOM A5 avec stylet sans fil,
•
1 tablette à digitaliser au format A0,
•
1 appareil de photo numérique NIKON CoolPix 900 avec FishEye et 16 + 64 Mo
de mémoire sur carte CompactFlash,
•
1 appareil de photo 24x36 mm de type reflex PENTAX P30 avec un objectif de
17 mm pour prises de vue exploitables en QuickTime VR (+ monture spéciale
kAIDAN)
et un zoom 35-80 mm.
•
1 camescope SONY PDR-100 AP au format DVCam avec accessoires (batteries
supplémentaire, chargeur, micros) et un pied cinéma
•
1 magnétoscope de montage SONY DSR 20P au format DVCam
•
1 vidéo projecteur NEC MT 800
En matière de logiciels, le laboratoire dispose de :
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MAYA ( version 3 sous Windows NT)
CAMELEO (sous IRIX 6.5)
3D STUDIO MAX (sous Windows NT 4.0)
ARC INFO 7.0.3 (sur SOLARIS 6)
MAP INFO Pro 6 ((sous Windows NT 4.0)
AutoCAD 2000 (sur Windows NT 4.0)
AllPlan 500 (sous Windows NT 4.0)
Macromedia DIRECTOR ( v. 7 sous Win NT 4.0 et Mac OS 9)
Macromedia FIREWORKS (v. 1.0 sous MacOS 9)
Macromedia FLASH ( v. 4 sous Win NT 4.0 et Mac OS 9)
Macromedia DREAMWEAVER ( v. 3 sous Win NT et Mac OS 9)
mTROPOLIS 2.0 (sous MacOS.5)
MEDIA CLEANER PRO 4 (sous MacOS 9)
KATABOUNGA 3.5 (sous MacOS 9)
Adobe PHOTOSHOP 5.5 (sous MacOS 9)
Adobe PREMIERE 5.1 (sous MacOS 9)
Adobe STREAMLINE 4.0 (sous MacOS 9)
Adobe ILLUSTRATOR (v. 8 sous MacOS 9)
Adobe GOLIVE ( v. 4 sous Win NT 4.0 et Mac OS 9)
CANVAS 5 (sous MacOS 9)
BRYCE 4 (sous MacOS 9)
CANOMA (v. 1.0 sous MacOS 9)
POSER (v. 4 sous MacOS 9)
Pixar TYPESTRY (v. 2 sous MacOS 9)
AVID VIDEO SHOP 3.0 (sous MacOS)
MACROMODEL 3.1 (sous MacOS)
PEAK (v. 2.5 LE sous MacOS 9)
DEBABELIZER 3.0 (sous MacOS)
MASK PRO 2.0 (sous MacOS)
PAINTER 3.1 (sous MacOS)
Apple FINAL CUT PRO 1.2.5 (sous MacOS)
Apple MAC OS X Server
Apple MEDIA TOOL (sous MacOS)
Apple QUICKTIME VR Authoring Studio 1.0 (sous MacOS )
MEDIA CLEANER PRO 4.0 (sous MacOS)
MECHANICAL DESKTOP (sous Windows NT 4.0)
SPEEDIKON (sous Windows NT 4.0)
MICROSTATION SE (sous Windows NT 4.0)
OFFICE 98 (sous MacOS)
OFFICE 97 (sous Windows NT 4.0)
PRO LEXIS ( v. 3.51 sous Mac OS 9)
COMMOTION PRO 3.0 (sous MacOS)
OMNIPAGE Pro 8 (sous MacOS)
ENDNOTE (sous MacOS)
PAINT SHOP 6 (sous Windows NT 4)
2
1
3
1
1
5
1
3
2
2
2
1
1
5
10
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
site
1
6
1
3
3
1
1
1
5
Ce potentiel est à mettre en rapport avec le nombre de personnes travaillant sur
cette plate-forme de façon permanente et exclusive, soit 16 chercheurs, enseignantschercheurs, doctorants, ingénieurs et administratifs, ainsi qu'une douzaine étudiants
(DPEA “MCAN”, DEA “MCAO”, TPFE,…) plus des chercheurs invités et des
stagiaires pendant une durée variable selon les situations. Soit environ 40
personnes.
Nancy
MAP - Crai
4 serveurs :
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•
•
•
•
1 serveur Windows NT (Pentium 166),
1 contrôleur de domaine Windows NT (Pentium Pro 200) utilisé par les postes
de travail sous Windows et Mac OS.
1 serveur de fichier et DNS sous Unix (Silicon Graphics Origin 200) utilisé par
les stations de travail Unix et les machines sous Windows.
1 serveur mail/web (PC sous Linux).
5 postes de travail sous Unix (Irix 6.5) :
•
3 stations de travail SILICON GRAPHICS de type Indigo 2 (Extreme, Maximum
Impact et High Impact)
•
1 station de travail SILICON GRAPHICS de type Octane Maximum Impact
•
1 station de travail SILICON GRAPHICS de type O2
13 postes de travail sous Windows :
•
1 poste (Pentium II 400, carte vidéo Miro DC 30) pour l'acquisition vidéo
•
1 poste (Pentium II 400, carte graphique Open GL)
•
4 postes (2 Pentium III 800, 2 Pentium III 600) pour les chercheurs du
laboratoire.
•
6 Postes (du Pentium III 600 au Pentium II 233) banalisés pour les doctorants et
des stagiaires
•
1 poste portable (Pentium II 300)
10 postes de travail sous Mac OS :
•
3 postes (POWER MAC G3-G4) pour les chercheurs et et enseignantschercheurs du MAP - Crai.
•
1 poste (POWER MAC G3) pour le secrétariat du MAP - Crai.
•
4 postes (POWER MAC G3) pour les doctorants.
•
2 postes portables (POWER BOOK)
On peut ajouter un poste de travail sur le site de STRASBOURG (PC Hewlett
Packard sous Windows NT 4).
Ainsi, le MAP - Crai dispose de 33 ordinateurs.
En matière de périphériques de mémoire de masse le site de Nancy de l'UMR
dispose de :
•
46 Go sur serveur Unix (sauvegarde régulière),
•
17 Go sur serveur Windows NT (sauvegarde régulière),
•
24 Go sur les disques locaux des machines Unix (gérées par les utilisateurs),
•
80 G0 sur les disques locaux des machines Windows (gérées par les
utilisateurs),
•
50 Go sur les disques locaux des machines Mac OS (gérées par les utilisateurs)
•
1 graveur de CD mobile, utilisable sur les machines Mac OS et Windows.
•
1 lecteur de disques Jazz 2Go, utilisable sur le machines Mac OS et Windows.
•
1 lecteur DAT utilisable sur les machines Unix.
•
1 graveur de CD installé en permanence sur un Mac.
En matière de périphériques d'entrée/sortie, le site de Nancy de l'UMR dispose de :
•
1 imprimante HP 8000DN (A4/A3) installée en réseau utilisable par tous les
postes de travail du labo.
•
1 imprimante laser HP 4 MV (A4/A3), installée en réseau, principalement utilisée
par le secrétariat du laboratoire.
•
1 imprimante jet d'encre couleur (A4/A3), Connecté au serveur Windows NT,
utilisable par les postes de travail sous Windows.
•
Un scanner à plat, couleurs, format A4.
Autres périphériques dont dispose le site de Nancy de l'UMR :
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•
•
1 capteur laser de type Soisic, pour l'acquisition numérique en trois dimensions.
Ce capteur est accompagné de son Micro-ordinateur de commande (PC
portable 486 DX2).
1 appareil photo numérique Olympus C1400 XL équipé d'un trépied pour prises
de vues compatibles Quick Time VR.
En matière de logiciels le site de Nancy de l'UMR dispose de :
Exploitation des licences flottantes 3D Ipsos de l'UMR
licences MAYA v.3 (sous Windows NT), COMPLETE et UNLIMITED
licences AutoCAD
licences ARC+
Licences Office 2000
licences PHOTOSHOP 5.5
licences 4e DIMENSION
licences GOLIVE
licence DIRECTOR Shockwave
licence INDESIGN
licence Adobe PREMIERE également de :
compilateurs C,
compilateurs C++,
licences de compilateurs Visual C++,
licence Authorware,
licence Access.
licence ArcView
modules ArcView : 3D Analyst et Spatial Analyst.
2
5
4
9
4
4
2
1
1
1
1
1
2
1
1
1
2
Toulouse
MAP - Asm
1 poste de travail sous Unix
•
Station de travail Silicon Graphics O2 Workstation 195 MHz R10000SC + 192Mo
de ram + 4,3 Go disque dur interne + moniteur 20'' + video upgrade + disque dur
externe 4,3 Go UW
1 serveur sous Unix
•
Station de travail Silicon Graphics Indigo2 100 MHz R4000 + 192Mo de ram + 1
Go disque dur interne + moniteur 19'' + disque dur externe 2 Go + streamer 1Go
5 postes de travail sous MacOS
•
1 Power Mac 9600/200Mhz 96Mo de ram, 4Go disque interne, écran 21" sous
MacOS 8.1
•
2 Power Mac G3/233Mhz 192Mo de ram, 4Go disque interne, écran 17" sous
MacOS 8.6
•
1 Power Mac G3/300Mhz 160Mo de ram, 4Go disque interne, 45Go disque
externe, + carte graphique Proformance II 80/250 + écran 21" sous MacOS 8.6
•
1 Power Mac G4/450Mhz 512Mo de ram, 20Go disque interne, écran 21" sous
MacOS 9.0.4
2 postes de travail portables sous MacOS (+1par rapport à 1999)
•
1 PowerBook 5300c/100Mhz 16Mo de ram, 750Mo disque interne sous MacOS
8.1
•
1 PowerBook G3/500Mhz 256Mo de ram, 20Go disque interne, écran 14,1" sous
MacOS 9.0.4
1 poste de travail sous Windows98 (idem 1999)
•
1 PC Pentium 166Mhz 64Mo de ram, 4Go disque interne, écran 17"
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La plate forme matérielle est composée de 1 serveur, 7 postes fixes et 2 postes
portables.
En ce qui concerne l'espace de stockage sur disque le site dispose aujourd'hui de :
•
11 Go en disque fixe Unix
•
4 Go en disque fixe Windows98
•
101 Go en disque fixe MacOS
En ce qui concerne le stokage ou l'archivage sur support amovible le site dispose
aujourd'hui de :
•
1 lecteur Jaz 1Go
•
1 lecteur Jaz 2Go
•
1 lecteur Zip 100Mo
•
1 lecteur Zip 250Mo
•
1 graveur 6/24
•
1 lecteur USB de cartes Compact Flash
En matière de périphériques le site dispose aujourd'hui de :
•
1 scanner à plat Umax Astra 2400 photo
•
1 scanner de diapositives Nikon Super CoolScan LS 2000
•
1 imprimante LaserWriter 8500 NB
•
1 imprimante Epson Stylus Color 800
•
1 appareil photos Nikon CoolPix 950 avec Grand angle, Téléobjectif et 8 + 64
Mo sur carte Compact Flash
•
1 modem Olitec Self Mémory
En matière de logiciels le site dispose de :
Microsoft 98
Adobe Photoshop 5.0
Adobe Page Maker 6.5
Adobe Illutrator 7.0
Adobe Streamline 4.0
Adobe Dimansion 3.0
Adobe Acrobat 3.0
Virtual PC 3.0
Zoom 5.6
Artlantis 3.5
ArchiCad 6.5
AutoCad 2000
AllPlan V16.1
VectorWorks 8.5
Arc+ V15
3D Builder
Maya Complete 3.0 sous Unix
Varsity sous Unix
Page 20
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
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Le conseil de laboratoire est constitué de onze membres, quatre de droit (le
Directeur du laboratoire et les responsables de chaque site) et sept élus, deux pour
les chercheurs, deux pour les enseignants-chercheurs, un pour les ITA, un pour les
doctorants et un pour les Directeurs d’École.
Compte tenu de l’éloignement géographique des différents sites, le conseil se réunit
généralement à Paris. Il est secondé par une structure plus légère le Comité de
Direction qui est constitué des quatre responsables de site.
Sont régulièrement invités au Conseil et Comité, le Chef de la Mission Recherche et
Technologie de la DAG et le Chef du Bureau de la Recherche Architecturale de la
DAPA.
Composition :
Membres de droit
Michel BARRUE
Michel FLORENZANO
Hervé LEQUAY
Jean-Pierre PERRIN
Responsable du site de Toulouse
Directeur de l'UMR MAP
Responsable du site de Lyon
Responsable du site de Nancy
Membres élus
Farid AMEZIANE
Michel BERTHELOT
Jean-Claude BIGNON
Fabricia FAUQUET
Sylvie HAUSERMANN
Patrick PÉREZ
Michèle TILMONT
Représentant des chercheurs
Représentant des chercheurs
Représentant des enseignants-chercheurs
Représentant des Doctorants
Représentant des ITA
Représentant des enseignants-chercheurs
Représentant des directeurs d'école
Décision concernant le renouvellement de l’UMR, (extrait du compte rendu de la
séance du 12 décembre 2000 à Toulouse) :
Michel FLORENZANO fait part au Conseil de sa volonté de conduire le nouveau
projet qui sera présenté devant le Comité National de la Recherche Scientifique à la
session d'Automne 2001 pour la période 2002-2005 avec l'aide de Michel
BERTHELOT comme directeur adjoint.
Michel FLORENZANO propose au Conseil de conduire le nouveau projet et propose
Michel BERTHELOT comme directeur adjoint.
Cette proposition est adoptée à l’unanimité.
Page 21
Page 23
UMR MAP
Organigramme
Directeur
Michel Florenzano
Directeur adjoint
Michel Berthelot
Secrétaire
Colette Lechalard
•
•
•
Conseil d'UMR
Budget prévisionnel
Exécution du budget
Orientation scientifique
Site de Lyon
MAP - Aria
Responsable
Hervé Lequay
2
2
0,5
chercheurs
enseignants
ITA
Site de
Toulouse
MAP - Asm
Responsable
Michel Barrué
1
4
2
0,5
chercheur
enseignants
doctorants
ITA
Site de Nancy
MAP – Crai
Responsable
Jean-Pierre Perrin
2
9
6
2
chercheurs
enseignants
doctorants
ITA
Site de
Marseille
MAP - Gamsau
Responsable
Michel Florenzano
7
1
6
6
chercheurs
enseignant
doctorants
ITA
12 chercheurs + 16 enseignants + 14 doctorants + 9 ITA = 52 personnes
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ACTIVITES
DE RECHERCHE
DE RECHERCHE
Thème 1 Outils numériques et patrimoine architectural
27
Thème 2 Paysage comme totalité construite
223
Thème 3 Processus de production de bâtiments
247
Thème 4 Partage d’informations sur Internet pour l’architecture
283
Sommaire
THEME 1
OUTILS
NUMERIQUES ET
PATRIMOINE
ARCHITECTURAL
Responsables
OUTILS NUMERIQUES
ET PATRIMOINE
ARCHITECTURAL
Michel Florenzano
Jean-Pierre Perrin
Axe 1
Mesures optiques et modèles architecturaux
31
Axe 2
Acquisition 3D, modélisation, restitution, imagerie en architecture
73
Axe 3
Modélisation et traitement d’informations patrimoniales
161
25
Page 29
Intervenir dans le champ du patrimoine architectural et urbain dans le but de
représenter des connaissances, d’élaborer des moyens d'intervention, de simuler le
comportement mécanique de grands édifices, suppose que l'on dispose au préalable
d'un modèle de l'objet architectural sur lequel seront basées les expérimentations. Or
la modélisation d'un objet architectural ou d'un ensemble urbain existant pose le
double problème de la mesure et de la modélisation des règles de composition
architecturale en vue de la mise en œuvre d'opérations de simulation et de
restitution.
Si les outils et les techniques d'acquisition numérique (mesurage) de l'existant sont
aujourd'hui performants - telles la photogrammétrie et l'acquisition laser - se pose
avec acuité le problème du traitement des informations recueillies dans le but
d'obtenir un modèle tridimensionnel.
Par ailleurs, le modèle architectural, pré-requis pour le mesurage, et l'ensemble des
données recueillies, devront pouvoir être exploités en vue de la constitution de
banques de données patrimoniales. La constitution de telles banques nécessite des
recherches sur la structuration et le stockage des informations numériques, la mise
en œuvre de logiciels de consultation et les outils sur lesquels sera basée leur
diffusion.
Le thème Outils numériques et patrimoine architectural correspond en définitive à
trois types d’interventions:
•
•
•
Mesures optiques et modèles architecturaux, où l’acquisition de données
spatiales faisant intervenir un opérateur (photogrammétrie, topographie)
s’appuie sur un modèle architectural à renseigner,
Acquisition tridimensionnelle non dédiée, restitution et imagerie en architecture
où se pose la question des méthodes et outils de représentation, la mesure est
ici indépendante de l'objet relevé (balayage laser),
Système d'information patrimoniale, où interviennent évolutivité du modèle et
gestion des données patrimoniales aux différentes échelles, de l’édifice à
l’urbain.
Autour des mots-clés système de relevé informé, modèle architectural, système
d’information, se retrouve l’objectif central des activités de recherche de ce thème :
développer des outils de compréhension, de représentation et de gestion du
patrimoine architectural et urbain aptes à rendre compte de sa complexité tant
formelle qu’historique.
Activités de recherche
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AXE 1
MESURES OPTIQUES ET
MODELES ARCHITECTURAUX
MESURES
OPTIQUES ET
MODELES
ARCHITECTURAUX
Le projet ARPENTEUR, Un outil de photogrammétrie architecturale
à l’usage des architectes et des archéologues
33
49
69
27
Page 33
Le projet ARPENTEUR
, Un outil de photogrammétrie architecturale à l’usage des architectes et des
archéologues
Un outil de photogrammétrie architecturale à l’usage
des architectes et des archéologues
Équipe
Pierre DRAP
Partenaires
LERGEC – ENSAIS,
Pierre GRUSSENMEYER, Maitre de Conférences
LAMM,
Andréas HARTMANN-VIRNICH, Maitre de Conférences
Nous présentons ici une approche originale du relevé architectural où la phase de
mesure, guidée par un modèle architectural est laissée à l’initiative de l’architecte ou
de l’archéologue avec une intervention réduite de l’expert photogrammètre. Les
relevés présentés ici sont effectués à l’aide du procédé I-MAGE (Image processing
and Measure Assisted by Geometrical primitive) qui permet à l’opérateur d’effectuer
une saisie tridimensionnelle sur une seule photographie sans perte de précision.
Deux applications sont présentées illustrant des approches complémentaires du
relevé : un relevé pierre-à-pierre sur une partie de la Priorale Notre-Dame d’Aleyrac
et un exemple de génération d’ortho-photo d’objets cylindriques sur le frigidarium des
Thermes de Cluny, musée du Moyen-Age situé à Paris.
L’outil ARPENTEUR,
ARPENTEUR (pour ARchitectural PhotogrammEtry Network Tool for EdUcation and
Research) est un ensemble d'outils logiciels développés en collaboration avec le
laboratoire LERGEC de l'ENSAIS Strasbourg. Ces outils sont basés sur l'idée d'une
utilisation en réseau et s'appuient sur les techniques de communication HTTP et
FTP. Des exemples peuvent être consultés sur le site Internet
http://arpenteur.gamsau.archi.fr.
Les principales justifications du projet sont les suivantes :
•
Comme logiciel pour l'éducation et la recherche, le langage de développement
TM
fournit un outil et une technologie permettant à des équipes travaillant
JAVA
sur des sites et des systèmes distincts et distants, un moyen commode de travail
et d'échange.
•
Comme outil dédié à l'architecture, ARPENTEUR bénéficie de l'expertise des
deux équipes dans les domaines de la photogrammétrie rapprochée et de la
représentation des connaissances architecturales.
•
Comme outil dédié à la photogrammétrie, ARPENTEUR est un système simple
et doit être classé parmi les systèmes légers de photogrammétrie, léger étant
compris à la fois comme simple à utiliser aussi bien que comme ne nécessitant
pas de matériel lourd pour l'exploitation.
L'intégration de ces objectifs dans un même ensemble s'appuie sur des choix
techniques et conceptuels. Le premier de ces choix consiste à utiliser des images
digitales obtenues à l'aide d'appareils de photographie numérique que l'on trouve
aujourd'hui dans le commerce et dont certains présentent des caractéristiques
suffisantes en ce qui concerne la qualité des images produites.
Page 33
Page 34
Ces images numériques permettent également d'offrir à l'utilisateur des outils
traitement qui automatisent certaines des tâches habituellement réalisées par
opérateur humain. Enfin, elles permettent l'intégration totale de la chaîne
traitement depuis les photographies jusqu'à certains résultats finaux comme
visualisation en 3 dimensions dans des logiciels de CAO-DAO 3D.
de
un
de
la
Cette intégration est mise à profit pour servir un autre choix, conceptuel, fondé sur
l'idée d'un processus guidé par les connaissances relatives au domaine. Concernant
l'architecture aussi bien que l'archéologie, il s'agit de permettre à l'expert du domaine
d'exploiter ses connaissances pour produire au mieux un résultat conforme à ses
vœux.
Le résultat peut se présenter sous la forme de documents de relevé, de fichiers
dédiés à la visualisation ou en corpus destiné à une base de données. Pour cela le
système fournit à cet expert un ensemble d'outils lui permettant d'exprimer des
hypothèses relatives à son champ d'investigation, hypothèses dont l'utilisation
conduit à un allègement du processus de mesurage. Parmi celles-ci, citons par
exemple, la création d'un corpus représentant les objets présents dans le champ
d'investigation. Comme bénéfice de ces choix, ARPENTEUR apparaît comme un
outil développé pour des professionnels de l'architecture ou de l'archéologie avec
une intervention réduite de l'expert photogrammètre.
I.
Un outil de photogrammétrie sur Internet
L’approche photogrammétrique de l’Arpenteur est fondée sur les algorithmes
désormais traditionnels et récapitulés dans l’ouvrage de Kraus [Kraus, 1997-1]
[Kraus, 1997-2]. Les principales étapes ont été développées : orientation interne,
relative, absolue et, depuis la version 1.4.2, un ajustement de faisceaux utilise la DLT
en tant que valeurs approchées. Les développements sont écrits en JAVA et utilisent
la machine virtuelle SUN de niveau 1.3 ainsi que la bibliothèque de traitement
d’image Java Advanced Imaging (JAI) 1.0.2 développé par SUN, Kodak et Siemens.
L’ARPENTEUR est accessible via Internet sur notre site web.
Une session avec l’Arpenteur implique trois phases :
1.
Connexion : Le serveur HTTP permet la création d’un espace de travail,
protégé par mot de passe, dans lequel sont proposés des exemples de projets
directement exploitables. L’utilisateur peut, soit utiliser ces projets, soit créer le
sien.
2.
Création et maintenance de projets : L’accès aux données du projet est
assuré par un serveur FTP. L’utilisateur peut donc transférer ses propres images
sur le serveur de l’ARPENTEUR et récupérer les résultats de ses mesures et
calculs d’orientation sous formes de fichiers ASCII, DGN ou VRML.
3.
Mesure et exploitation : L’ARPENTEUR est construit sur le modèle
Client/Serveur et les phases de calcul et de mesure s’effectuent sur la machine
cliente. Pour des raisons de sécurité, les divers résultats ne sont pas stockés sur
l’ordinateur client mais envoyés sur le serveur selon le protocole RMI (Remote
Method Invocation).
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Photogrammétrie et traitement d’image
Bibliothèque JAI,Java Advanced Imaging
Serveur HTTP
Un procédé de mesure dédié à l’architecture
Servlet
de pages WEB
I/O• Fichiers ASCII
Serveur FTP
• I/O Images
• Fichiers textuels de résultats
• I/O Fichiers CAD
Internet acces
• Génération Interactive
Browser HTML
Java plug-in 1.3
JAI 1.0.2
Remote Method Invokation
Serveur RMI
• Gestion et distribution d’objet
• Génération de fichiers 3D CAD
ARPENTEUR
Figure 1 : Schéma synoptique de l’aspect “réseau” de l’ARPENTEUR
II.
Le procédé I-MAGE (Image processing and Measure
Assisted by GEometrical primitive )
L’Arpenteur est un outil de photogrammétrie léger destiné au relevé architectural.
Dans cette optique, nous désirons proposer un outil simple et efficace, utilisable par
les archéologues et les architectes sans pré-requis photogrammétrique trop
important.
Le contexte
Si la phase d’orientation est encore à la charge du photogrammètre au moins pour
contrôle et validation du modèle photogrammétrique, en revanche, dans le cadre de
l’ARPENTEUR, la phase de mesurage peut être laissée à la responsabilité de
l’expert du domaine, l’archéologue ou l’architecte.
Nous proposons un ensemble d’outils logiciels (le procédé I-MAGE) conçu pour
guider l’opérateur dans la phase la plus délicate du relevé photogrammétrique : la
détermination des points homologues sur les photos en cours d’exploitation. Sur les
systèmes commercialisés, deux types de solutions sont proposés : sur les systèmes
dit « légers », cette phase est réduite à sa plus simple expression: l’opérateur
désigne un point sur une photo avec le curseur de la souris puis son homologue de
la même manière sur une autre photo, c’est le cas par exemple de PhotoModeler,
CDW de Rollei, etc. Sur les systèmes plus lourds, utilisant la stéréoscopie,
quelquefois liée avec la corrélation, la détermination des points homologues est plus
fiable mais elle reste limitée à deux photographies et requiert l’intervention d’un
professionnel de la restitution photogrammétrique.
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Notre première réponse à ce problème est la mise en place d’un mécanisme d’autocorrélation : l’opérateur désigne précisément un premier point sur une photographie
et de façon approximative un deuxième sur l’autre image. Le point homologue sur la
seconde image est déterminé par corrélation des deux images, un estimateur de la
précision est fourni à l’utilisateur. Cette méthode a l’avantage d’être systématique,
régulière et optimale dans son utilisation, les résultats sont équivalents à ceux
obtenus par un opérateur professionnel. Cependant cette méthode reste fastidieuse
et impose de scruter avec attention les deux photographies orientées. Nous
proposons un nouveau procédé qui libère l’utilisateur de ces contraintes.
La méthode
I-MAGE (Image processing and Measure Assisted by GEometrical primitive ) est une
nouvelle approche de mesure 3D fondée sur le couplage des techniques de
corrélation d’image et d’une modélisation géométrique de l’espace à mesurer.
Les points homologues sont déterminés en utilisant les mécanismes d’auto
corrélation, une primitive géométrique calculée sur quelques points mesurés et les
résultats des calculs d’orientation photogrammétriques. La composante
morphologique du modèle architectural utilisé pour la restitution s’appuie sur un
ensemble de primitives géométriques (plan, cercle, cylindre, cône, sphère) qui rend
pertinent ce mode de mesure dans le contexte du relevé d’architecture et plus
généralement d’objets manufacturés. Le procédé I-MAGE est pensé comme une
aide au processus de mesurage : l’utilisateur peut effectuer une mesure
tridimensionnelle en n'utilisant qu’une seule photographie sans altérer la précision du
résultat.
Step 4
Le point p3 est le résultat de la corrélation.
Il est considéré comme le point homologue de P1
dans le calcul 3D du point П1
o’1
o’2
W1
V1
o2
o1
Step 1
Step 3
p3 p2
p1
U1
Le Point П est calculé par
l’intersection de la droite (P1,01)
et du cylindre (Cyl)
Le point P2 sert de
valeur approchée
pour la détermination
par corrélation du
point homologue de P1
П est projeté en P2
sur l’ image 2
Step 2
П
П1
Cyl
Figure 2 : Quatre étapes du procédé I-MAGE.
Après la mesure et le calcul d’une primitive géométrique à l’aide de quelques points
mesurés, le procédé I-MAGE se décompose en quatre étapes : (voir Figure 2)
Page 36
Page 37
Un point Π peut être calculé par intersection de la droite de visée issue du point P1
(P1,O1) et de la primitive géométrique mesurée (ici le cylindre CYL). Le point Π est
projeté sur la photo 2 et donne le point P2. Dès lors le point P2 est considéré comme
une valeur approchée du point homologue au point P1, ce point homologue (P3 sur
la figure) est déterminé par corrélation. A la suite de cette étape nous possédons
deux points homologues, P1 désigné par l’opérateur et P3 déterminé par le système,
le point Π1 peut être alors calculé de façon traditionnelle.
Le contrôle
Les coordonnées finales de Π1 peuvent être comparées à celles de Π (calculées lors
de l’étape 1) ainsi qu’à la définition de la primitive. Le point P3, est affiché sur l’image
non utilisée par l’opérateur pour un rapide contrôle visuel. Les coordonnées du point
Π1 calculé, les résidus (en unités terrain) déterminés par rapport au point Π et à la
primitive servant de support à la mesure, les résidus exprimés en pixel (corrélation et
écart à la droite épipolaire) sont affichés dans une boite de dialogue (cf Figure 4).
Figure 3 : Le procédé I-MAGE appliqué à la mesure d’un arc modélisé par un cylindre.
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Page 38
Figure 4 : Interface utilisateur du procédé I-MAGE : affichage des résultats et résidus.
Le procédé I-MAGE est simple et rapide d’utilisation, répétable et précis. Il autorise
une saisie 3D de qualité sans grande compétence en photogrammétrie, l’opérateur
peut alors se consacrer à la saisie et à la pertinence du modèle architectural sousjacent. La liste de primitives géométriques utilisées pourra s’accroître selon les
besoins que nous rencontrerons, ce type d’approche étant applicable à tout objet
modélisable simplement par de la géométrie, des domaines autres que celui de
l’architecture peuvent être envisagés.
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Page 39
Relevé pierre-à-pierre de la Priorale Notre-Dame d’Aleyrac
L’aspect architectural et archéologique de ce travail a été mené en collaboration
avec Andréas Hartmann-Virnich, archéologue au LAMM, umr CNRS 6572.
La priorale Notre-Dame d’Aleyrac, est un édifice roman du XIIème siècle situé à
Aleyrac, en Drôme méridionale. Elle est composée d’une grande nef de cinq travées
se terminant par une abside principale et accompagnée de part et d’autre dans la
quatrième travée d’un bras de transept. La maçonnerie en parements et remplissage
est composée d’excellents blocs d’appareil, assemblés quasiment sans joint. Une
grande partie des parements extérieurs est désormais inexistante, cette absence a
permis une étude fine des tailles de pierre et du mode constructif. [Hartmann-Virnich
1996].
Deux structures parmi l’ensemble architectural ont été choisies comme objet d’étude
et d’expérimentation des divers modules de saisie de l’Arpenteur : la première est
l’arc principal du transept nord, la seconde est un voûtement de cul-de-four en arcde-cloître qui constitue la partie intérieure du couvrement de l’abside principale.
Fig 5 : Quelques photographies utilisées pour la restitution photogrammétrique.
III.
La saisie des blocs
Le procédé de restitution des blocs proposé dans le module de saisie de
l’ARPENTEUR permet de définir, pour chacun des blocs, un mode d’extrusion et une
profondeur approximative renseignée par l’utilisateur. La génération du modèle du
bloc s’appuie donc sur la mesure de la face visible des blocs, sur la géométrie
mesurée de l’entité architecturale propriétaire du bloc (un plan dans le cas d'un mur,
un cylindre pour l’intrados de l’arc du transept nord) et sur la profondeur estimée du
bloc.
D’une façon générale, l’opération de restitution dans l’ARPENTEUR implique un
travail d’analyse et de description de l’édifice en éléments structurels eux-mêmes
composés ou non de blocs identifiés et mesurés. Cette description en entités
architecturales élémentaires est effectuée en amont de la phase de mesurage, par
l’archéologue. Travail d’extraction, de détermination de régularités, la description des
modèles architecturaux s’appuie sur une étude du vocabulaire de l’architecture. Les
entités architecturales en jeu dans l’édifice étant identifiées, la phase de mesure
porte sur les blocs qui sont étiquetés par le système et affectés à une entité
architecturale par l’archéologue lors de la saisie. Après la mesure des faces visibles
du bloc, sa morphologie est représentée par un polyèdre et stockée dans une
structure de données qui permet de rendre compte de considérations topologiques et
géométriques d’un ensemble de blocs.
Dans cet édifice roman provençal tardif, aux formes architecturales sobres et
austères inspirées du modèle cistercien, une approche en termes d’entités
architecturales dont la morphologie serait modélisable par des primitives
géométriques simples est possible et pertinente.
Page 39
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IV.
Deux points de vue différents
Marco Polo décrit un pont, pierre par pierre.
« Mais laquelle est la pierre qui soutient le pont ? »
Demande Kublai Khan.
« Le pont n’est pas soutenu par telle ou telle pierre », répond Marco,
« mais par la ligne de l’arc qu’à elles toutes elles forment. »
Kublai Khan reste silencieux, il réfléchit. Puis il ajoute :
« Pourquoi me parles-tu des pierres ? C’est l’arc seul qui m’intéresse. »
Polo répond :
« Sans pierres il n’y a pas d’arc. »
Italo Calvino, [Calvino, 1972]
Notre approche du relevé pierre-à-pierre de l’édifice utilise deux points de vue
différents sur les objets architecturaux supports de la mesure. Nous considérons une
entité architecturale (par exemple un mur ou un arc) comme un élément structurel
défini par ses fonctions propres dans l’édifice ainsi que par sa morphologie. Par
ailleurs, cette entité architecturale peut être vue comme une collection organisée de
blocs. Le but ici est d’obtenir une description complète de l’entité architecturale en
s’appuyant sur une mesure partielle de l’ensemble des blocs qui la composent et des
informations déduites, pour chacun des blocs, de l’entité architecturale propriétaire.
La morphologie de chaque bloc d’appareil est considérée comme un polyèdre dont
deux faces sont parallèles. Dans la plupart des cas, seule une face est visible,
quelque fois deux, très rarement trois. La mesure photogrammétrique nous
renseigne sur une face, puis le polyèdre complet est généré sur les bases de l’entité
détentrice du bloc et des informations fournies par l’archéologue. Calculer un vecteur
d’extrude peut être chose facile dans le cas où la morphologie de l’entité
architecturale est évidente : durant le relevé d’un mur, par exemple, un vecteur
d’extrude déterminé par le calcul du plan moyen proche de la zone de saisie. Le bloc
est alors directement extrudé depuis les points mesurés. Dans le cas d’un arc en
plein cintre, l’extrude doit être radiale et s’appuyer sur l’axe du cylindre. Le vecteur
d’extrude sera différent selon le point de la face que l’on considère. La phase
d’extrude implique alors la connaissance de la morphologie complète de l’entité en
cours de mesure.
Dans ce cas, une phase de calcul postérieure à la saisie est donc nécessaire pour
déterminer les paramètres intrinsèques de l’entité architecturale au vu de la
morphologie des blocs saisis. Une fois ces paramètres déterminés, les blocs
pourront être extrudés. Ce processus exige une formalisation théorique pertinente de
l’ensemble de la morphologie de l'entité, définie par l’analyse archéologique ou, si
une approche de ces objets architecturaux est impossible, par une typologie basée
sur la comparaison avec des exemples appropriés. Dans le cas de maçonneries en
appareillage de blocs, le calcul du bloc complet exige la connaissance du type
d’ancrage dans le mortier du remplissage de chacun des blocs. Dans le cas plus
complexe d’entités architecturales constituées d’un ensemble de blocs, une analyse
architecturale est indispensable pour associer la forme réelle à sa morphologie
théorique pensée par le constructeur. Une analyse archéologique comparative est
nécessaire pour définir les formes architecturales possibles pouvant être admises
pour un type spécifique de construction dans une région particulière, à une période
donnée.
V.
Calcul des paramètres intrinsèques : le cas de l’arc pleincintre
Dans le cas présent, le but était de déterminer les paramètres géométriques de
chaque entité architecturale en utilisant tout à la fois les blocs mesurés et un
ensemble de connaissances architecturales (définition géométrique de la
morphologie de l’entité, mode constructif). Pour chaque entité, il est possible d’isoler
Page 40
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un sous-ensemble de blocs donnant une information sur la géométrie de l’entité.
Cette approche se décompose en trois étapes :
La détermination de la boite englobante de l’objet et par là, d’un référentiel lié à
sa morphologie.
L’isolation d’ensembles de blocs pertinents pour l’évaluation de chaque primitive
géométrique en jeu.
Puis le choix de points (présents dans la définition des blocs) et le calcul par la
méthode des moindres carrés des divers paramètres des primitives
géométriques décrivant l’entité.
•
•
•
Nous présentons ici le cas de l’arc plein cintre du transept nord.
Détermination de la boite englobante
Une boite englobante pertinente correspond approximativement à une enveloppe
parallélépipédique de volume minimal. Nous sommes actuellement en train de
travailler sur une approche générique de détermination d’une telle enveloppe.
Y’
Z
Z’
X’
O’
O
X
Y
Figure 1 : La boite englobante de volume minimal.
Pour tous les objets convexes comportant une direction privilégiée, nous pouvons
utiliser une analyse de la composante principale et ce, sans aucune considération
particulière sur l’objet. Le premier problème est posé par la détermination de la
transformation nécessaire pour passer du référentiel terrain à un référentiel local où
l’un des axes est équipollant à la direction principale de l’objet étudié. Dans ce
nouveau référentiel, il est possible de calculer une boîte englobante par un simple tri
selon les coordonnées des points mesurés. Il en résulte une bonne approximation de
la boite englobante de volume minimal.
Malheureusement, cette méthode ne fonctionne plus très bien si un grand nombre de
ces points se trouve à l’intérieur du volume. Dans le cas de l’arc par exemple, nous
devons tout d’abord déterminer l’enveloppe convexe des points mesurés.
Page 41
Page 42
.
Figure 2 : Schéma des paramètres intrinsèques de l’arc.
Actuellement nous utilisons une méthode mixte qui prend en considération un
ensemble de connaissances géométriques a priori de l’objet et quelques points
mesurés à cette fin durant la phase de mesurage.
Calcul des paramètres intrinsèques
Dans le cas d’un arc en plein cintre, cinq paramètres sont à déterminer : l’axe du
cylindre, les rayons intrados et extrados et les deux centres des cercles frontaux,
devant se trouver sur chaque extrémité du tronc de cylindre calculé. Après la mesure
des blocs et le calcul de la boîte englobante de volume minimal, les points
nécessaires aux calculs s’isolent aisément sur des critères géométriques.
Extrude des blocs mesurés sur l’arc
Après le calcul des caractéristiques intrinsèques de l’arc, nous pouvons extruder les
blocs dont seule la face visible a été mesurée sur l’intrados (face interne de l’arc).
Cette extrude est radiale depuis l’axe du cylindre de l’intrados. Chaque point
possède son propre vecteur d’extrude et chaque bloc de l’arc est représenté par un
arc de tore rectangulaire centré sur l’axe du cylindre de l’intrados.
VI.
Résultats : une autre lecture de l’édifice
Calcul des primitives géométriques par les moindres carrés
Afin d’expliciter les résultats numériques, nous présentons deux types d’optimisation.
Sur la Figure 3 deux ensembles de points mesurés sur le front intrados et extrados
de l’arc plein cintre du transept nord. Dans cette figure, tous les points à la même
abscisse angulaire appartiennent au même bloc. A droite de cette même figure est
représenté le cylindre intrados développé. Il s’agit du cylindre des moindre carrés
calculé sur l’ensemble des points mesurés. Sur l’axe OX est représenté l’abscisse
curviligne de chaque point (Rθ), OY est inchangé et reste lié à la profondeur de l’arc,
la composante OZ représente la distance dans l’espace du point mesuré au cylindre
calculé.
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Page 43
Figure 3 : (à gauche) cercles intrados et extrados, résidus au cercle des moindres carrés. (à
droite) courbe d’iso-déformation (tous les 5 cm) au cylindre intrados en vert à l’intérieur de l’arc,
en noir à l’extérieur. - dans les deux cas, les résultats sont anamorphosés 20 fois -.
VII.
Résultats graphiques
Le modèle architectural résultant, entités calculées et blocs mesurés possède un
ensemble de méthodes capable d’exprimer sa morphologie dans un format de type
VRML 2.0 (en générant un fichier ASCII) et dans le format natif utilisé par
MicroStation (Bentley) (en générant un fichier binaire de type .dgn).
Figure 4 : Résultats graphiques exprimés à l’aide de Microstation, Bentley et VRML 2.0.
VIII.
Conclusion et perspectives
L’ARPENTEUR est un projet fondé sur une démarche interdisciplinaire offrant aux
archéologues de nouveaux outils de lecture de l’édifice. De l’analyse fine de la
morphologie à la visualisation dynamique d’un modèle architectural où cohabitent
mesure et connaissance architecturale, l’archéologue met en scène ses propres
hypothèses sur l’édifice. Nous travaillons à présent sur l’aspect base de données de
ce projet. En effet, la persistance du modèle et la possibilité d’analyse statistique a
posteriori sont des éléments essentiels du dossier d’étude de l’archéologue.
Page 43
Page 45
Cartographie de voûtes en berceaux
I.
Intégration au procédé I-MAGE
Ce travail mené en collaboration avec Gilles Gaillard, alors doctorant au MAPgamsau, s’inscrit dans l’axe I-MAGE de l’ARPENTEUR. Le propos du procédé IMAGE est d’offrir un outil de restitution photogrammétrique accessible aux
archéologues et aux architectes moyennant une intervention réduite du
photogrammètre. Le procédé I-MAGE, tel qu’il a été présenté jusqu’ici, permet un
relevé tridimensionnel sur une seule photographie sans perte de précision.
La précision du relevé n’est pas toujours le critère essentiel, la photogrammétrie
utilise un médium qui apporte un ensemble d’informations qualitatives très important
et peu exploité : la photographie. Nous proposons ici d’utiliser pleinement le procédé
photogrammétrique : résultats d’orientation des caméras, calcul 3D de primitives
géométriques et redressement ou développement des photographies sur ces
primitives. Le document résultant est une image à l’échelle, comportant toutes les
informations qualitatives de la photographie d’origine et dont la précision de la mise à
l’échelle est directement liée aux approximations faites lors de la modélisation de la
surface étudiée par la primitive géométrique choisie.
II.
Les Thermes de Cluny
Ce projet nous été soumis par la société AGP, Art Graphique et Patrimoine et a fait
l’objet d’un contrat d’étude entre le CNRS et cette société. Il s’agissait d’étudier les
berceaux des voûtes du frigidarium des Thermes de Cluny du Musée National du
Moyen-Age, Paris. Nous avons proposé une solution originale pour la cartographie
des berceaux de voûte du frigidarium. Dans le contexte de l’étude où un relevé
topographique et photogrammétrique important était demandé, nous avons utilisé le
matériel photographique et les résultats de la campagne photogrammétrique pour
développer les berceaux des voûtes, par cylindres indépendants. Nous avons fourni
un ensemble de documents graphiques à l’échelle représentant les berceaux
développés.
Figure 5 : Thermes de Cluny, Frigidarium.
(Photographie : http://www.musee-moyenage.fr/)
Page 45
Page 46
III.
La technique choisie
Le développement de photographies représentant des surfaces cylindriques sur des
cylindres est une pratique peu répandue mais dont on trouve quelques bons
exemples dans la littérature, tant dans le champ de la photogrammétrie [Hemmleb,
Wiedemann, 1997] que dans celui de la vision par ordinateur [Puech, 1997]. Nous
avons décidé de généraliser l’approche en intégrant le développement de l’image au
procédé I-MAGE. Ceci entraîne deux conséquences :
•
•
La méthode s’applique à toutes les surfaces développables (plan, cylindre,
cône)
Le procédé est intégré au module de restitution de l’ARPENTEUR et correspond
à un choix de restitution (conduit par la précision désirée, le type de document
final escompté, …)
Étant intégré au procédé I-MAGE, on considère comme acquises les orientations des
caméras et l’existence d’une primitive géométrique visible sur les photographies et
calculées d’après un ensemble de points mesurés au préalable.
La méthode se déroule en quatre étapes :
•
•
•
•
•
•
•
Calcul et développement de la primitive cylindre étudiée
Choix de la taille de l’image résultante
Détermination de la couleur de chaque pixel (X2,Y2) de l’image résultante
Calcul du point homologue P(θR, d) du cylindre développé
Calcul du point P dans le référentiel terrain (sur le cylindre)
Projection du point P sur la photographie (après détermination de la position
concave ou convexe du point)
Interpolation du point P(X2,Y2) sur les pixels voisins au point P(X1,y1)
Cylindre calculé
P(x,y,z)
Cylindre développé
θ
d
P(θr,d)
x
O1
y
P(x2,y2)
Image du cylindre développé
y
x
O’1
P(x1,y1)
Photographie orientée
Figure 6 : Développement de cylindre.
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Cette approche a été intégrée au module de restitution de l’ARPENTEUR avec deux
primitives possibles : le plan et le cylindre. Elle est bien sûr fortement dépendante
des calculs d’orientation et du calcul d’optimisation de la primitive. Ces dépendances
en font, dans un contexte photogrammétrique normal, une méthode robuste et fiable.
IV.
Résultats obtenus
Les prises de vues ont été faites avec du matériel semi-métrique (Elcovision 24x36
et Rollei 6x6) ; les photographies calées par topométrie. Nous présentons ici un
résultat sur la petite salle annexe du Frigidarium.
Figure 7 : Prise de vue avec un appareil semi-metrique 24x36.
Figure 8 : A gauche le cylindre Nord-Sud développé, à droite cartographie des zones d’érosion
d’enduit.
Page 47
Page 48
V.
Conclusion
L’intégration des développements de cylindres et plus généralement du
redressement de plan dans le procédé I-MAGE offre à l’opérateur un autre moyen de
restitution qui dans le contexte de l’archéologie du bâti est souvent d’un grand
intérêt. Le document produit allie des informations qualitatives véhiculées par le
médium photographique, des informations métriques en deux dimensions (dans un
espace parfois inhabituel comme un développé de cylindre) et enfin assure le lien
avec le modèle tridimensionnel et permet de resituer toutes les mesures effectuées
dans le référentiel terrain.
Développé dans une finalité cartographique de quantification, cette approche devrait
par ailleurs ouvrir des voies intéressantes dans l’étude des peintures murales. Il nous
reste à développer, dans cette perspective, notre travail selon deux axes :
•
•
Les projections sur des surfaces non réglées (cas de la sphère pour les
coupoles) où le choix du type de projection sera capital [Karras et all., 1997]
La génération de mosaïques à partir de plusieurs photographies redressées
[Puech, 1997]
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dédiés au patrimoine archéologique et
gérés sur le réseau Internet
Le cas de l’épave Etrusque du Grand Ribaud
Équipe
Pierre DRAP
Partenaires
Luc LONG, Conservateur en Chef du Patrimoine
DRASSM - Département des recherches archéologiques
subaquatiques et sous-marines.
La gestion de données dans le contexte du patrimoine archéologique est un des
problèmes majeurs dans la gestion d’une fouille. Elle se heurte à plusieurs types
d’obstacle :
•
•
•
Les données manipulées sont fortement hétérogènes (outre l’aspect multimédia
important, l’utilisation de technologies diverses et sophistiquées accroît les
difficultés de gestion, de présentation et d’analyse),
Plusieurs acteurs sont susceptibles de vouloir les consulter simultanément voire
de les réviser,
ces données sont susceptibles d’évolution au cours du temps (mises à jour,
détection de fautes, modification des hypothèses de modélisation).
Nous montrons ici, au travers d’une expérimentation précise, l'intérêt que représente
pour le projet ARPENTEUR une collaboration dans le domaine de l'archéologie sousmarine et, réciproquement, les apports aussi bien méthodologiques que productifs
aux relevés réalisés lors des campagnes de fouilles sous-marines. Ce projet
s’articule autour d’une collaboration entre le MAP-gamsau et le DRASSM,
Département des Recherches Archéologiques Subaquatiques et Sous-Marines,
MCC pour l’étude et le relevé d’une épave Etrusque profonde, sous la responsabilité
scientifique de Luc Long. Le travail présenté ici suit un objectif de synthèse,
d’analyse et de diffusion des connaissances au travers de la production d’une
interface Web centralisant l’état du savoir sur la fouille à un moment donné.
L’originalité du système proposé réside principalement dans l’articulation dynamique
au sein d’un site Web, de trois composantes primordiales de cette fouille : un
Système de Gestion de Base de Données, un module de visualisation
tridimensionnelle et un outil de photogrammétrie numérique. Le lien entre ces trois
outils est réalisé, d’un point de vue conceptuel, par la formalisation et la modélisation
à l’aide d’outils informatiques fondés sur l’approche objet (implémenté en JAVA 1.3)
d’un corpus d’objets manipulé par l’archéologue. Cette approche informatique est
fédératrice des échanges entre les diverses formes d’expression des objets étudiés
et assure la cohérence entre ces expressions diverses (représentation
tridimensionnelle, textuelle, gestion au sein du SGBD et assistance à l’utilisateur lors
de la phase de mesurage photogrammétrique). L’état d’avancement de ce travail est
visible sur le site Internet de la fouille à l’adresse :
http://GrandRibaudF.gamsau.archi.fr1
Après une brève introduction des systèmes de gestion d’information en archéologie,
une description du contexte archéologique et de l’épave Etrusque du Grand Ribaud
nous présenterons l’outil de photogrammétrie, l’Arpenteur et son utilisation lors la
1
Le Grand Ribaud est un îlot près de la côte, non loin de Toulon auprès duquel plusieurs
épaves d’origines diverses ont été trouvées ; elles sont référencées par une lettre, ici F.
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campagne de photogrammétrie, puis son implication dans le système de
documentation décrit ici. Nous aborderons ensuite le système de documentation et
ses fondements : modélisation objet du corpus étudié, mécanisme de gestion de
données incomplètes, implication dans la phase de mesurage photogrammétrique et
utilisation des maquettes tridimensionnelles générées comme interface de navigation
dans la base de données. Puis nous aborderons les choix techniques effectués
(connexion entre les modèles objet – relationnel, visualisation 3D à l’aide du format
VRML ou du module Java 3D, échange d’informations au travers du réseau avec
Java-RMI2, Servlet et PHP). Ces choix techniques concernent des outils largement
répandus et gratuits sur Internet dans l’optique d’une accessibilité maximale du
système. Enfin, nous terminerons par une ouverture sur les directions de recherches
qui s’ouvrent à nous pour continuer ce projet.
Le contexte du projet
I.
Les systèmes de gestion de l’information en archéologie
Depuis plusieurs années les Systèmes d’Informations Géographiques sont devenus
des outils quasi courants pour les archéologues3 qui voient dans cette technologie
l’alliance entre la grande masse d’informations collectée sur le terrain et la
représentation graphique support de l’analyse. Les représentations graphiques des
SIG sont le plus souvent issues du domaine cartographique, c’est-à-dire alliant
vecteur, image et symbologie dans des outils de visualisation 2D. La culture
séculaire de lecture des cartes (voir l’ouvrage de Christian Jacob à ce propos,
[Jacob, 1992]) est un atout majeur dans l’utilisation des SIG et probablement un des
obstacles à la constitution d’un SIG 3D. En effet, outre l’aspect représentation
réaliste, la puissance d’un SIG est aussi liée à la représentation cartographique
symbolique des données offrant une expression synthétique de l’analyse des
données.
Si la représentation 2D suffit à rendre compte du travail archéologique en ce qui
concerne une échelle urbaine ou plus grande, appliquée à une période dont les
traces en élévation sont inexistantes, il n’en est pas de même quand les études sont
menées à l’échelle de l’édifice ou dans le cas présent du navire. Le besoin de
représentation 3D est alors primordial et la compréhension globale de l’étude passe
par ce type de représentation. Le contexte de ce travail qui rassemble au sein d’un
même outil, un SGBD, un système de visualisation 3D, un outil de mesure 3D et une
modélisation objet de l’univers étudié est ainsi posé.
II.
L’expérience de l’épave Étrusque du Grand Ribaud
L’épave Etrusque découverte cette année par H.G. Delauze (COMEX) est datée
e
e
entre le VI et le V siècle av. J.-C. et repose par 60 mètres de fond au large de
Toulon. L’intérêt archéologique de cette épave est considérable car seulement trois
épaves de ce type sont connues et toutes ont été pillées sans avoir pu être étudiées.
Une première campagne a eu lieu en octobre 2000 avec le concours de la COMEX
qui a mis à disposition son navire d’exploration le Minibex, le sous-marin Remora
2000 et un robot d ‘exploration de type rov.
2
3
RMI, Remote Method Invocation. Les RMI sont une solution SUN intégrée a JAVA 1.1 pour
la gestion d’objets distribués.
PHP est un langage de script interprété coté serveur ; le bruit qui consiste à dire que PHP
est l’acronyme de “People Hate Perl” semble faux ! Il s’agit de "Personal Home Page" ou
plutôt d’un acronyme récursif : “PHP Hypertext Processor”.
De nombreuses recherches sont menées dans cette direction, comme en témoigne le
ème
congrès à ce problème :
travail de l’UISPP qui en 1996 consacra son 13
ème
congrès de l’UISPP à Forli, Italie ,1996.
“Archaeological Applications of GIS”, 13
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Le principal objectif de la campagne d’octobre 2000 était d’obtenir une couverture
photogrammétrique numérique pour mémoriser l’état actuel de l’épave et permettre
l’élaboration d’un plan du site et d’une reconstruction 3D utilisant conjointement les
données observées et les sources et hypothèses archéologiques.
III.
L'archéologie sous-marine comme champ
d'expérimentation
La réalisation d'un outil comme l’ARPENTEUR s'appuie sur des expérimentations
conduites sur des chantiers concrets de façon à produire un outil réaliste. Les
précédentes fouilles sous-marines réalisées par le DRASSM ont montré à la fois tout
l'intérêt d'une approche photogrammétrique pour la réalisation d'un relevé du champ
de fouille mais aussi les difficultés d'une part pour les archéologues à s'approprier la
technique et d'autre part pour les photogrammètres à pouvoir conclure leurs travaux
en satisfaisant des critères de représentation qui peuvent varier en fonction de l'état
des hypothèses émises par les archéologues.
Certaines des difficultés techniques liées à l'observation des photographies sont
résolues grâce aux méthodes que nous utilisons et d'autres font partie de nos sujets
actuels d'investigation basés par exemple sur l'utilisation de techniques d'analyse
d'images. Les problèmes de représentation sont habituellement associés aux
problèmes d'identification des caractéristiques des objets présents dans le champ de
fouille. Ces caractéristiques peuvent apparaître de façon tardive (l'objet est remonté
à la surface) ou être obtenues par d'autres méthodes d'investigation. De nouvelles
informations apparaissent ainsi et conduisent à modifier les hypothèses déjà en
place et par conséquent les représentations qui en ont été faites. L'approche adoptée
par l’ARPENTEUR d'un projet de relevé guidé par une modélisation des
connaissances en amont permet à l'outil de suivre l'évolution des hypothèses de
l'archéologue.
Si la réalisation d'une expérimentation dans le domaine de l'archéologie sous-marine
apparaît comme bien intégrée aux objectifs de l'équipe chargée du projet
ARPENTEUR, il convient également de souligner les bénéfices que la technique de
fouille en milieu sub-aquatique peut retirer de cette expérimentation puisque celle-ci
offre les moyens de mettre en place une méthodologie de fouille dont la partie
technique serait maîtrisée par les archéologues eux-mêmes. [Lianos, Patias, 1999].
IV.
L’utilisation de la photogrammétrie numérique
L’épave gît par 60m de fond ; si cette profondeur autorise encore l’accès aux
plongeurs, le travail à cette profondeur est pénible et peut s’avérer dangereux. Un
plongeur ne peut rester qu’une dizaine de minutes à cette profondeur et établir un
plan topographique dans ces conditions s’avère impossible. Nous avons adopté une
méthode photogrammétrique numérique légère en utilisant un appareil
photographique numérique non métrique, embarqué dans un caisson étanche fixé
sur la barre technique du sous-marin Rémora 2000 de la COMEX.
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Figure 1 :Vue de l’intérieur du sous-marin. L’appareil de prise de vue est situé
à l’extérieur, sur la barre technique, dans le caisson étanche blanc
L’axe optique est vertical.
L’aspect numérique de la campagne de prises de vues nous permet, outre
l’utilisation en aval de traitements numériques sur les images, de pouvoir valider les
prises de vue dès la remontée du sous-marin et d’effectuer quelques mesures de
contrôle le jour même, sur le bateau. La technique photogrammétrique utilisée est
très peu contraignante pour la prise de vue, en revanche les conditions déplorables
de visibilité interdisent des prises de vues à plus de trois mètres de l’épave. Le survol
du site à cette altitude a donc conduit à faire un grand nombre de photographies
(plus de 60) pour une couverture totale de l’épave (environ 15m sur 8m).
Les prises de vues, de type photogrammétrie aérienne, sont déclenchées depuis
l’intérieur du sous-marin et le recouvrement (d’environ 60%) est assuré visuellement
lors du déclenchement, par un retour vidéo du viseur de l’appareil photographique.
L’irrégularité de la trajectoire du sous-marin, la faible distance de prise de vue et la
lenteur du stockage numérique de l’image dans la mémoire du capteur ont interdit
une automatisation de la prise de vues. Les photographies ont été orientées par
ajustement de faisceaux et mises à l’échelle sur un ensemble de 7 règles de 1.5m
déposées par le sous-marin. La référence à la verticale est assurée par un ensemble
de flotteurs déposés dans le même temps que les règles.
Figure 2 : :Vue destinée à la restitution photogrammétrique.
Un flotteur indiquant la verticale y est visible.
Page 52
Page 53
La calibration du capteur numérique
La prise de vue a été prévue pour être réalisée, dans l’avenir, par du personnel
spécialisé dans l’archéologie sous-marine plutôt que par des photogrammètres.
Dans cette optique, le capteur utilisé est un appareil photographique du commerce et
non une chambre métrique. Nous avons privilégié l’adaptation au milieu ainsi que
l’aspect numérique plutôt que la rigueur et la lourdeur des appareils de prise de vue
photogrammétrique. L’appareil utilisé est un Nikon D1 muni d’un capteur CCD de
capacité modeste (2000x1300) mais doté d’une connectique élaborée nécessaire
pour la liaison avec l’intérieur du sous-marin.
L’appareil est installé à l’extérieur du submersible dans un caisson étanche jusqu’à
mille mètres muni d’un hublot plan. Le hublot plan n’altère pas la focale de l’objectif,
seul le dioptre final verre-eau accroît cette grandeur. La méthode de calibration est
relativement simple : nous avons considéré l’ensemble caisson-appareil comme
solidaire et indéformable et, après avoir fabriqué une mire de calibration résistante à
l’eau (voir Figure) nous avons procédé comme en plein air tout en immergeant
appareil et mire dans 5 mètres d’eau de mer.
Figure 3 : Calibration de l’appareil numérique effectuée dans
5 mètres d’eau depuis le sous-marin.
Les résultats de la calibration (effectuée avec PhotoModeler V.4.0) nous donnent la
focale équivalente de l’ensemble caisson-appareil ainsi que les valeurs de
l’excentrement et une approximation de la distorsion radiale.
Les premiers résultats photogrammétriques
61 photographies ont été orientées, avec 7 règles de mise à l’échelle et deux
flotteurs pour la référence à la verticale. L’orientation sur le Nord est approximative.
Plus de mille points ont été saisis et ont servi à générer un modèle numérique de
terrain. Les premiers résultats permettent de représenter le terrain, de situer les
amphores numérotées et remontées à la surface par les archéologues ainsi que les
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Page 54
différentes positions du sous-marin lors des prises de vues. La précision générale du
calcul du bloc (calcul des positions et orientations des photographies dans un même
référentiel) de 61 photographies est de l’ordre de 2.5 cm.
Figure 4 : Plan de masse partiel de l’épave. Equidistance des courbes de niveau : 5 cm, mailles
de 5m. Localisation des amphores numérotées et des différentes positions du sous-marin.
Un système de gestion documentaire dédié
Les fondements de ce projet résident donc dans le lien entre divers outils et
l’élaboration de ce lien au travers d’une approche sémantique des objets à mesurer
et à représenter. Mesure, représentation et gestion sont articulées autour d’un
modèle commun formalisé d’un point de vue «Objet » et implémenté en Java 1.3.
Les phases de mesurage et de représentation tirent particulièrement avantage de ce
modèle commun par la mise en place d’un mécanisme de valeurs par défaut
permettant de dimensionner complètement l’objet mesuré en utilisant conjointement
un ensemble de mesures effectuées et les propriétés génériques de la classe de
l’objet étudié.
I.
Structure du système de gestion de documentation
Le projet est présenté par un site Internet (http://GrandRibaudF.gamsau.archi.fr) qui
offre tout à la fois une interface de travail pour les archéologues et un lieu de
valorisation de la fouille pour le grand public. L’accès au données gérées par le
SGBD peut se faire en mode consultation par l’interface VRML et en mode
modification / ajout par l’interface textuelle, protégée par un accès restreint. Ce
travail s’inscrit également dans la problématique de gestion d’information au travers
d’Internet, formalisée dans le cas de GIS dans le travail de Kristin Leukert ([Leukert,
2000]).
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Client
Site web : http://GrandRibaudF.gamsau.archi.fr
Requête en consultation
sur le SGBD
et génération HTML
depuis l’interface VRML
ARPENTEUR
Module de
photogrammétrie
numérique
Requête en consultation,
ajout et modification sur le SGBD
et génération HTML
depuis l’interface textuelle
Php4
Php4
Serveur
Servlet & RMI
Gestion de
persistance
des objets
(PSEPRO)
Object
O1
O11
Oi
On
Traduction Objet / Relationnel
MySql
Génération de fichiers de rapport
au format HTML, VRML
Figure 5 : Schéma synoptique du système de gestion de documentation de la fouille de l’épave
du Grand Ribaud.
II.
L’élaboration d’un corpus spécifique
Le système de gestion documentaire proposé dans ce travail repose sur l’hypothèse
de l’existence d’un modèle théorique des objets architecturaux étudiés. Depuis les
amphores jusqu’au navire, nous pouvons proposer un modèle théorique pour ces
objets. Ce modèle a pour vocation de décrire, d’une part une typologie d’objet,
d’autre part un ensemble de relations décrivant le comportement et l’agencement de
ces objets entre eux. Dans un premier temps notre travail portera sur l’élaboration
d’une classification des amphores que nous allons utiliser dans notre système. Un
travail mené en étroite collaboration avec les archéologues nous permettra
d’organiser ces connaissance relatives aux amphores et de les formaliser dans la
base de connaissances liée à l’Arpenteur.
III.
Typologie des amphores
Simple emballage perdu fabriqué en série par une main d’œuvre servile, soit à très
bon marché, l’amphore a permis de transporter en très grande quantité à travers
toute la Méditerranée les denrées alimentaires de base comme le vin, l’huile, les
conserves et les sauces de poisson, produits indispensables dans la cuisine antique.
Riches d’un grand nombre d’indications sur l’organisation sociale du commerce :
marques de potiers, inscriptions peintes mentionnant parfois le nom et la qualité du
produit, l’identité du producteur et celle du négociant, ces récipients apportent à
4
l’histoire économique une documentation exceptionnelle .
4
Voir le rapport scientifique de la fouille écrit par Luc Long et disponible en ligne :
http://GrandRibaudF.gamsau.archi.fr
Page 55
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Les premières indications touchent à la forme et au volume de l’objet. Dès la fin du
XIXème siècle, les travaux de l’épigraphiste allemand Heinrich Dressel sur les
amphores du Monte Testaccio et du Castro Pretorio, à Rome, ont permis de mettre
au point la première typologie qui est toujours utilisée aujourd’hui. Il fallut attendre
ensuite l’avènement de l’archéologie sous-marine et l’étude de cargaisons
immergées, au lendemain de la seconde guerre mondiale, pour voir se développer
un renouveau de la recherche dans le domaine des formes et des productions.
Toutes les amphores de l’épave 5 sont d’origine étrusque et se rapportent à la même
forme individualisée par F. et M. Py dès 1974 (type 4) dans une étude sur les
importations en Vaunage et à Villevielle (Gard). Onze ans plus tard, M. Gras et M.
Slaska, complétèrent cette première classification en proposant une typologie des
amphores d’Etrurie méridionale. Le type Py 4 et ses avatars furent inclus dans le
groupe EMD. (Voir [Py, 1972], [Py M. et F., 1974] et [Py, 1985] et également les
travaux de [Sourisseau, 1997]). D’une manière générale, nos amphores sont
relativement standardisées. Elles présentent une forme pansue avec un bord en
amande collé directement en haut de la panse, sans laisser de place au col. La base
de la lèvre est parfois soulignée d’une strie fine bien marquée. Le fond plat mais
étroit est taillé. Sa forme est parfois ovale plutôt que circulaire. Les anses sont
hautes, régulières et bien courbées. On verra, au demeurant, que cette production
homogène, vraisemblablement issue d’un même atelier ou d’une même série
d’ateliers, accuse des variations notables qui sont donc parfaitement
contemporaines. De fait, l’homogénéité du chargement qui ne compte aucune
amphore grecque mais uniquement des amphores Py 4 très standardisées
visiblement originaires d’un seul centre de production sont les indices d’un
commerce unitaire.4
Cette régularité de production nous permet d’utiliser une approche modélisatrice et
de formaliser cette connaissance en une hiérarchie d’objets partageant des
propriétés et structurée selon le paradigme Objet. Les amphores de l’épave ont, pour
l’instant, été classées en quatre sous-classes de l’amphore Py 4 selon des
considérations morphologiques.
IV.
Des relations liant les objets
Examen du cas d’étude
Après un examen attentif, nous avons observé des traces d’usure très nettes sur les
anses, sur la lèvre et sur la panse de certaines amphores. Ces traces de frottement
confirment qu’une partie au moins des récipients était solidement arrimée par des
liens d’environ 6 à 7 mm qui ont entamé l’argile profondément. Du coup, des
vérifications faites sur d’autres amphores étrusques recensées dans les dépôts du
DRASSM ont mis en évidence des marques similaires qui étaient jusque-là passées
inaperçues. Sur les récipients de l’épave, certaines de ces traces d’usure partent de
l’anse (très entamée en profondeur) et se poursuivent plus bas sur la panse,
indiquant que les amphores du haut étaient parfois attachées à celles de la couche
inférieure.
On signalera en outre qu’un certain nombre d’amphores présentent un orifice ou un
sillon plus ou moins grand, parfois allongé, situé sur le milieu de la panse ou à 13 ou
14 cm en dessous de son diamètre maximal. Cette détérioration se situe très
exactement au point de contact avec la lèvre des amphores inférieures.
5
La chronologie des amphores Py 4 et de la céramique grecque découverte sur le site,
s’accordent pour placer le naufrage entre 525 et 480 avant JC.
Page 56
Page 57
Cette constatation qui se vérifie sur les images du sondage où les couches sont
encore bien agencées, a pu être mise parfaitement en évidence par ailleurs lors de
l’empilement expérimental.
Figure 2 : A gauche, traces d’usure sur les amphores ; à droite, réalisation expérimentale de
l’empilement des amphores. Simulation dans les locaux du DRASSM sur des amphores retirées
du site.
Proposition de modélisation
On se place dans le cadre de l'utilisation d'un système de visualisation traditionnel.
Soient deux objets A et B. On pose A et B tel que la relation "A supporte B" soit
vraie. Si on déplace A et que le système ne gère pas de relation entre les objets qu’il
manipule, alors A change de position, mais pas B. Le prédicat "A supporte B" n'est
plus respecté. Un système supportant les relations doit permettre de maintenir
automatiquement la cohérence du groupe "A-B". Dans le cadre de notre système
documentaire le mécanisme mis en place est le suivant6 : tout objet recevant un
message "contrôlé" le transmet à son contrôleur. Celui-ci trouve la relation impliquée
par le message et actionne la méthode de la relation correspondant au couple
(sélecteur du message, signature). Le plus souvent cette méthode réalise un
traitement au cours duquel l'objet destinataire est sollicité par une de ses méthodes.
Le résultat est transmis en retour.
Exemple : l'objet A reçoit le message "déplacement (3,4)", signifiant déplacement de
3 en x et de 4 en y. Il transmet le message à son contrôleur qui détecte la présence
de la relation "A supporte B". Le contrôleur transmet le message à la relation qui
"sait" que faire et en conséquence demande à B de réaliser ce déplacement, puis à
A et rend ensuite le résultat attendu.
Modéliser les relations entre les objets de l’univers étudié répond à une double
problématique :
•
Il ne s’agit pas tant de déplacer un objet et d’utiliser le mécanisme de relation
pour voir se propager par transitivité l’information du déplacement de l’objet
sollicité que de fournir au système de mesure et plus généralement de
positionnement dans l’espace, un faisceau d’informations sur la localisation de
l’objet. Les mesures sur l’objet étant fortement incomplètes et n’étant supportées
que par un petit nombre de primitives géométriques sur chaque amphore, la
détermination complète des paramètres du modèle est liée à la description de la
morphologie des amphores (décrite dans le modèle) et à l’ensemble des
relations qui concernent l’objet étudié.
•
Par ailleurs, si on met en place un mécanisme de relations entre objets, il
devient primordial de le sauvegarder comme une partie intrinsèque du modèle.
6
Ce travail a été réalisé avec le précieux concours de Gilles Gaillard.
Page 57
Page 58
La voie de la réification des relations permettra de sauvegarder ces relations
comme des objets autonomes dans un SGBDOO. La mise en place d’un
système gérant la persistance des objets a déjà été mis en œuvre dans
l’Arpenteur en utilisant le couple RMI / SGBDOO mono-utilisateur (PSEPRO
d’ObjectStore). Nous projetons d’utiliser ce même mécanisme pour décrire les
relations entre les amphores de l’épave et ainsi minimiser la saisie.
V.
Mesure, représentation et requête liées à un corpus
d’objets
Les outils de mesure et de représentation doivent manipuler un ensemble d’objets
dont le comportement doit être dynamique si l’on veut considérer l’ensemble des
objets et leurs relations. Il n’est en effet pas facile de faire la part entre le
comportement statique d’un objet (indépendant de l’état et du temps) du
comportement dynamique (dépendant de l’état et variant au cours du temps) [Braux,
Noyé, 2000]. Que ce soit pour des problèmes de mesure (mécanisme de valeur par
défaut, instanciation de données non mesurées) ou des problèmes de représentation
(expression de la morphologie à l’aide de VRML ou Java 3D), le comportement de
l’objet est défini de façon générique à l’aide d’une interface (au sens Java) et chaque
objet implémente selon la situation les méthodes spécifiées. Cet aspect de la
programmation, schématisé dans la figure 58, est clairement énoncé dans les
travaux de Mathias Braux et Jacques Noyé.
Object
State
Method i ()
Method i ()
ContretState 1
Method i1 ()
ContretState m
Method im ()
Figure 4 : Le schéma de conception, d’après Mathias Braux et
Jacques Noyé, [Braux, Noyé, 2000].
L’utilisation de cette approche de la programmation objet nous a permis de rendre
aisément dynamique le comportement des objets modélisés et nous permet de
générer des représentations graphiques dans des formats divers à l’aide d’interfaces
communes.
VI.
Le lien avec la photogrammétrie
La diversité des objets manipulés par l’archéologue et la complexité géométrique des
surfaces qui les décrivent nous ont conduits à rechercher sur ces objets des
particularités morphologiques stables, décrites dans le modèle, sur lesquelles portera
la mesure. Un ensemble de primitives géométriques simples servent à approximer
ces particularités morphologiques et sont utilisées comme interfaces entre la mesure
photogrammétrique et le modèle sous-jacent. La finalité de la mesure pouvant être
double :
•
détermination des positions et orientations des objets dans le référentiel général
du navire ; il s’agit ici de mesurer un objet dont la morphologie générale nous est
donnée a priori. Dans le cas présent, le module de mesure est prévu pour la
mesure des amphores de PY4-GRF1 à 4. C’est-à-dire les quatre classes
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d’amphore isolées sur cette épave. La spécificité de la mesure de ces classes
tient essentiellement aux valeurs par défaut qui diffèrent, la forme générale
restant identique.
•
Les mesures donnant lieu au calcul des positions et orientations de l’amphore
peuvent également servir à déterminer des caractéristiques intrinsèques de
l’amphore, données qui sont généralement mesurées par une autre méthode
quand l’amphore est remontée à la surface. Une détection de conflit entre la
mesure photogrammétrique et ces données extérieures est mise en place sans
toutefois qu’une décision soit prise par le système. Nous abordons ici le
problème délicat de révision de données et de détection de faute sur lequel nous
projetons de travailler dans le futur. Voir à ce sujet les travaux de Zhongchao Shi
([Shi, 2000])
Figure 5 : Interface de saisie d’amphore dans l’Arpenteur. La saisie se fait conformément à un
modèle théorique et est connectée à une base de données distante.
La mesure photogrammétrique est supportée par quelques points stratégiques de
l’amphore (pointillé sur le schéma de la page 60 ). Cinq zones servent à définir, de
façon redondante, les paramètres de définition du référentiel de l’amphore. Si la
mesure s’avère impossible sur certaines parties, le mécanisme de détermination du
référentiel utilise les relations entres amphores (si elles existent) ou des valeurs par
défaut. Le problème d’inférence de valeurs fondées sur des données incomplètes ou
devant être remise en cause est fréquent en archéologie. On peut consulter avec
intérêt les travaux de Claire Reeler qui utilise la logique floue pour formaliser cette
incertitude ([Reeler, 1996-1], [Reeler, 1996-2]).
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Page 60
Z
Y
o
X
Figure 6 : Localisation des zones supportant
la mesure photogrammétrique sur les amphores.
VII.
Génération de maquettes tridimensionnelles comme
interfaces de requêtes
Figure 7 : Visualisation de la maquette 3D de l’épave, dans l’état actuel de la fouille, interface
VRML vers la base de données. Equidistance des courbes de niveau = 5cm. Les sphères
jaunes représentent les diverses positions du sous-marin et permettent l’accès aux
photographies. 80 amphores sont présentes.
Comme on a pu le voir sur la figure en page 57, le problème de la représentation de
l’épave et de sa cargaison prend tout son sens en 3D. Actuellement, seule une
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couverture de surface a été faite lors de la campagne de fouille d’octobre 2000 mais
les futures campagnes (la prochaine aura lieu en juillet 2001) mettrons en évidence
les couches inférieures d’amphores (estimées pour l’instant à trois) et la structure
même du navire. Le système de visualisation 3D permettra tout à la fois de
représenter graphiquement les hypothèses archéologiques sur l’organisation des
amphores ainsi que sur la structure du bateau et d’interroger la base de données sur
les individus représentés et le type de relations qu’ils entretiennent entre eux.
Interopérabilité et choix technologiques
Le projet s’inscrit dans une histoire. L’informatisation d’une fouille archéologique
implique une remise en cause importante des outils et méthodes utilisés auparavant.
Les prémices du projet datent d’une demande de collaboration du DRASSM au MAP
pour la réalisation de la campagne de photogrammétrie sous-marine. L’occasion
d’une collaboration plus riche et d’un projet plus global a été saisie dès ce moment.
Les divers outils, à différents niveaux de développement, existaient au MAP-gamsau
[Drap & Grussenmeyer, 2000], les interrogations sur le lien entre relevé
photogrammétrique, représentation 3D et base de données étaient déjà présentes
([Drap, Hartmann-Virnich , Grussenmeyer, 2000]). Il restait à synthétiser l’expérience
et à proposer un modèle coopératif pour l’équipe.
La dernière contrainte était la composante propriétaire des logiciels utilisés. Pour
pouvoir être libre d’installer le système dans tous les laboratoires des équipes
impliquées et pour nous assurer que la consultation du site n’impliquerait pas de
licence particulière, nous avons convenu de n’utiliser que des logiciels en accès libre
sur le réseau Internet.
Le projet est donc bâti sur les outils suivants :
•
•
•
•
•
•
I.
Serveur Web : Apache 1.3.20
Servlet : JServ
SGBD : MySQL
Langage de script : PHP4
Langage de développement : JAVA 1.3 + bibliothèque JAI 1.02 (traitement
d’image pour l’aspect photogrammétrique
Langage de formalisation de scène 3D : VRML 2 et JAVA 3D
Le SGBD
Le choix du SGBD, MySql a des implications fortes sur le reste du projet mais à ce
jour n’est pas définitif. La première question que le lecteur est en droit de se poser
est la suivante : pourquoi utiliser un SGBD relationnel alors que la structure objet est
omniprésente dans ce projet ?
Au moins deux raisons ont présidé à ce choix :
•
•
Les archéologues devaient pouvoir continuer à travailler sans avoir trop à
changer d’habitudes, l’utilisation d’un SGBD relationnel leur était familière dans
leurs précédents travaux, le système devait, pour eux, être interrogeable via une
requête SQL. L’utilisation de MySql au travers du réseau avec le gestionnaire
PhpMyAdmin permettait de résoudre ce problème même s’il le déportait sur
l’aspect développement informatique.
Par ailleurs, ce projet a débuté à l’occasion de la première campagne de fouille,
le schéma de classe n’était pas encore figé (il subit encore aujourd’hui des
modifications). Dans ce cas, l’utilisation d’un SGBD objet de type PSEPRO,
d’ObjectStore utilisé déjà dans le strict cadre photogrammétrique de l’Arpenteur,
pose des problèmes de cohérence dans le temps. Nous devons, assurer la
pérennité des observations enregistrées, plus de 100 amphores à ce jour, et
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supporter des modifications de la structure du modèle enrichi par les réflexions
des archéologues.
Nous avons donc développé des classes spécialisées dans la traduction Objet (au
sens Java) vers les tables MySql en s’appuyant sur le standard JDBC. Plusieurs
travaux intéressants sur les échanges Objet/Relationnel existent et montrent des
voies efficaces (par exemple ceux de Clauss Priese, [Priese, 2000]). Néanmoins,
nous n’avons pas sophistiqué le schéma du SGBD relationnel pour garder une
structure simple pouvant être l’objet de requêtes élémentaires. Cette solution, qui a
ses avantages (utilisation simple de PHP4 comme script d’interface entre le client
HTML/VRML, le serveur Apache et le serveur MySql) sera remise en cause quand la
fouille aura progressé et que les structures de données seront figées.
II.
Interface et Implémentation
La structure de la base de données GrandRibaudF
Trois types de données sont répertoriés dans la table amphore : des données
d’identification (nom, numéro, identificateur de fouille, numéro d’inventaire,
description, localisation), des mensurations (hauteur, masse, volume, différents
diamètres, nombre de fragments, mesures sur la lèvre) et des données
photogrammétriques (origine, points mesurés, phi, omega, kappa). Ces données
reflètent la structure de la classe JAVA correspondante.
Le mécanisme d’accès à la base de données à travers internet
La machine cliente envoie au serveur une requête http contenant l'exécution d'un
script (par exemple : http://GrandRibaudF.gamsau.archi.fr/chercher.php). Sur la
machine serveur, la requête est transmise au serveur Apache. L'exécutable PHP est
lancé et analyse le contenu du script. Il lance d'abord une connexion sur la base de
données gérée par MySQL, puis, par exemple, une requête de sélection. La base de
données renvoie le résultat de la requête à l'exécutable PHP qui met en forme le
résultat de cette requête et crée dynamiquement une page au format HTML qu'il
transmet au serveur Apache. Ce type d’outil permet d’élaborer une interface
utilisateur souple et rapide. Les échanges des données mesurées dans le module de
photogrammétrie par Java – RMI et Servlet ont des performances nettement moins
intéressantes.
Différents types d’affichage des résultats
Les interfaces utilisateurs sont écrites en PHP, langage de script qui s’insère par le
biais de balises (<?php … ?>) dans le code HTML des pages WEB. Cette écriture
simple et puissante permet de générer facilement des modules spécifiques et de
s’adapter aux modifications de la structure de la base de données proposées
régulièrement par les archéologues depuis le début de ce projet. C’est un excellent
outil de prototypage.
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Figure 8 : Interfaces utilisateur d’interrogation du SGBD écrites en PHP.
L’interface phpMyAdmin
Le Système de gestion Documentaire proposé ici doit être utilisé par tous les
membres de l’équipe quelles que soient leurs compétences informatiques. De même
que l’outil de photogrammétrie ne requiert plus de grandes connaissances
techniques, l’accès à la base de données devait pouvoir se faire sans être spécialiste
de la programmation PHP et également sans être physiquement devant la machine
serveur. En fait, les archéologues doivent pouvoir utiliser le système et le maîtriser
complètement depuis leur lieu de travail (laboratoire ou domicile). Nous avons opté
pour l’utilisation de PHPMyAdmin qui est une interface permettant d’administrer une
base MySQL à travers le réseau. Outre sa convivialité et sa simplicité d’emploi, ce
système permet d’administrer une base depuis toute machine connectée à Internet
et non plus uniquement sur le serveur qui gère cette base. Toutes les fonctionnalités
de base sont disponibles sous forme de liens URL associés à des scripts PHP
dialoguant avec la base de données : création et modification de bases, de tables ;
modification de la structure des tables par ajout, déplacement, renommage des
champs ; exécution de requêtes SQL par sélection dans des formulaires d’utilisation
très intuitive ou sous forme de batchs ; importation de tables depuis des fichiers
textes ; exportation et dumps de tables ; gestion aisée des droits d’accès sur
l’interface.
La consultation de la base à partir d’un CD et sans connexion internet
Pour des besoins de démonstration, d’utilisation à domicile, sur le terrain ou dans un
laboratoire non relié au réseau internet, il nous a semblé intéressant de développer
une version du système de base de données complètement autonome et tournant
sous les différentes versions du système Windows. Nous avons donc rassemblé sur
un CD-Rom les différentes applications nécessaires : un serveur web Apache, le
gestionnaire de base de données MySQL accessible par l’intermédiaire des scripts
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PHP (uniquement en consultation et non pas en modification), une machine virtuelle
JAVA 1.3, les bibliothèques et packages nécessaire à l’Arpenteur. Tous les services
sont lancés automatiquement à l’insertion du CD-Rom. Nous envisageons de
développer une version autonome du système de documentation et de mettre en
place un mécanisme de mise à jour du serveur par transfert sur un support physique
(ZIP ou CD).
Développements en cours et en projet
De nombreux développements sont en cours et ce projet a été le point de départ
d’un ensemble de questionnements que nous projetons de mener à bien. Quatre
directions se dessinent :
•
•
•
•
La gestion des relations entre objets du modèle et les problèmes de réifications,
La visualisation 3D comme interface à un SGBD,
Le problème délicat de la révision de données,
Enfin le lien avec l’outil de photogrammétrie qui pourrait bénéficier plus avant
des informations géométriques 3D et 2D des objets mesurés.
I.
Visualisation et interaction
L’intérêt de la visualisation d’une maquette 3D pour l’archéologie à l’échelle de
l’édifice n’est plus à démontrer (Paul Reilly dès 1990 dans un article intitulé Towards
a virtual archaeology publié lors des rencontres CAA -Computer Applications in
Archaeology- à Southampton décrivait clairement l’intérêt de l’élaboration d’un
modèle 3D et de sa visualisation). Depuis cet aspect a été largement étudié et de
nombreuses études théoriques sur la reconstruction du passé ont été menées à
bien. (Voir à ce propos la synthèse de Juan A. Barceló [Barceló, 2000]).
Les limites de VRML
Le langage de description de scène 3D VRML est bien adapté à une visualisation
rapide et simplifiée. Couplé à un langage de script tel que PHP, il permet également
un interfaçage simple et efficace vers un SGBD relationnel dans le sens de la
consultation. Dans ces limites d’utilisation, il remplit parfaitement son office et de
nombreux projets de recherche l’utilisent (par exemple le projet d’un musée virtuel
dédié à l’évolution d’une ville, développé par Maria Elena Bonfigli et Antonella
Guidazzoli [Bonfigli, Guidazzoli, 2000] ou bien avec une solide interface JAVA 2D,
les travaux pédagogiques sur les SIG de Kate Moore, Jason Dykes et Jo Wood,
Université de Leicester, [Moore, Dykes, Wood, 1997]).
Néanmoins VRML souffre d’un manque de portabilité (aucun visualisateur
performant et gratuit n’a été développé pour les systèmes unix) et surtout d’un
énorme manque de souplesse quant à la mise à jour dynamique du modèle 3D. La
scène est décrite dans un fichier et les liens vers l’extérieur (URL vers un SGBD par
exemple) sont également codés dans le fichier. La modification dynamique du
contenu d’une scène VRML est une opération lourde, très peu portable et limitée
dans ses possibilités.
L’ouverture de JAVA 3D
Depuis la version 2 de Java (Java 1.2 et 1.3), une bibliothèque graphique 3D est
mise à disposition. Comme VRML, JAVA 3D propose un graphe de scène et une
structure claire de l’espace représenté. Les concepteurs de JAVA 3D sont impliqués
dans le développement de VRML et proposent un ensemble de ponts et traducteurs
entre ces formats (principalement dans le sens VRML / Java3D).
Les avantages évidents de JAVA 3D sur VRML résident en deux points :
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•
•
JAVA 3D est une bibliothèque JAVA et peut donc être utilisée directement
depuis le langage de développement du modèle. Le lien entre représentation
graphique et modèle devient alors intime et il est possible d’envisager facilement
un lien bidirectionnel entre le modèle objet et sa représentation graphique, donc
entre un gestionnaire d’objet persistant, l’objet acteur et sa représentation
graphique.
La visualisation d’une scène n’est plus liée à un outil de rendu 3D rare et peu
portable et ne dépend plus que de la présence de la bibliothèque JAVA 3D sur la
machine hôte. JAVA 3D est distribué pour la grande majorité des systèmes
informatiques actuels.
Nous sommes actuellement en train de développer un ensemble de mécanismes,
basés sur le schéma de conception vu page 58, pour offrir aux objets un
comportement dynamique quant à leur expression graphique. Cette approche
permettra également de visualiser le tissu de relations liant les objets.
II.
Les problèmes de révision de données
Le problème de la révision de données est crucial dès que plusieurs moyens de
mesure sont en jeu et que, de plus, le modèle sous-jacent peut évoluer. Par
exemple, dans notre cas, le nombre de couches d’amphores et leurs positions
relatives sont encore de l’ordre de l’hypothèse archéologique et peuvent évoluer. Ce
problème de révision est clairement identifié dans le cadre des SIG ([Peled,
Raizman, 2000], [Shi, 2000]) mais reste ici légèrement plus complexe. Nous devons
gérer des données issues de la mesure photogrammétrique ou de procédés manuels
sur les amphores remontées à la surface. Toutes ces mesures sont incomplètes et
représentent le même objet à des moments différents. La confrontation de ces
mesures aux modèles élaborés (sur la base d’une série de mesures manuelles) doit
permettre de mettre en évidence les fautes et éventuellement de remettre en cause
le modèle.
Conclusion
Ce projet est jeune et en cours de développement. Les différents éléments du
gestionnaire fonctionnent ensemble et sont accessibles sur le réseau. La première
étape du projet est atteinte : des équipes d’horizons différents travaillent sur le même
outil, chacun ayant fait quelques pas vers les autres afin d’harmoniser le vocabulaire
et d’établir un langage commun. Les différents modes de représentation des objets
manipulés par les archéologues formalisés avec un langage Objet ou une approche
relationnelle coexistent et les différents passages d’un modèle à l’autre sont
transparents pour l’utilisateur. La gestion des données, problème omniprésent dans
l’archéologie, est ici traitée sous deux aspects : le premier purement textuel et le
second dans l’optique du géo-référencement des objets, ces deux approches étant
disponibles au travers du réseau Internet.
Le premier aspect, plus traditionnel, permet grâce à une interface textuelle, les
opérations classiques sur un SGBD. Le géo-référencement implique un point de vue
étroitement lié à la connaissance que l’on a des objets manipulés. L’utilisation d’une
maquette 3D comme interface au SGBD permet d’allier les informations purement
documentaires (bibliographie, observations diverses faites lors de sa découverte,
photographies) à une représentation 3D de l’objet. Cette expression graphique de
l’objet s’appuie sur le contenu de la base de données (position, orientation,
dimension) et sur les connaissances génériques de l’objet (forme théorique, valeurs
par défaut, relations entre divers objets). La maquette 3D, générée par le système,
représente le modèle générique de l’objet, défini par l’archéologue, dimensionné par
la mesure photogrammétrique et à ce titre est une interface pertinente entre
l’utilisateur et le SGBD.
Page 65
Page 66
Références bibliographiques (ARPENTEUR et épave Etrusque du Grand
Ribaud)
[Barceló, 2000] Juan A. Barceló Visualizing what might be. An introduction to virtual
reality techniques in archaeology. VIRTUAL REALITY IN ARCHAEOLOGY, Edited by
Juan A. Barceló, Donald Sanders, Maurizio Forte. Published by Archéopress PO Box
920 Oxforf OX27YH, 2000.
[Bonfigli, Guidazzoli, 2000] Maria Elena Bonfigli, Antonella Guidazzoli, A www virtual
museum for improving the knowledge of the history of a city VIRTUAL REALITY IN
ARCHAEOLOGY, Edited by Juan A. Barceló, Donald Sanders, Maurizio Forte.
Published by Archéopress PO Box 920 Oxforf OX27YH, 2000.
[Braux, Noyé, 2000] Mathias Braux, Jacques Noyé, Changement dynamique de
comportement par composition de schémas de conception. LMO’99 Langage et
modèles à objet, Coordonnateur Jacques Malenfant, Roger Rousseau, Edition
Hermès 1999, pp 147, 162.
[Brovelli, 2000] Maria Antonia Brovelli, Archeogis: an interoperable model for
archaeological data XIXth Congress of the International Society for Photogrammetry
and Remote Sensing (ISPRS), Geoinformation for all, Amsterdam 16-23 July 2000.
Int. Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, Vol XXXIII, Tome IV-B
commission IV, pp 140, 148.
[Calvino, 1972]. Italo Calvino, Lee villes invisibles ( Titre original : Le città invisibili),
Editeur original Giulio Einaudi, Turin 1972. Traduit de l’Italien par Jeaun Thibaudeau.
Edition de Seuil, 1973, ISBN 2-02-029770-1 page 100.
[Hartmann-Virnich, 1996]. Andreas Hartmann-Virnich, La priorale Notre-Dame
d’Aleyrac: Congrès archéologique de France, 150, 1992. Paris, 1996, 9-21.
[Hartmann-Virnich, 1996]. Andreas Hartmann-Virnich, La priorale Notre-Dame
d’Aleyrac. In : Congrès archéologique de France, 150, 1992. Paris, 1996, 9-21.
[Hartmann-Virnich, 1998]. Andreas Hartmann-Virnich, Avignon. Palais des Papes. In
: Bilan scientifique 1998, Direction Régionale des Affaires Culturelles, ProvenceAlpes-Côte d’Azur, Aix-en-Provence, 1999, p. 125-126.
[Hartmann-Virnich, 1999]. Andreas Hartmann-Virnich, Avignon. Palais des Papes,
Tour Saint-Laurent. Etude archéologique des élévations. In : Bilan scientifique 1998,
Direction Régionale des Affaires Culturelles, Provence-Alpes-Côte d’Azur, Aix-enProvence, 1999, p. 155.
[Hemmleb, Wiedemann, 1997] Matthias Hemmleb & Albert Wiedemann, Digital
rectification and generation of orthoimages in architectural photogrammetry, CIPA
International Symposium 1997, Goeteborg Sweden, ISSN 0256-1840, pp 261, 267.
[Jacob, 1992] Christian Jacob, L’empire des cartes. Approche théorique de la
cartographie à travers l’histoire. Bibliothèque Albin Michel, Histoire. Paris, 1992.
ISBN 2-226-06083-9.
[Karras et all. 1997) Karras George, Patias Petros, Petsa Elli, Ketipis Kostas, Raster
Projection and development of curved surfaces CIPA International Symposium 1997,
Goeteborg Sweden, ISSN 0256-1840, pp 179-185
[Kraus, 1997-1] Kraus, K., with contributions by Peter Waldhausl., 1997.
Photogrammetry Vol. 1 : Fundamentals and Standard Processes. Translated by P.
Stewardson. Dummler, Bonn.
[Kraus, 1997-2]Kraus, K., with contributions by J. Jansa and H. Kager, 1997.
Photogrammetry Vol. 2 : Advanced method and applications. Translated by P.
Stewardson. Dummler, Bonn.
[Lianos, Patias, 1999] Nikolaos Lianos, Petros Patias A virtual underwater
archaeological park, ISPRSS WGV/5 and WGV/2 joint worshop, Photogrammetric
measurement , object modelling and documentation in architecture and industry.
Thessaloniki, Greece, 1999. ISBN 960-431-535-8. pp 259, 265.
[Leukert, 2000] Kristin Leukert, GIS-internet architectures XIXth Congress of the
International Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS),
Geoinformation for all, Amsterdam 16-23 July 2000. Int. Archives of Photogrammetry
and Remote Sensing, , Vol XXXIII, Tome IV-B commission IV, pp 572, 579.
Page 66
Page 67
[Lianos, Patias, 1999] Nikolaos Lianos, Petros Patias A virtual underwater
archaeological park, ISPRSS WGV/5 and WGV/2 joint worshop, Photogrammetric
measurement , object modelling and documentation in architecture and industry.
Thessaloniki, Greece, 1999. ISBN 960-431-535-8. pp 259, 265.
[Moore, Dykes, Wood, 1997] Kate Moore, Jason Dykes et Jo Wood, Using Java to
interact with geo-referenced VRML within a Virtual Field Course, ICA, Visualisation
Commission meeting, Stockholm, Suëde, 1997
[Peled, Raizman, 2000] A. Peled, Y. Raizman, Three-dimensional digital
photogrammetric update of the israeli national gis data base XIXth Congress of the
International Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS),
Geoinformation for all, Amsterdam 16-23 July 2000. Int. Archives of Photogrammetry
and Remote Sensing, Vol XXXIII, Tome IV-3, pp 443, 448.
[Priese, 2000] Clauss Priese Architecture of a Reusable and Extensible DataBaseWrapper with Rule-Set Based Object-Relational Schemes, OOPSLA’99 Worshop on
« Java and Databases : Persistence Options » Revue l’Objet Volume 6 N° 3 pp 333,
352, Hemès, 2000.
[Puech 97] W. Puech. Localisation, reconstruction et mosaïque appliquées aux
peintures sur cylindres généralisés à axe droit en vision monoculaire. Institut National
Polytechnique de Grenoble, 1997.
[Py, 1972] M. Py. Les disques perlés en bronze du Languedoc oriental, in : RSL, 38,
1972, 1, p. 27-61.
[Py M. et F., 1974] Py F. et Py M. Les amphores étrusques de Vaunage et de
Villevielle (Gard), in : MEFRA 86, 1974, 1.
[Py, 1985] Py. M. Les amphores étrusques de Gaule Méridionale, in : Il commercio
etrusco arcaico, Atti di Roma, 5-7 dicembre 1983, 1985, p.73-94.
[Reeler, 1996 - 1] Claire Reeler, Fuzzy Logic, Neural Networks and the Analysis of
pa Sites Applications of GIS: Proceedings of Colloquium II, UISPP XIIIth Congress,
Forli, Italy, September 1996 Johnson, I. & North, M. (eds) 1997. Sydney University
Archaeological Methods Series 5.
[Reeler, 1996 - 2] Claire Reeler, Beyond GIS: Artificial Intelligence in Archaeology
Applications of GIS: Proceedings of Colloquium II, UISPP XIIIth Congress, Forli, Italy,
September 1996 Johnson, I. & North, M. (eds) 1997. Sydney University
Archaeological Methods Series 5.
[Shi, 2000] Zhongchao Shi, GIS database revision --the problems and solutions
XIXth Congress of the International Society for Photogrammetry and Remote
Sensing (ISPRS), Geoinformation for all, Amsterdam 16-23 July 2000. Int. Archives
of Photogrammetry and Remote Sensing, Working Group IC WG IV/III.2, pp 494-501.
[Sourisseau, 1997] Sourisseau J.-Chr. Recherches sur les amphores de Provence et
de la Basse Vallée du Rhône aux époques archaïque et Classique (fin VIIè-début IVè
s. av. J.-C.), thèse de doctorat, Aix-en-Provence, 1997.
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des procédures de relevé informatisées
Équipe :
Didier LAROCHE, Philippe BACH,
Etudiants du DEA « Modélisation et simulation des espaces
bâtis »
Prtenaires :
Ecole d’architecture de Strasbourg, Œuvre Notre Dame,
Monuments historiques
La présence d’un outil d’acquisition laser 3D au laboratoire MAP permet de
poursuivre les expériences menées ces dernières années, à l’instigation du Mécénat
Technologique et Scientifique d’EDF, dans le domaine de l’enregistrement
numérique des objets architecturaux.
L’outil concerne d’une part le capteur SOISIC (version longue distance), d’autre part
son exploitation logicielle ( logiciel 3Dipsos, version 2.0), tous deux mis au point par
la société MENSI (cf. page xx).
Rappelons que les opérations antérieures ont porté sur un échantillonnage varié de
structures à caractère patrimonial : Pont-Neuf à Paris, sanctuaire d’Athéna à
Delphes, … L’application à des sites reconnus d’intérêt historique est en effet une
des directions évidentes de ces recherches, dans la mesure où il s’agit de structures
pour lesquelles la documentation graphique fait défaut ou reste lacunaire et pour
lesquelles cette documentation constitue un préalable indispensable à l’analyse et à
l’intervention physique (conservation, protection, mise en valeur…).
Nous avons engagé une série d’opérations qui visent plusieurs objectifs :
•
•
•
optimiser les procédures de saisie 3D en fonction des caractéristiques
matérielles et logicielles de l’outil 3D,
évaluer l’adéquation du système aux différents cas de figure qui se présentent
dans le domaine du bâti ancien,
proposer un cahier des charges destiné à pallier les défauts constatés, ou à
améliorer les procédures de saisie ou de traitement logiciel.
Le travail porte actuellement sur la cathédrale de Strasbourg, dans le cadre d’une
action de partenariat entre l’École d’architecture de Strasbourg, l’Œuvre Notre-Dame,
institution ancestrale partiellement en charge des travaux de restauration, ainsi que
l’État, propriétaire du bâtiment classé monument historique. Des actions
complémentaires sont engagées, concernant la collection d’antiques de l’Université
Marc-Bloch.
III.
Objectifs
Le capteur SOISIC et le logiciel 3Dipsos ont été développés dans le but de fournir un
outil de modélisation rapide et précis de centrales nucléaires. Malgré la similarité
apparente de ce champ d’application (l’architecture), le caractère très particulier du
domaine d’exploitation défini par EDF a conduit les concepteurs de la société MENSI
à développer des procédures de traitement spécifiques à la nature des
infrastructures concernées. Pour simplifier, on peut dire que le scanner est utilisé
pour déterminer la géométrie des installations, alors que le logiciel permet de
transformer cette information (nuages de points) en composants géométriques
simples aptes à fournir un modèle 3D utilisable pour des travaux de maintenance des
sites.
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L’application de cette technique à l’architecture ancienne, avec une fourchette
chronologique considérable, puisque la grotte Cosquer date de – 18.500 !, pose des
problèmes particuliers qui relèvent autant de l’usage assigné aux relevés que des
caractères propres aux structures étudiées.
IV.
Le programme d’étude
La cathédrale de Strasbourg, édifice emblématique de l’histoire de l’architecture,
offre de nombreuses pistes d’investigation, qui devraient faire du travail engagé par
le MAP - Crai un élément majeur d’évaluation de l’outil scanner dans le domaine des
Monuments Historiques. Par ailleurs, les services informatiques de l’Œuvre NotreDame réalisent actuellement une modélisation 3D de l’édifice, ce qui doit nous
permettre de tester les procédures d’intégration des relevés effectués dans une
modélisation traditionnelle (3DSMax).
Pour cette première phase, qui se veut expérimentale, nous avons défini des cas de
figure de nature variée, afin de couvrir le champ d’application potentiel de
l’architecture ancienne. Quatre axes de recherches sont privilégiés :
La statuaire
Présente dans un très grand nombre d’édifices historiques (de l’antiquité au XIXe
siècle), la statuaire se caractérise par une quasi impossibilité de ramener sa
géométrie à des composants géométriques simples. C’est la raison pour laquelle, il
n’existe, en dehors des expériences tentées lors du programme de Delphes, aucune
représentation informatique satisfaisante d’édifices incluant des sculptures. Un
premier objectif consiste donc à évaluer les problèmes dus à l’import des relevés
(poids des fichiers, homogénéité de la représentation…).
L’activité de l’Œuvre Notre-Dame dans le domaine de la taille de pierre offre un autre
champ d’application du relevé scanner. La réalisation de copies de la statuaire,
conséquence d’une politique de protection des pièces originales, s’effectue selon des
moyens traditionnels qui accordent une place prépondérante au savoir-faire des
sculpteurs. Personne n’est à même d’évaluer précisément l’exactitude des copies,
qui dans certains cas ont conduit à plusieurs générations depuis l’œuvre originale. Le
cas d’une des plus fameuses sculptures, la Synagogue, doit nous permettre de
rendre compte, par comparaison des relevés effectués sur ses différentes versions,
de l’imprécision éventuelle dans la réalisation de fac-similés.
Cette même statue doit également servir d’exemple pour tester le relevé comme outil
d’analyse stylistique (ici dans la problématique d’une éventuelle parenté avec la
statuaire de Reims) en en proposant des schémas de composition tridimensionnels.
Les premiers essais réalisés s’attachent à étalonner les résultats (au niveau des
nuages de points ainsi qu’après facettisation) obtenus en fonction de la précision des
maillages demandée, des conditions de la prise de vue, du nombre et des angles de
points de vue, des procédures de consolidation, de simplification ou de lissage
offertes par 3Dipsos. Tous ces paramètres, qui peuvent modifier le temps de saisie
dans des rapports très élevés, doivent être confrontés, afin d’arriver au résultat
souhaité en terme d’exploitation ultérieure.
Les éléments architectoniques complexes.
La modélisation en cours de la cathédrale a fait apparaître les limites des méthodes
de description ou de représentation d’éléments complexes : modénatures, sculpture
architecturale, etc. Seules des procédures de mapping permettent actuellement
d’intégrer, par exemple, un chapiteau roman dans son contexte. Il ne saurait pourtant
être question, en raison de la masse d’éléments concernés, d’utiliser directement les
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relevés importés comme cela peut être envisagé dans le cas de la statuaire. Cela
d’autant plus que ces éléments, répétitifs, résultent d’un épannelage volumétrique
qu’il est indispensable de comprendre et de restituer selon une logique
architecturale.
Là aussi, le travail effectué au sein de l’atelier des tailleurs de pierre de l’Œuvre
Notre-Dame pourra tirer parti du relevé tridimensionnel effectué à partir des blocs
originaux. L’informatisation en cours de ces ateliers (sous Autocad) reste en effet
confinée à des épures bidimensionnelles héritées des anciens gabarits traditionnels.
La taille de pierre assistée par ordinateur, qui est aujourd’hui une réalité, devrait
bénéficier des perspectives offertes par les scanners.
Figure1 ; nuages de points des voûtes de la nef
Dans le cas de la cathédrale, nous avons choisi de porter nos efforts sur la crypte
d’époque romane, pour des raisons d’intérêt historique (étude des états primitifs)
aussi bien qu’en raison des limites raisonnables des vestiges concernés.
Cette partie de l’étude vise à améliorer les procédures de description des volumes
sous 3Dipsos, qui se résument pour l’instant à des figures relativement sommaires
(cylindres, cônes, tores, etc), insuffisantes pour rendre compte de la réalité spatiale
des composants courants de l’architecture médiévale.
La participation ultérieure d’étudiants doctorants informaticiens sera indispensable au
sein de l’équipe pour mettre en œuvre les procédures visant à enrichir les fonctions
actuelles du logiciel.
Les volumétries gauches
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Les intervenants dans le domaine de l’architecture ancienne utilisent depuis
longtemps la photogrammétrie afin de rendre compte des surfaces gauches si
fréquentes dans l’architecture médiévale. L’outil scanner ne pourra prétendre
rivaliser avec la photogrammétrie que lorsque seront mises au point des passerelles
fonctionnelles entre le relevé en nuage des points et la définition informatique des
surfaces irrégulières. Les voûtes de la cathédrale de Strasbourg sont un excellent
champ d’expérimentation de ces techniques puisque, construites en théorie sur des
volumétries relativement simples, elles présentent en réalité des déformations
systématiques dues en partie à des impératifs de chantier (en général des reprises
de substructions antérieures) ou à des altérations causées par le temps (tassement
des fondations sur pieux). Les relevés photogrammétriques réalisés il y a plusieurs
années pourront être comparés aux résultats obtenus par balayage laser.
L’enregistrement des aspects de surface
Le relevé de la grotte Cosquer avait déjà mis en œuvre les capacités de texturage
offertes grâce à la caméra vidéo couplée au capteur SOISIC. Cet apport est
rarement utilisé du fait de la rareté des surfaces d’origine dans bon nombre de
monuments anciens. Le relevé en cours de plusieurs objets de la collection
égyptienne de l’université Marc-Bloch à Strasbourg vise à évaluer la précision du
report des couleurs, magnifiquement conservées sur certains de ces objets
(masques peints du Fayoum, coffret canope d’époque pharaonique).
Ce domaine est particulièrement important du fait de l’impossibilité, en raison de leur
fragilité, de procéder à des moulages matériels sur ces objets. La complexité des
surfaces limite également, pour ce type d’objet, le recours à la photographie. L’outil
scanner devrait donc fournir un moyen précieux d’archiver des artéfacts menacés
par l’altération due à la lumière ambiante.
V.
Perspectives de développement
Le programme de travail se propose non pas de vérifier les capacités d’un outil qui a
déjà fait ses preuves, dans le domaine industriel mais d’adapter à un domaine
d’application extrêmement vaste (l’architecture ancienne) les procédures mises au
point lors du développement de cette technologie sous l’égide d’EDF. Seule la
collaboration des informaticiens, des architectes, des archéologues et historiens d’Art
peut rendre opérationnelle ces technologies encore confinées à des actions isolées
et prestigieuses.
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AXE 2
ACQUISITION 3D, MODELISATION,
RESTITUTION, IMAGERIE EN ARCHITECTURE
ACQUISITION 3D,
MODELISATION,
RESTITUTION,
IMAGERIE
EN ARCHITECTURE
75
81
87
Réalité augmentée et études d'impact
88
Simulation des phénomènes lumineux :
91
de Phostere à Candela
91
ModLum : un outil d'aide a la conception de projets d'illumination
99
Interface et modèle de visite virtuelle de l'Institut de France
103
113
L'exemple de Nasium
125
Simulation de l’état initial de la Villa Majorelle
129
El Jem, la maison d’Africa
131
Le projet Dougga
137
Le projet Oudhna
143
Restitution des Thermes de Saint Bertrand de Comminges
147
Proposition de restitution d'habitat néolithique de Haute - Egypte
149
Le site de Mourral - Millegrand
151
157
27
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Traitements numériques des images photographiques
Equipe
Serge FARAUT
Ce thème de recherche s'intéresse aux différents aspects du traitement numérique
d’images photographiques pour des applications de modélisation et de simulation
des caractéristiques spatiales et visuelles (spatio-visuelles) de l’environnement du
projet architectural, urbain ou paysager. Les images, quelle que soit leur provenance,
représentent un support considérable d'informations que ce soit comme support de
réflexion (aide à la décision, conception, etc) ou comme support de communication
(production, représentation, etc). L'émergence relativement récente des nouvelles
technologies informatiques de traitement et d'acquisition de l'information a multiplié
de manière importante les possibilités d'exploitation de ces images de manière
presque exclusivement numérique, et le domaine de l'usage d'images de qualité
photographique est particulièrement concerné. L'évolution des capacités de
traitement, aussi bien matérielles que logicielles, a également permis de rendre
abordable de nouveaux outils de manipulation permettant d'exploiter directement ces
images au format numérique avec une qualité équivalente, sinon meilleure, que celle
obtenue par les techniques plus traditionnelles pour certaines tâches bien définies.
Deux axes principaux du traitement sont abordés :
•
•
la modélisation de l'environnement existant : acquisition et interprétation
d’informations sur l’environnement (d’ordre géométrique, perceptif, …) à partir
de documents de type photographique ou vidéographique
la représentation et la restitution visuelle du modèle pour l’analyse du paysage
et la communication : génération d’images de synthèses photo-réalistes,
techniques de réalité virtuelles (VRML, panoramiques VR),
acquisition,
restitution et synthèse d’images en relief (stéréographie)
Cette problématique est articulée autour du principe d'une mise en relation
coopérative entre les outils d'acquisition d'informations spatio-visuelles, de
modélisation (modeleurs tridimensionnels, systèmes de gestion de données
localisées) et de restitution (imagerie 3D). Elle a comme objectif de déterminer des
approches de modélisation fonctionnelle s'appuyant sur une analyse et une
évaluation d'outils numériques correspondant aux attentes et aux contraintes de la
modélisation et de la représentation d'environnements architecturaux, urbains ou
paysagers. Ce travail s’inscrit dans le contexte de la détermination d’une
1
méthodologie et d’un système de modélisation de l’environnement qui peut être
schématisé par le diagramme suivant :
1
Faraut Serge - Analyse et synthèse d'images pour l'étude paysagère - Actes du séminaire
de l'UMR 694 MAP CNRS/MCC - 25-27 mai 1999 - p111-116
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Capteurs
optiques
Images
réelles
Environnement
Reconstruction
Tridimensionnelle
relévés
Mise en
correspondance
2D/3D
SIG
MNT
Anlyse d'images
nu
mé
Modélisation
spatio-visuelle
Modèle 3D
3D
Images
réelles
2D/3D
Cartes,
plans,...
acq. 3D
on
ati
ris
Base de données
d'images
Images
générées
Restitution
images 2D
Ces approches font appel, dans le cadre d'expérimentations, à des outils et des
techniques qui sont issus d'autres domaines d'application (outils de modélisation
tridimensionnelle, outils de création d'images panoramiques, techniques de
traitement et d'analyse d'images, techniques de calibration de capteurs optiques,
etc.) ou qui sont développés de manière spécifique. Nous nous intéressons
également aux possibilités offertes par les nouvelles technologies de prise de vue,
principalement les appareils photographiques numériques, qui non seulement
permettent d'obtenir des images aux caractéristiques géométriques mieux contrôlées
(celles qui sont liées au capteur optique), mais permettent aussi de mémoriser
d'autres informations "proprioceptives" de la chaîne optique (par exemple une
estimation de la focale de l'objectif) pouvant être utilisées par la suite de manière
optimale.
Nous avons essentiellement développé et expérimenté deux approches qualitatives
et quantitatives de traitements numériques d’images qui sont, d'une part, la création
de nouvelles images (bidimensionnelles) par assemblage de photographies et,
d'autre part, la modélisation tridimensionnelle à partir de photographies. Les critères
essentiels servant de base à la spécification et à l'évaluation de ces méthodes et de
ces outils sont principalement la qualité de la formalisation et du contrôle de la
chaîne numérique depuis l'acquisition (prise de vue, formalisation et détermination
des caractéristiques géométriques des optiques) à la restitution, l'importance des
moyens matériels et logiciels à mettre en œuvre (objectif d'économie de moyens), et
l'adéquation avec les pratiques et les usages plus "traditionnels". Nous avons pu
présenter [Faraut Serge - Modélisation spatio-visuelle 2D et 3D : Traitements
numériques des images photographiques - Séminaire de l'UMR 694 MAP
CNRS/MCC - décembre 2000] une méthode d'assemblage d'images permettant de
fusionner des images prises dans des conditions de prises de vue différentes
(orientations, focales) tout en restant dans l'hypothèse d'une reconstruction purement
bidimensionnelle (point de vue supposé fixe).
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Restitution
images 3D
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Cette méthode utilise le principe de la mise en correspondance interactive de
caractéristiques contenues dans les images et une technique d'optimisation (par
minimisation d'un critère d'erreur) permettant de déterminer les orientations de
chacune des images et les distorsions des optiques avec un contrôle numérique de
la précision du résultat obtenu (estimation des erreurs de positionnement au niveau
de l'image). Ces caractéristiques permettent ensuite la génération d'images globales
(panoramiques en projection cylindrique ou sphérique) ou la génération d'images
ayant des propriétés d'orientation données.
Exemple d'image globale en projection sphérique et d'images générées
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Exemple d'assemblage d'un ensemble de quatre photographies (Ecole de danse de St Pierre
des cuisines - Toulouse)
Par ailleurs, des expérimentations ont été réalisées afin d'évaluer les potentialités et
les limites des outils de modélisation tridimensionnelle utilisant des photographies
comme support de construction et pour la détermination d'informations purement
géométriques, d'aspect et de texture ou encore de nature sémantique. À cet effet
nous évaluons les différentes approches de reconstruction par l'utilisation d'entités
caractéristiques de type géométrique "élémentaires" (points, sommets, etc.), d'entités
linéaires ou surfaciques (segments, facettes polygonales, surfaces gauches
paramétrées, etc.), d'entités volumiques élémentaires (parallélépipède, cylindre,
cône, etc.), ou par des entités orientées objet (paramétriques, sémantiques, etc.).
Ces approches ont été expérimentées, dans un premier temps, sur des exemples de
modélisation de structures de type architectural, et évaluées par une comparaison
entre les informations originales et les possibilités de restitution (par imagerie de
synthèse tridimensionnelle)
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Photographies originales
Simulation 3D à partir du modèle reconstruit
Comparaison entre image de synthèse et modèle 3D reconstruit (mêmes conditions
d'observation).
Nous prolongeons notre approche, dans le cadre de ce thème de recherche, par
l'étude de l'utilisation conjointe d'images globales générées par assemblage d'images
(images panoramiques cylindriques ou sphériques, complètes ou partielles) et des
techniques de reconstruction tridimensionnelle (voir schéma suivant) pour évaluer les
nouvelles possibilités offertes de représentations interactives tridimensionnelles
(restitution de parcours "virtuels", restitution stéréoscopique, etc.).
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d’objets architecturaux complexes
Equipe :
Salim BELBLIDIA, Jean-Pierre PERRIN
Malgré le développement constant des machines et des algorithmes graphiques, la
visualisation en temps réel de modèles tridimensionnels complexes reste un véritable
problème, car il existera toujours une scène dont la complexité dépassera les
capacités de calcul d'une machine même très puissante.
Un des moyens possibles de résoudre ce problème est de représenter le modèle
avec des niveaux de détail plus ou moins fins selon les besoins de l'utilisateur et le
type d'application. La méthode consiste à simplifier la géométrie des objets pour en
produire plusieurs représentations de complexité variable. L'utilisation d'algorithmes
de simplification géométrique permet d’effectuer cette tâche automatiquement.
Les algorithmes de simplification géométrique sont relativement nombreux et
différents. La plupart d’entre eux sont très exigeants sur la régularité topologique des
surfaces à simplifier, dans le but précisément d’en préserver les propriétés [4][5][3].
L’algorithme que nous avons choisi d’étendre n’appartient pas à cette catégorie
puisqu’il permet de simplifier des objets polygonaux quelconques, même si ceux-ci
présentent une topologie irrégulière. En effet, dans certains modèles, générés sur
des modeleurs CAO, il peut arriver qu’il y ait des facettes doubles, des sommets
confondus ou une juxtaposition de volumes clos décrivant un même objet.
Cet algorithme est intéressant par son caractère général mais il présente
l'inconvénient de ne pas permettre un contrôle suffisant du résultat, ce qui mène
parfois à des versions simplifiées très dégradées. Pour cette raison, nous avons
apporté des adaptations à cet algorithme [2], et ceci de deux manières : la première
consiste à utiliser des volumes englobants adaptés à la forme des objets à simplifier,
et la seconde permet de guider l’algorithme en fixant, a priori, un objectif de
simplification. Ces deux adaptations visent à permettre une meilleure maîtrise du
résultat.
I.
L’algorithme original : simplification par échantillonnage
L’algorithme de Rossignac et Borrel [1], classé
d’échantillonnage, comporte les phases suivantes :
•
•
•
•
parmi
les
méthodes
La pondération des sommets consiste à affecter, à chaque sommet, un poids
représentant son importance géométrique par rapport à d’autres sommets. Ce
poids peut-être, par exemple, la longueur de la plus grande arête incidente.
La triangulation des polygones est une étape optionnelle qui a pour but d'éviter
l'apparition, après fusion des sommets, de polygones gauches..
La subdivision du volume englobant en cellules est la phase dont dépend le
niveau de simplification de l’objet, la taille des cellules étant la dimension
maximum des détails à supprimer.
La fusion des sommets consiste à déplacer tous les sommets contenus à
l’intérieur d’une cellule, soit vers le barycentre des points pondérés, soit vers le
sommet de poids fort. Dans le premier cas, on obtient une approximation de la
géométrie de l’objet, alors que dans le second, on en conserve les traits les plus
marquants.
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•
L'élimination est la phase qui réduit concrètement la complexité de l'objet
puisqu’elle consiste à supprimer les sommets d’angle nul, les arêtes de longueur
nulle, les polygones de surface nulle et les polygones doubles.
2 x 2 x 15
2x2x9
2x2x5
2x2x3
version 1
version 2
version 3
version 4
original
Exemple de simplification avec différentes valeurs de subdivision régulière
Après des expérimentations menées sur divers objets, nous avons constaté que
l’utilisation d’un partitionnement régulier du volume englobant exige une approche
itérative de la simplification, qui implique que l’on ne peut arriver à un résultat
satisfaisant qu’après une série de cycles simplification, évaluation, modification de
paramètres, simplification, etc.
II.
Volumes englobants adaptés aux objets
Le partitionnement de l’objet est la phase qui consiste à subdiviser le volume occupé
par l’objet en petites unités de volumes à l’intérieur desquelles les sommets seront
fusionnés. Dans la version originale de l'algorithme, l’objet est contenu dans un
parallélépipède dont les plans sont parallèles aux plans de coordonnées (xy, xz et
yz). La subdivision de ce volume se fait à l’aide de plans parallèles à ces mêmes
plans.
Ce volume englobant est rapide à calculer et convient à des objets obtenus par
extrusion d’une section le long d’un vecteur parallèle à un axe de coordonnées.
Cependant, il peut donner des résultats moins satisfaisants sur d’autres types
d’objets notamment courbes comme les cylindres, les tores ou les sphères, laissant
ainsi apparaître des défauts qui pourraient être évités en utilisant des volumes
englobants et des modes de partitionnement plus adaptés.
Volume englobant cylindrique
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Ce mode de partitionnement consiste à utiliser un cylindre englobant d’axe parallèle
à un des axes de coordonnées. Ce cylindre est découpé en tranches par des plans
perpendiculaires à son axe, en secteurs par des plans rayonnants autour de son axe
puis en pistes concentriques. Une opération de partitionnement est donc définie par
le nombre de cellules dans chaque dimension : nα, nh et nr. Les cellules obtenues ne
sont plus des parallélépipèdes mais des portions de cylindres
Ce mode de partitionnement se révèle particulièrement efficace pour les objets de
révolution, souvent utilisés dans les scènes architecturales pour modéliser des objets
tels que les colonnes, les balustres, les chapiteaux, etc. Il a pour effet d’agir
séparément sur le profil de la révolution par le nombre de tranches, et sur la
définition de la révolution par le nombre de secteurs. Tout se passe comme si l'objet
était généré de nouveau à l'aide d'un modeleur, en réalisant la révolution d'un profil
autour d'un axe, mais avec de nouveaux paramètres de facettisation. Le détail
intéressant est que la description de l’objet à simplifier est simplement une
énumération de polygones.
Nous présentons ci-dessous trois résultats de simplification obtenus sur une base de
colonne en utilisant différents paramètres de partitionnement.
Objet original
nα=4, nh=24
nα =24, nh=3
nα=12, nh=6
Simplification d'une base de colonne.
Volume englobant sphérique
Ce mode de partitionnement apparaît comme un prolongement logique des deux
modes de subdivision orthogonal et cylindrique. Même s’il peut paraître moins utile
que les deux autres, il peut s’appliquer à tous les objets d’apparence sphérique
comme les têtes de statues, les feuillages d'arbres, etc.
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L’objet est contenu dans une sphère englobante qui est subdivisée en secteurs , en
secteurs et en couches concentriques. Les cellules obtenues sont des portions de
sphères.
Nous avons expérimenté ce mode de partitionnement sur une description polygonale
de la sphère en utilisant différentes valeurs numériques présentées ci-dessous.
Objet original
nα=4, nβ=20
nα =40, nβ=4
nα=10, nβ=10
Simplification d'une description polygonale de sphère.
III.
Simplification guidée par des objectifs
Contrôle de la qualité
Le principe de cette approche est de simplifier le plus possible l’objet sans atteindre
un niveau de dégradation donné. Ce niveau de qualité requis est exprimé par
l’utilisateur en termes de déplacement maximum de sommets, en précisant soit une
distance absolue, soit un pourcentage de la plus grande dimension de l’objet.
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Après les phases de pondération et de triangulation, l’algorithme de simplification
opère de la manière suivante : l’objet est d'abord contenu dans une cellule unique qui
coïncide avec son volume englobant. Dans cette cellule, le déplacement maximum
des points est évalué. Si celui-ci est inférieur au seuil toléré, la fusion est effectuée et
la procédure s'arrête. Dans le cas contraire, la cellule est divisée en deux et la
procédure reprend à l'identique avec chacune des cellules filles.
cellule = volume
englobant
fusion
non
déformation > seuil ?
évaluation de la déformation
fin
pour chaque
cellule fille
répartition
des points
subdivision
de la cellule
annulation
de la fusion
oui
Algorithme de simplification guidé par un objectif de qualité.
Contrôle de la complexité
Le principe de cette approche est d’atteindre une complexité donnée de l’objet tout
en le simplifiant le mieux possible. L'utilisateur spécifie le niveau de complexité de
l'objet résultant, en termes de nombre de sommets à conserver ou de pourcentage
de sommets à conserver.
De la même manière que pour l'objectif de qualité, à l'initialisation de l'algorithme,
l'objet est d'abord contenu dans une cellule unique. Si le nombre de sommets fixés
par l'utilisateur n'est pas atteint, la cellule où le déplacement de sommets est le plus
grand est choisie. La fusion des points y est annulée, la cellule est subdivisée et la
fusion a lieu dans les deux cellules secondaires. La procédure itérative continue
jusqu'à atteindre le seuil de complexité fixé.
cellule = volume
englobant
fusion
incrémenter le nombre de
sommets
pour chaque
cellule fille
Nb sommets < seuil ?
non
fin
oui
répartition
des points
subdivision
de la cellule
recherche de la cellule contenant
la plus grande déformation
Algorithme de simplification guidé par un objectif de complexité.
Le fait que la cellule où le déplacement de sommet est le plus important soit choisie
à chaque itération pour y annuler la fusion permet d’obtenir la plus petite erreur
possible dans la limite de la complexité fixée.
IV.
Réalisation
AutoCAD
d’un
applicatif
de
simplification
pour
Sur la base de ces adaptations, nous avons développé une application de
simplification pour AutoCAD, utilisant les fonctionnalités de la bibliothèque C++
Object ARX.
Elle permet de traiter, en entrée, tous les objets surfaciques disponibles : les faces
3D indépendantes (3DFace), les maillages polygonaux réguliers (PolygonMesh) et
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les maillages indexés (PolyfaceMesh). Le résultat de la simplification peut être
produit sous la forme d’un ensemble de faces ou d’un maillage indexé.
L’interface de saisie des paramètres de simplification permet à l’utilisateur de choisir
principalement une méthode de simplification : subdivision régulière, contrôle de la
qualité ou contrôle de la complexité.
Pour chacune des méthodes, des paramètres numériques permettent de définir le
niveau de simplification. Au terme de chaque opération, l’utilisateur peut choisir
d’afficher, dans le dessin, la partition spatiale ayant servi à la simplification.
Méthode et paramètres
Nombre de cellules
Subdivision
régulière
Déplacement maximum de sommet
Contrôle de
la qualité
de la taille de l’objet
Nombre de sommets
Contrôle de
la complexité
Pondération des points
Aucune
Afficher la subdivision
de sommets
Propriétés de l’objet
Identiques à l’original
Annuler
Boîte de dialogue d’options de simplifications
Bibliographie
1] ROSSIGNAC J. et BORREL P.
Multi-resolution 3d approximations for rendering complex scenes
Proceedings of the Conference on Geometric Modeling in Computer Graphics, pages
453-465, June 1993.
[2] BELBLIDIA. S
Modélisation et visualisation par niveaux de détail de scènes architecturales
complexes
Thèse de doctorat, Institut National Polytechnique de Lorraine (INPL), Février 1998.
[3] COHEN J., VARSHNEY A., MANOCHA D., AGARWAL P. and BROOKS F.P
Simplification Envelopes
Computer Graphics (Siggraph ’96 Proceedings),Vol 30, 1996.
[4] HAMANN B.
A data reduction scheme for triangulated surfaces
Computer Aided Geometric Design, Vol 11 (2), pages 197-214, April 1994.
[5] KALVIN A.D. and TAYLOT R.H.
Superfaces : polygonal mesh simplification with bounded error,
Technical report RC19808 (#87702), IBM Research Division, T.J. Watson research
Center, Yorktown Heights, NY 10958, 1994.
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pour la simulation de projets
Equipe :
Jean-Pierre PERRIN, Salim BELBLIDIA, Didier BUR, Christine
CHEVRIER, Emmanuel VIARD (jusqu'en 1998)
Partenaire :
Jean-Claude PAUL, Équipe ISA de l’UMR LORIA
La plate-forme logicielle présentée ici est le fruit des travaux de recherche menés
dans les domaines de la reconstruction 3D, réalité augmentée ou modélisation et
simulation des espaces bâtis. Elle vise à fournir un outil complet de simulation
lumineuse prenant comme champ d'application l'architecture.
Les difficultés rencontrées par les concepteurs de projets d'illumination pour
imaginer, formaliser et communiquer leur travail proviennent de l'absence de média
traditionnels les aidant dans ces tâches. Les plans techniques, les croquis et
illustrations qu'ils produisent pour un projet ne représentent que partiellement, pour
eux-mêmes et pour leurs interlocuteurs, le caractère et les particularités d'une mise
en lumière.
Cette plate-forme se fixe donc comme objectif de proposer au concepteur un
ensemble d'outils lui permettant,
•
de concevoir son projet en l'expérimentant et en le visualisant rapidement, et
•
de le communiquer en lui offrant des possibilités de représentations variées :
images fixes, animation, déplacement en temps réel dans le modèle illuminé.
L'idée d'un tel système de simulation est née du constat que les logiciels où une
simulation correcte de la lumière est implantée sont rares et ne permettent
généralement pas de traiter des modèles géométriques complexes illuminés par des
dizaines ou des centaines de sources. Par ailleurs, leurs fonctionnalités sont souvent
limitées et leur mode de fonctionnement difficilement adaptable aux méthodes de
travail des concepteurs.
Destiné, dans un premier temps, aux chercheurs, cet outil a néanmoins pour
ambition à terme de s'adresser à toute personne (architecte, urbaniste, concepteur
de projet d'illumination, ingénieur en génie civil) désirant réaliser une simulation
d'ambiances lumineuses d’un environnement architectural ou urbain, intérieur ou
extérieur, qu'elle soit diurne ou nocturne.
Après avoir détaillé les besoins en matière de simulations virtuelles et d'études
d'impact, nous présenterons dans une première partie les travaux de recherche
réalisés en matière de réalité augmentée, illustrés de quelques exemples. Dans un
deuxième partie nous montrerons les recherches menées en matière de simulation
des phénomènes lumineux et les implémentations réalisées sur des ensembles
architecturaux complexes avec les exemples des projets d'illumination de la
mosquée de Kairouan et de l'ancien hôpital San Juan de Dios à Quito. Nous
terminerons par la présentation de ModLum, qui est une plate-forme d'implantation
de projets-lumière développée par l'équipe.
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Réalité augmentée et études d'impact
Equipe :
Jean-Pierre PERRIN, Salim BELBLIDIA, Didier BUR, Christine
CHEVRIER
Partenaire :
Equipe ISA de l’UMR LORIA
Les simulations réalistes concernant l'insertion d'une future construction dans un site
urbain ou naturel et l'estimation de son impact sur le milieu tendent à devenir un
enjeu essentiel non seulement pour la communication du projet mais aussi pour
l'aide qu’elles apportent aux concepteurs et aux décideurs. Au vu de la complexité
des phénomènes physiques concernant le monde réel et de l'impossibilité de les
représenter tous de manière réaliste, il nous a semblé intéressant d'orienter la
recherche vers des techniques de simulation qui mêlent étroitement images virtuelles
et images du monde réel (photographies) et permettent d'ajuster une image de
synthèse et une image photographique en calculant divers paramètres de contrôle position de la caméra, angle de prise de vue, ambiance lumineuse, etc – paramètres
permettant d'augmenter l'impression de réalisme par renforcement de l'effet de
perspective lors du montage et par la simulation d'effets atmosphériques variés.
Les travaux ont porté sur des techniques d'ajustements géométrique et
photométrique. L'ajustement géométrique entre l'image de synthèse et l'image
photographique numérisée s'effectue à partir des paramètres de la caméra et à l'aide
d'un dispositif qui permet de masquer les objets en fonction de leur profondeur
(éloignement des objets par rapport à l'observateur). Des méthodes de
reconstruction géométrique 3D de la scène sont ensuite utilisées. L'ajustement
photométrique est calculé à partir des informations disponibles sur la position de la
ou des source(s) lumineuse(s).
I.
Contexte de la recherche
La technique où une image photographique du réel est augmentée par des images
de synthèse d’objets qui ne sont encore que virtuels pose de nombreux problèmes
qu’il convient de résoudre pour obtenir une cohérence au niveau de l’image, en
particulier des problèmes d’ordres géométrique et photométrique.
Avant 1986, les solutions apportées n’étaient que manuelles. De 1986 à 1991, les
techniques deviennent semi-automatiques mais ne font encore que très peu appel
aux techniques d’analyse d’images pourtant nécessaires à la détermination précise
de paramètres d’ajustement géométrique (détermination des paramètres de prises
de vue, détermination des objets occultants, des positions des sources lumineuses
réelles), et photométrique (détermination des intensités lumineuses des sources,
gestion des interactions lumineuses entre les objets réels et virtuels). À partir de
1993, deux axes principaux de recherche se distinguent :
•
•
les applications temps réel où prime la rapidité de la simulation (médecine,
industrie …). Le réalisme est secondaire (encore incompatible avec le temps
réel), l’information et la précision étant primordiales.
les applications nécessitant un degré de réalisme important (cinéma, publicité,
prototypage, simulations d’illumination et simulations architecturales, …).
II.
Problématique
Les données du problème concernant la réalité augmentée sont généralement la
formalisation des informations virtuelles (description du projet architectural ou du
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projet d’illumination ou bien encore d’hypothèses archéologiques dans le cas d’une
restitution) d’une part et information sur la réalité (photographies, images fixes ou
animées du site réel) d’autre part. Les problèmes à résoudre sont les suivants :
•
•
Détermination des paramètres de prise de vue : une grande précision est
indispensable à l’ajustement géométrique entre l’image du réel et l’image du
virtuel. Il est en effet nécessaire que la projection de l’objet virtuel corresponde
exactement à celle de son emplacement dans l’image du réel. La figure 1
montre la projection du modèle simplifié du pont Neuf sur l’image du réel pour
vérifier que les paramètres du point de vue virtuel correspondent à ceux du point
de vue réel. Cependant, en synthèse d’images, on utilise une projection
perspective parfaite, qui est loin de modéliser fidèlement le comportement d’un
appareil photographique ou d’une caméra. Aussi, avons nous adapté, en
collaboration avec l’équipe ISA (UMR LORIA), des modèles utilisés en analyse
d’images, afin de déterminer, avec une grande précision, les points de vue.
Interpolation : le modèle précis utilisé pour la caméra est ensuite exploité et
réutilisé pour permettre le calcul des images de synthèse. Des techniques
d’interpolation entre images ont été mises en œuvre afin de minimiser les temps
de calcul.
Figure 1 : projection du modèle simplifié du pont Neuf pour vérifier les paramètres de la caméra.
•
Positions relatives : l’insertion de l’image de l’objet virtuel sur l’image réelle n’est
cependant pas suffisante. Il faut également, par exemple, tenir compte de la
position de certains objets réels qui doivent rester au premier plan sur l’image
finale, tenir compte des ombres des objets les uns sur les autres, etc. (Figure 2).
Une reconstruction partielle de certains objets réels est nécessaire pour gérer
correctement ces interactions. Ce problème constitue une partie d’un autre
travail de recherche complémentaire (projet Revcap, p. XX). Divers paramètres
de prise de vue peuvent également parfois être nécessaires comme la
profondeur de champ par exemple.
Figure 2 : résultat de l’incrustation sur une image de la séquence du pont Neuf.
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Cette approche a ete expérimente su la simulation des projets d’illumination du Pont
Neuf, du Pont de la Tournelle et du Pont Notre Dame à Paris.
Figure 3: exemples de projets d’illumination simulés en réalité augmentée. Pont de la Tournelle
et pont Notre Dame.
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Simulation des phénomènes lumineux :
de Phostere à Candela
Équipe :
Jean-Pierre PERRIN, Christine CHEVRIER, Didier BUR
Partenaire :
Jean-Claude PAUL, Équipe ISA de l’UMR LORIA
La simulation des phénomènes lumineux est, à plusieurs niveaux, d'une importance
capitale pour le projet d'architecture et les édifices architecturaux : au niveau de la
conception, où les outils de simulation devraient permettre d'assister efficacement le
concepteur dans ses recherches; au niveau de la communication, de manière à
fournir des informations fiables et réalistes. Or, l'un des problèmes les plus ardus
rencontrés par les concepteurs-éclairagistes est l'extrême difficulté à représenter de
manière réaliste leur projet d'illumination conformément à la réalité physique des
propriétés photométriques et colorimétriques de la lumière et des caractéristiques
des matériaux. Le développement d'un système de simulation des phénomènes
lumineux s'avère un travail extrêmement difficile sur le plan scientifique. C'est
pourquoi ce programme a été mené en association avec une équipe du CNRS
(équipe ISA, UMR LORIA) et avec le soutien du Mécénat Technologique et
Scientifique d'EDF pour ce qui concerne les expérimentations vraie grandeur. La
problématique de la recherche est fondée sur trois composantes : la complexité des
modèles géométriques, l’efficacité algorithmique et l’interactivité en phase de
conception.
La recherche sur la complexité des modèles géométriques est une des tâches
dévolues au MAP - Crai. Elle s'est centrée sur la prise en compte des aspects liés à
la conception de l’éclairage et sur la gestion des niveaux de détail en fonction de
critères discriminants tels que l'éloignement de la caméra, les relations entre
composition architectonique et projet de mise en lumière et l'importance de la
contribution de l’objet dans l’éclairement de la scène.
La recherche sur l'efficacité algorithmique et les modèles physiques constitue le
domaine d'activité de l'équipe ISA. Elle a permis la réalisation de deux prototypes de
logiciels de radiosité : Phostère et Candela. C'est sur la base de cette plate-forme de
développement que le MAP - Crai a effectué ses recherches relatives à la troisième
composante - l'interactivité en phase de conception - en réalisant un outil interactif de
positionnement des sources lumineuses dans un environnement tridimensionnel :
ModLum. Un certain nombre d'expériences en vraie grandeur ont été réalisées en
utilisant les outils développés par les deux équipes dans le but d'en tester les
fonctionnalités et la validité.
I.
La modélisation de la lumière et de son comportement et son implantation sur des
ensembles urbains font partie des préoccupations du laboratoire depuis plus de 8
ans. Ces travaux se poursuivent en collaboration étroite avec l’équipe ISA (UMR
LORIA). A l’origine de ce thème de recherche, la volonté d’apporter aux concepteurs
lumière un instrument d’aide à la décision et un outil de simulation a initié un travail
scientifique extrêmement complexe, dont « Phostere » était le premier prototype
opérationnel financé par EDF. De nombreux projets ont été réalisés avec ce logiciel
(illuminations de la Cour Carrée du Louvre, de la place Stanislas à Nancy, de
plusieurs ponts de Paris…). Le prototype ayant atteint sa durée de vie (impossibilité
d’évolution des méthodes et modèles implantés), un nouveau programme de
recherche intitulé « Candela » a vu le jour.
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Les recherches portant sur la simulation des phénomènes lumineux ont fait l’objet
d’un grand nombre de travaux, concernant en particulier les modèles physiques
complexes servant de bases de calcul. Les recherches s’orientent actuellement sur
le calcul des radiosités en temps réel et la réalité virtuelle. La complémentarité entre
le MAP - Crai et l’équipe LORIA-ISA permet d'assurer le traitement de toutes les
composantes de la problématique.
Phostere n’était qu’un premier prototype et malgré des algorithmes performants et
des calculs de grande précision (radiosité, modélisation des matériaux et des
sources lumineuses basée sur des mesures physiques), il n’était ni ergonomique ni
interactif. Fort de l’expérience précédente un deuxième prototype appelé Candela a
été développé par l’équipe ISA. Basé sur une nouvelle architecture logicielle et sur
une bibliothèque graphique d’objets et de méthodes (Open Inventor), Candela
permet de pallier aux inconvénients de Phostere.
II.
Problématique
Le MAP - Crai travaille actuellement sur les problèmes liés à la modélisation
géométrique (Candela n’acceptant que des bases de données respectant un
ensemble de critères), sur la modélisation lumineuse (le placement des sources
lumineuses dans la scène est une tâche longue qui se faisait jusqu’à présent sans
outil interactif graphique puissant), sur le calcul d’images fixes et de séquences
d’images (qui vient en aval de la simulation).
Là encore le choix de la plate-forme Open Inventor facilite le développement
d’interfaces et d’outils gravitant autour de Candela.
III.
Résultats obtenus
La partie expérimentation en vraie grandeur étant dévolue au MAP - Crai les
résultats à obtenir avec Candela ont nécessité le développement de plusieurs
applicatifs indispensables à la réalisation de véritables projets sur des bases de
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données architecturales de grande taille : convertisseurs de formats, outils de
vérification des données, générateur d’interface graphique et interface d’implantation
de projet-lumière (Cf ModLum), etc.
Les simulations expérimentales ont fourni l’occasion de modifier les modèles de
sources lumineuses : possibilité d’obtenir des faisceaux lumineux en « pinceau » par
exemple, modification de la méthode de calcul de l’atténuation de la lumière.
L’expérimentation sur projet réel permet de mettre l’ensemble des composantes du
logiciel au banc d’essai et de le faire évoluer.
Un module de calcul d’images fixes et de séquences d’images a été développé pour
exploiter les résultats 3D de la simulation avec Candela. Différents systèmes
optiques ont été modélisés selon les besoins : vue perspective parfaite, simulation
d’un appareil photographique (distorsions, profondeur de champ), caméra,
observateur (images stéréoscopiques), images panoramiques (cylindrique, sphérique
ou cubique pour Quicktime)… Un module (ivTravel) nous permet de définir une
courbe de déplacement pour une caméra avec une pré-visualisation OpenGL en
temps réel .
Les perspectives d’évolution de Candela sont l’amélioration de l’interactivité des
programmes par l’ajout de nouvelles fonctionnalités : retours d’informations,
génération de scripts automatiques, etc.
IV.
Exemples de simulation de mise en lumière de projets
complexes
La grande mosquée de Kairouan (Tunisie)
Cet édifice figure parmi les quatre plus importants monuments de la religion
islamique et de l’architecture musulmane. A ce titre et dans le cadre d’un programme
de mécénat technologique et scientifique initié par Electricité de France, une
simulation avant mise en lumière s’imposait comme un des moyens d'obtenir autour
de ce projet sensible un consensus des autorités concernées.
L'illumination actuelle de la mosquée est limitée à celle du bâtiment principal qu'est le
minaret, visible dans un rayon d'une dizaine de kilomètres depuis la plaine alentour,
ainsi qu'à l'éclairage public le long des murs d'enceinte de la cour. Le nouveau projet
se propose de revaloriser cette vision nocturne par l'illumination des éléments
architecturaux essentiels du monument: le dôme du minaret, ses façades, les
coupoles de la salle de prière.
La réalisation d’une simulation complexe requiert une succession d’étapes
préalables indispensables qui prennent souvent autant de temps que la simulation
elle-même. En effet, la préparation des données nécessaires au calcul proprement
dit exige une grande rigueur, évitant ainsi de nombreux problèmes ultérieurs.
La collecte d’informations (plans et documents graphiques du Service des
Monuments historiques tunisiens) ainsi qu’une campagne photographique ont servi
de base à la construction du modèle 3D et de ses textures, et bien sûr a permis au
concepteur d’éclairage (Citélum, Paris) d’élaborer la mise en lumière.
La modélisation d’un projet comprend la création de la base de données
géométriques et l’implantation du projet d’illumination.
Modélisation géométrique :
La maquette géométrique comprend les objets à simuler par illumination (appelés
objets virtuels) et les objets existants (appelés objets réels) pouvant interagir avec
les objets virtuels, comme les bâtiments environnants par exemple.
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Les problèmes essentiels à régler lorsque de grandes bases de données sont
traitées imposent le respect de certaines contraintes :
•
•
•
une hiérarchisation du modèle géométrique (pour permettre une simplification
aisée et pour distinguer les fichiers à texturer ou non),
une minimisation du nombre de polygones et la simplicité de leur géométrie,
l’obtention, avec ces polygones, de la « peau » des objets architecturaux qu’ils
représentent.
La hiérarchisation du modèle, en découpant le bâtiment par parties et objets
architecturaux, a pour but de faciliter toutes les opérations en aval : attribution des
matériaux et textures, manipulation de modèles partiels, simplification des objets,
etc.
La minimisation du nombre de polygones quant à elle diminue les temps de calcul ;
la simplicité de la géométrie des polygones facilite leur découpage en carreaux par le
programme : lorsqu’un polygone a une forme quelconque, le maillage qu’on lui
applique génère beaucoup plus de carreaux que lorsqu’il est un simple rectangle ou
quadrilatère par exemple. Un modèle 3D « idéal » pour le calcul des radiosités serait
celui constitué uniquement de l’enveloppe des objets à illuminer : si ce n’est pas le
cas, des phénomènes appelés « fuites de lumière » apparaissent, dus à un calcul
erroné de l’illumination en des points sensés être toujours situés à l’extérieur du
modèle.
La modélisation géométrique de la mosquée a été limitée aux deux zones les plus
significatives de l’édifice : la façade Nord et son minaret, la partie Sud avec ses deux
coupoles et la façade sur la cour. Chaque élément architectural reçoit une texture
créée d'après des échantillons photographiques numérisés, de manière à reproduire
le plus fidèlement possible l'aspect de l'édifice.
Réalisé à l’aide des logiciels Arc+ et Autocad, le modèle géométrique de la mosquée
représente 4 Mo sous sa forme native, et 13 Mo une fois converti au format Open
Inventor. Avant maillage, ce modèle comprend 41 000 polygones.
Modélisation lumineuse :
La modélisation lumineuse quant à elle revêt deux aspects :
•
•
l’implantation du projet d’illumination
l’intégration des données spatiales et spectrales des sources et des données
spectrales des matériaux de la base 3D.
Le projet d'illumination comporte de nombreuses sources qu'il convient d'implanter
dans la maquette virtuelle. Ce positionnement et la caractérisation de chacune des
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sources de lumière sont facilités par ModLum : l'implantation d'un projet d'illumination
complet est rapide, mais seuls des test d'illumination par calcul permettent d'effectuer
les réglages fins.
Le projet d'illumination de la mosquée de Kairouan a la particularité d'être
dynamique, c'est-à-dire que les ambiances lumineuses créées varient à la fois au
cours d'une même nuit et en fonction de la période de l'année. Cinq thèmes
d'illumination ont été retenus : coucher et lever du soleil, veille, prière, ramadan, jours
de fête. Ces 5 thèmes se basent sur un ensemble de 26 circuits électriques
comportant 280 sources de 10 types. La simulation devait rendre compte de ces 5
modes d'illumination différents. La hiérarchie du modèle d'éclairage reprend donc
cette structure par circuit, chaque circuit étant représenté par un fichier regroupant
les sources de ce circuit. Chaque thème d'éclairage fait appel à certains circuits qu'il
suffit alors d'inclure ou non dans le script de calcul de l'illumination.
Simulation du projet d'illumination
L'étape suivante de simulation a pour objet de calculer et visualiser les effets produits
par les sources lumineuses sur la maquette 3D représentant les éléments
architecturaux.
Une des particularités de notre plate-forme est qu'elle résulte de recherches menées
dans plusieurs domaines: architecture, modélisation, algorithmique, etc. La
simulation part d'un script de commandes décrivant toutes les actions à accomplir et
tous les paramètres du calcul : la base géométrique concernée, les circuits de
sources lumineuses à utiliser, la précision des calculs géométriques et
colorimétriques, la méthode d'enregistrement des résultats, etc. Lors de tests ou de
réglages, ce script permet de sélectionner uniquement une partie des bases de
données géométriques et lumineuses.
Pour la mosquée de Kairouan, chaque type de source a tout d'abord été testé
individuellement à son emplacement futur : le calcul s'effectue alors en quelques
secondes, permettant de régler les paramètres de la source (essentiellement sa
position exacte et son orientation) de manière définitive. Ces réglages sont facilités
par le type de résultat créé : un modèle tridimensionnel illuminé, autour duquel
l'utilisateur peut tourner pour mieux visualiser les projections d'ombres, la qualité de
la lumière, etc.
Ces tests sont réalisés en utilisant des paramètres de calcul « basse qualité »
progressivement affinés pour obtenir le meilleur compromis entre précision des
résultats et place mémoire occupée par ces résultats.
Le concepteur du projet peut alors, au vu de ces premières simulations, modifier son
projet en changeant le type de source, les positions, les orientations…
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L'effet recherché sur le dôme du minaret consistait par exemple à faire ressortir les
nervures de ce dôme en positionnant des sources rasantes sur la terrasse du
minaret et également à illuminer l'élément sommital du dôme par des sources situées
aux quatre coins de la terrasse. La simulation rapide sur cette partie du projet a
permis de confirmer, comme le pensait le concepteur, que les sources entre
nervures n'éclairaient pas la totalité du dôme, et que ce dernier ne formait pas
obstacle à l'éclairage du sommet par les quatre sources périphériques.
Chaque source et chaque circuit une fois testés individuellement puis en interaction
avec les autres, le calcul définitif d'une simulation peut être lancé. Il est impératif
dans cette étape de charger la totalité de la base géométrique afin de ne pas fausser
les calculs des radiosités.
Chaque résultat de simulation (un pour chaque « thème d'illumination ») est alors
enregistré sous deux formes: un modèle 3D Open Inventor destiné à la visualisation
en temps réel, un autre modèle dans lequel sont également sauvegardées les
valeurs de radiosité, autorisant donc une reprise ultérieure des calculs pour améliorer
la précision des résultats ou pour la génération d'images fixes.
Illumination des jours de fête sur la coupole de la salle de prière
V.
L'ancien hôpital San Juan de Dios, musée historique de
Quito (Equateur)
Cet ancien hôpital situé au cœur de la capitale équatorienne a été racheté par la
municipalité, et restauré pour devenir un musée, qui constitue le point de départ des
visites des quartiers historiques de la ville. Deux cloîtres séparés par une galerie en
constituent le point fort. Assez similaires par leurs dimensions, ils se distinguent
néanmoins par les différences de proportions entre les éléments qui les composent
ainsi que par les matériaux. Il a paru intéressant de faire ressentir ces particularités
architecturales à travers deux modes d’éclairage :
•
le cloître dit « républicain », plus massif et minéral, est éclairé par des sources
placées majoritairement à l’extérieur (en façade ou en périphérie de la cour).
L’élément important du patio qu’est la fontaine est également souligné par des
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sources faisant ressortir les angles et la vasque centrale. Un complément
d’éclairage est donné dans les galeries par des sources placées en hauteur et
éclairant en plongée. Une source en forte contre-plongée met en valeur chacun
des arbres. La dominante de l’illumination est donnée par des sources de
couleur froide.
Illumination du cloître républicain
•
Le cloître dit « andalou », plus frêle d’aspect, est lui éclairé de manière à ce que
les éléments porteurs assez minces se découpent en « ombres chinoises » sur
les murs bordant les galeries, seules des sources de faible puissance marquent
la partie haute des poteaux. Dans la cour, seule la vasque de la fontaine est
soulignée, laissant les murets du bassin se découper sur elle selon ce même
principe. Ici encore, une source en contre-plongée met en valeur chacun des
arbres. Un complément d’éclairage est donné dans les galeries par des sources
placées cette fois à la base des piliers et potelets, éclairant les murs
périphériques et les plafonds en contre-plongée. Des sources placées dans les
noues éclairent les parties basses de la toiture en tuiles canal. La dominante de
l’illumination est donnée par des sources de couleur chaude.
Illumination du cloître andalou
Après simulation avec ModLum et Candela de cette mise en lumière, une mission
d'experts s'est rendue sur place vérifier la cohérence du projet et apporter les
quelques ajustages et correctifs nécessaires avant réalisation définitive.
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Outre les nombreuses images fixes calculées lors de la simulation, le développement
d'un module dédié à la génération de séquences d'images animées a été développé
et utilisé pour ce projet : a titre d'exemple, une animation (présentée par la suite lors
de l'exposition de l'Association des Amis de Bagatelle en 1998) « transporte »
l'observateur d'un cloître à l'autre en survolant la galerie séparant les deux cloîtres,
lui permettant de visualiser les différences de conception et d'ambiance lumineuse
dans les deux parties de ce projet.
Un autre type de document a également été réalisé à l'aide d'un type de caméra
virtuelle spécialement implémenté dans Candela permettant de réaliser des images
cubiques et cylindriques. Ainsi les résultats des calculs peuvent prendre la forme
d'un panorama QuickTime donnant l'illusion à l'observateur de se trouver dans un
espace tridimensionnel à l'aide d'un simple visualiseur 2D.
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ModLum : un outil d'aide a la conception
de projets d'illumination
Equipe :
Christine CHEVRIER , Didier BUR, Jean-Pierre PERRIN,
Emmanuel VIARD (jusqu'en 1998)
Dans le cadre des travaux de simulation d'éclairage effectués au MAP - Crai
l'expérience a montré que la réussite d'une simulation utilisant les techniques de
radiosité (en termes de réalisme et de fidélité relative au projet d'illumination) repose
essentiellement sur la précision des caractéristiques des sources lumineuses
introduites dans les calculs.
L'utilisation de logiciels photo-réalistes (Phostere puis Candela) a révélé que l'étape
de modélisation lumineuse s'accompagne de nombreux réglages engendrant des
calculs intermédiaires, et qu’elle s'avère de ce fait très coûteuse en temps au
détriment de la qualité des images produites. Il a donc été nécessaire d’élaborer une
méthode de travail visant à améliorer l’étape de préparation des simulations; celle-ci
a conduit au développement d'un outil interactif destiné à la gestion des sources de
lumière. L’interactivité en phase de conception étant le gage de l’amélioration des
résultats finaux, la mise en œuvre d’outils ergonomiques a été le fil conducteur du
développement.
Actuellement, il n'existe aucun modeleur spécifique à la manipulation de sources
telles qu'elles sont considérées dans les logiciels de radiosité, c'est à dire prenant en
compte les caractéristiques physiques de la lumière. Par ailleurs l'essentiel des
définitions des paramètres de l'éclairage a toujours été effectué par le biais de
fichiers de descriptions, uniques interfaces entre l'utilisateur et le programme de
calcul d'images, offrant peu d'ergonomie. Les simulations d'éclairages effectuées
jusqu'à présent ont soulevé des problèmes relatifs à l'exploitation des répétitions
géométriques apparaissant dans les bâtiments, conduisant dans la plupart des cas à
des répétitions dans la description des sources de lumière. L'introduction du concept
de réseau de sources, implanté de deux manières différentes , a permis de résoudre
ces problèmes.
I.
Problématique
Le MAP - Crai a développé le programme « ModLum » afin de faciliter le réglage de
la configuration de sources lumineuses dans une scène architecturale, tant au niveau
de la conception d'un projet d'illumination qu'au stade de son implantation définitive.
Cet outil a été écrit sur la base de la plate-forme de développement Open Inventor,
dans le but d'exploiter les hautes capacités graphiques des stations de travail. Le
programme Candela étant lui-même écrit dans l'environnement Open Inventor,
l'utilisation de cette plate-forme s'est imposée comme une solution évitant les
problèmes d'interfaçage des données. La conception de cet outil a nécessité
l'assimilation en amont des techniques de fenêtrage des programmes dans le
système UNIX - utilisation d'OSF Motif - et s'est accompagné de la réalisation de
nombreuses classes C++ spécifiques à la gestion des interfaces.
Nous envisageons maintenant le portage de ModLum sur PC : la bibliothèque Open
Inventor existe depuis quelques années sous Windows. Ce portage permettra à
ModLum de devenir un véritable outil d’aide à la conception de projets d’éclairage et
de positionnement de sources lumineuses pour divers logiciels de simulation
numérique (Lightscape, 3Dstudio, …). A l’occasion de ce portage, les fonctionnalités
seront améliorées et l’interface sera réorganisée pour être plus conviviale et faciliter
le travail du concepteur de projets de mise en lumière.
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II.
Fonctionnalités de base de ModLum
ModLum dispose d'opérations de placement et d'orientation interactives et
automatiques de sources par rapport à des éléments architecturaux sous forme de
liens associant la source (ou le réseau de sources) aux éléments éclairés. Il permet à
l'utilisateur de manipuler les sources, tout en visualisant en temps réel leur effet
approximatif sur la géométrie, ce qui confère également au programme un rôle d'aide
à la décision et un rôle d'expérimentation d'éclairage.
Le programme propose une représentation abstraite de la scène sous la forme d'une
arborescence correspondant à l'organisation hiérarchique des primitives
géométriques (sources et objets) composant la scène.
Cette interface facilite les opérations d'adjonction, de suppression et de modification
de sources ; de plus, elle offre des possibilités de positionnement précis par rapport
aux composants architecturaux, remédiant en cela au principal défaut d'une solution
entièrement interactive. L'utilisateur peut sélectionner une source dans l'arbre de la
représentation hiérarchique de la scène et éditer ses caractéristiques de manière
plus précise au clavier.
Éclairage d’un élément géométrique et visualisation de son organisation hiérarchique.
III.
Fonctionnalités étendues de ModLum : les réseaux de
sources
Un réseau est une organisation linéaire ou polaire de sources, permettant des
manipulations simultanées (placement, orientation) sur l’ensemble des sources le
composant. On considère ici deux types de réseaux que l’on peut qualifier
respectivement d’implicites et d’explicites.
Réseau de sources implicite
Les réseaux implicites exploitent les répétitions géométriques inhérentes au
modèle. Lorsqu’un édifice a été modélisé de façon hiérarchique et modulaire, son
modèle présente l’avantage de ne décrire qu’une fois les éléments répétés,
l’ensemble de la géométrie étant ensuite obtenu par transformation et réutilisation de
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modules. L’environnement Open Inventor fonctionne sur le principe d’une
organisation hiérarchique et modulaire de la base de données des objets composant
une scène dans laquelle les sources sont décrites de la même manière que la
géométrie ; cette gestion autorise la répétition de méta-modules constitués de
l’association d’un élément géométrique et d’une ou plusieurs sources de lumière.
Une telle répétition définit la notion de réseau implicite.
Certains modèles géométriques ne sont pas organisés de façon modulaire. Pourtant,
l’édifice modélisé présente souvent des similitudes, que l’on ne peut exploiter
implicitement. ModLum dispose d’outils de gestion de réseaux de sources
indépendants du modèle appelés réseaux explicites. Les sources introduites dans
ces réseaux sont répétées physiquement, mais il est toujours possible de les
manipuler simultanément, en jouant par exemple sur l’écartement, la position de la
source, l’ouverture, et
Réseau de sources explicite.
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Page 102
Bibliographie
[SimonB99] Simon, G and M.O. Berger, 1999,
Registration with a Zoom Lens Camera for Augmented Reality Applications
Second International Workshop on Augmented Reality, San Francisco.
[LepetitB2000] V. Lepetit, M.-O. Berger
A Semi-Automatic Method for Resolving Occlusions in Augmented Reality
In Proceedings of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition
(CVPR'2000), Hilton Head Island, South Carolina (USA)
[SimonFZ2000] G. Simon, A. Fitzgibbon, A. Zisserman
Markerless Tracking using Planar Structures in the Scene
In Proceedings of the International Symposium on Augmented Reality
Page 102
Page 103
Interface et modèle de visite virtuelle en stéréovision :
l'Institut de France
Equipe :
Didier BUR , Christine CHEVRIER, Jean-Pierre PERRIN
La perception de l'architecture et de l'environnement bâti en réalité virtuelle constitue
un enjeu important du réalisme grandissant visé par ces techniques en constante
évolution. Le cadre bâti est un élément omniprésent dans les mondes virtuels. Le
réalisme étant souvent synonyme de consommation importante de ressources
matérielle et logicielle, il en est d'autant plus un défi lorsqu'il s'agit de visualiser cette
architecture en temps réel, de nuit, et avec la perception du relief.
Outre les travaux actuels du MAP - Crai portant sur les problèmes liés à la
modélisation géométrique et lumineuse, sur le calcul d’images fixes, incrustées ou
non dans leur environnement, et de séquences d’images, un autre axe de recherche
vise à exploiter les résultats des simulations sous leur aspect visualisation en temps
réel ou quasi-réel. Les technologies matérielles et logicielles ne permettent pas
actuellement d'envisager des calculs d'illumination en simultané avec le déplacement
de l'observateur dans une scène tridimensionnelle, c'est pourquoi l'effort porte dans
un premier temps sur une interface dédiée à faire percevoir un environnement 3D
pré calculé, en donnant l'illusion à l'observateur de se déplacer dans un monde
virtuel avec la perception du relief.
IV.
Problématique
Les travaux de recherche ayant donné naissance au logiciel Candela, dans ses
derniers développements, autorise la sauvegarde des résultats de simulation en trois
dimensions. Cette possibilité est le point de départ de ce travail sur l'interface
homme-machine. En effet, l'illusion du relief ne peut être rendue, dans le cas d'un
déplacement de l'observateur par rapport à l'objet regardé, que dans la mesure où
cet objet est tridimensionnel, par opposition aux anaglyphes, aux VR-objets
QuickTime ou encore aux images par réseaux lenticulaires par exemple. Le
caractère tridimensionnel du modèle ne suffit pas à rendre les effets de relief sur un
écran. Il faut adjoindre un dispositif spécial de lunettes à balayage, pilotées par un
synchroniseur à infrarouges, afin de restituer à chaque œil une vison spéciale de ce
modèle à un instant donné. La visualisation d'un grand bâtiment parisien illuminé,
l'Institut de France, a servi de support à ce travail.
V.
Résultats obtenus et perspectives
Le Musée Carnavalet (Paris) organisait, d'octobre à décembre 2000, l'exposition
"Paris en 3D, de la stéréoscopie à la réalité virtuelle", qui retraçait l'évolution des
techniques de visualisation en relief depuis le 19° siècle jusqu'à nos jours. Notre
participation à cette exposition a pris la forme d'un travail développé sur trois points :
la modélisation et la simulation de l'illumination de l'Institut de France, le
développement d'une interface de navigation spécifique et le fonctionnement d'un
écran en stéréovision.
La maquette 3D du bâtiment a été construite entièrement dans le but de minimiser le
nombre de surfaces illuminées de manière à pouvoir être visualisées en temps
quasi-réel. Les fonctionnalités de stéréovision sur station Silicon Graphics ont été
exploitées et introduites dans le développement de l'interface de navigation. Ainsi la
carte graphique calcule à chaque instant non pas une image mais deux, calculées
depuis deux caméras virtuelles représentant chacune la vision d'un œil humain et ce
pour chacun des 16 millions de surfaces illuminées du modèle 3D.
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L'interface proposée aux utilisateurs présente :
•
•
une partie « prévisualisation » du modèle 3D destinée au paramétrage du point
de vue désiré (position, mire, déplacements, etc.)
une partie visualisation qui est activée dès lors que le paramétrage du point de
vue est terminé.
Le volume de navigation dans l'espace a été limité de façon à éviter aux utilisateurs
non expérimentés de se « perdre » ou de générer des points de vue incohérents.
Interface de navigation pour la vision en stéréovision
Un diaporama présentant la démarche, depuis le stade des plans sur papier jusqu'à
l'interface devant laquelle ils se trouvent, explique aux visiteurs le processus et les
données techniques ayant permis la réalisation de cette vision en relief.
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reconstruction de volumétries urbaines
Equipe
Jean-Pierre PERRIN, Najla ALLANI-BOUHOULA,
Christine CHEVRIER, Emmanuel VIARD
La plupart des moyens de représentation de la ville restent aujourd'hui encore des
documents bidimensionnels, souvent incomplets et qui ne donnent qu'un aperçu
limité des ensembles urbains considérés. Or, la ville est un espace tridimensionnel
composé de formes urbaines de plus en plus complexes et différenciées, d'où la
nécessité de disposer d’outils de reconstruction tridimensionnelle des tissus urbains
par ordinateur.
Dans ce cadre, plusieurs travaux ont été développés ces dernières années pour
acquérir la géométrie d'ensembles architecturaux ou urbains. Certaines recherches
se sont basées sur la photogrammétrie [Egels, 1989 ; Hill et Streilein, 1995] ou sur la
vision par ordinateur [Collins et al, 1995 ; Faugeras et al, 1995]. D'autres ont porté
sur le développement d'outils d'acquisition à partir d'un laser fournissant un nuage de
points 3D [D'Aligny, 1994]. D'autres encore se sont orientées vers le développement
de logiciels de CAO plus ou moins spécialisés (Allplan, Archicad, Arc+…). D'autres
recherches enfin, ont porté sur la génération automatique de représentations
morphologiques 3D reposant sur l'exploitation d'une base de connaissance
architecturale [BenMahbous, 1998 ; Quintrand et all, 1993]. La plupart de ces
méthodes nécessitent de fréquentes interventions de l'utilisateur ou des moyens
coûteux ou bien encore des processus de reconstruction longs et délicats.
L'objectif de cette recherche est de parvenir à une reconstruction 3D simplifiée du
bâti en s'appuyant sur des documents 2D, essentiellement des plans de cadastre
digitalisés, ainsi que sur une base de règles issue de la législation et des règlements
d'urbanisme. La méthode développée permet de résoudre et de générer des
volumétries urbaines plausibles dans les cas les plus fréquents. Les modèles 3D
obtenus, malgré leur simplicité géométrique, sont suffisants pour des études
d'urbanisme où la précision locale relative aux architectures n'est pas requise. La
méthode a été implantée dans le système MEDINA et plusieurs expérimentations ont
été menées avec un taux de réussite très satisfaisant. [Allani-Bouhoula et Perrin,
1998 ; Allani-Bouhoula 1999].
I.
Eléments morphologiques et règles dégagées :
L'objectif de l'étude n'était pas de parvenir à obtenir une représentation fidèle de la
morphologie d'un tissu urbain donné. La complexité des formes urbaines due à
l'histoire, aux techniques, aux volontés architecturales, aux conditions climatiques,
économiques, etc, est telle qu'il serait présomptueux de prétendre y parvenir de
manière automatique. Notre ambition s'est limitée à la génération de volumétries
urbaines plausibles basées sur les règles techniques de mise en œuvre et sur les
règlements d'urbanisme.
Eléments Morphologiques :
Les éléments de la morphologie urbaine qui intéressent notre étude sont les
hauteurs des murs périphériques et les toitures des bâtiments. La hauteur est
l'expression verticale du tissu urbain. Elle peut s'exprimer en mètres par rapport au
sol ou en nombre d’étages en plus du rez-de-chaussée. Nous avons considéré la
hauteur comme étant la dimension de la façade entre le terrain fini et l'égout de
toiture.
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Dans notre étude, nous avons choisi de nous limiter aux formes des toitures les plus
fréquentes, à savoir les toitures inclinées à surfaces planes épousant des formes
orthogonales simples de bâtiments comme les toitures à 1 pan, à 2 pans, etc. et des
formes complexes de bâtiments qui sont des compositions de formes simples. Dans
une première approche nous avons distingué trois grands types de toitures
composées: Les toitures en forme de L, les toitures en forme de T et les toitures en
forme de U.
Règles relatives aux hauteurs et aux toitures des bâtiments:
Après avoir distingué les contraintes relatives aux hauteurs des bâtiments et celles
relatives aux toitures, nous avons dégagé les règles qui nous semblent essentielles
et pertinentes à respecter pour la reconstruction tridimensionnelle de tissus urbains.
Dans les contraintes relatives aux hauteurs de bâtiments, la première règle concerne
les valeurs réglementaires relatives au nombre d'étages, à la hauteur du RDC et à
celle des étages. Ces valeurs dépendent de la période historique de la construction
du bâtiment. Par exemple à Paris sous le second Empire, le nombre d'étages
maximum d'un bâtiment était 5 avec une hauteur du rez-de-chaussée égale à 4.30m
et une hauteur d'étage qui varie entre 3m et 3.40m.
La deuxième règle concerne la hauteur réglementaire de la façade (HB) d'un
bâtiment qui dépend de l'âge du bâtiment et de la largeur de la voie publique (lvp).
Par exemple entre 1784 et 1859, si lvp < 7.80 m, alors HB ≤ 11.70m. Pour un
bâtiment construit à Paris entre 1859 et 1884, si lvp < 7.80 m, alors HB ≤12m.
Concernant les contraintes relatives aux toitures la première règle est fondée sur les
règles liées à l'écoulement des eaux pluviales. En fait, les différentes positions d'un
bâtiment par rapport aux limites séparatives conduisent à une variété formelle des
types de toitures. N'ayant pas le droit d'évacuer les eaux pluviales sur la parcelle
d'un voisin, on constate que seule la limite de mitoyenneté agit et influence le type et
la forme de la toiture : quand un bâtiment est accolé à une limite de mitoyenneté,
l'égout du pan incliné de sa toiture ne doit pas être du côté de cette limite.
Dans l’exemple ci dessous (figure.1), nous voyons que pour une même forme de
bâtiment et pour une même position par rapport aux limites séparatives les
possibilités formelles des toitures varient selon que les limites sont sur voie publique
ou sur mitoyenneté.
Fig 1 : Les différentes positions d’un bâtiment par rapport aux limites séparatives
Nous avons également constaté que les hauteurs réglementaires des toitures varient
selon les époques. Par exemple pour un bâtiment construit à Paris entre 1859 et
1884, HR ≤ pb/2 où HR est la hauteur réglementaire et pb la profondeur du bâtiment.
Pour un bâtiment construit à Paris entre 1884 et 1902, HR ≤ lvp/2.
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Par ailleurs les règles techniques de mise en œuvre influent également sur la forme
de toiture comme par exemple l’angle de la pente (p) d'une toiture qui dépend du
matériau de couverture utilisé. Si par exemple, le bâtiment est construit en tuiles
alors 14° ≤ p ≤ 60°, si le bâtiment est construit en ardoises alors 11°1/3 ≤ p ≤ 90°.
Ces contraintes combinées à celles relatives aux portées maximales admissibles,
limitent les formes plausibles de toitures.
Nous montrons (figure 2) l'incidence des différentes règles que nous avons
dégagées sur un bâtiment en forme de T dont les ailes sont de largeurs différentes :
•
•
•
Si l'angle est constant et les égouts de toitures coplanaires alors le faîtage est
discontinu,
Si l'angle est constant et le faîtage continu alors les égouts de toitures sont de
hauteurs différentes,
Si le faîtage est continu et les égouts de toitures coplanaires alors l’angle n’est
pas constant.
Fig 2 : Exemples de bâtiments ayant des largeurs différentes
II.
Les problèmes de modélisation
Lors de la modélisation, nous sommes confrontés à deux types de problèmes : ceux
relatifs à la modélisation des hauteurs et ceux relatifs à la modélisation des toitures.
La modélisation des hauteurs
L'étude s'est basée sur trois types de documents.
Le premier type regroupe des plans de cadastre digitalisés dépourvus d’informations
sur les hauteurs de bâti (cas le plus courant). Il faut donc les compléter par des
relevés sur le terrain en effectuant des mesures. Le deuxième type de documents
contient uniquement le nombre de niveaux des bâtiments (R + 3E). Les valeurs de R
et de E sont affectées en fonction des époques de construction et des règlements.
Enfin on trouve dans le dernier type les documents qui contiennent les hauteurs des
bâtiments exprimées en mètres (cas le plus rare mais qui devrait se généraliser avec
l'utilisation de plus en plus fréquente des systèmes d'information géographique
appliqués à l'urbain).
La modélisation des toitures
Les problèmes essentiels relatifs à la modélisation des toitures sont dus à la variété
et la complexité des formes des bâtiments (ce qui engendre une difficulté de
reconnaissance des formes des polygones et une complexité de modélisation des
toitures), à l’absence des notions de limites dans les documents disponibles et enfin
à l’imprécision de la digitalisation effectuée lors des saisies.
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III.
Les solutions proposées
Modélisation des hauteurs
Pour modéliser les hauteurs des bâtiments, nous commençons par séparer les
différents tissus urbains sur des couches (calques) différentes. Chaque couche peut
correspondre à un bâtiment, à un îlot, à un ensemble d'îlots ou à un quartier… Puis
on introduit le nom du tissu urbain à traiter, la hauteur du rez-de-chaussée et celle
des étages (deux valeurs par défaut préexistent dans le système). On peut alors
utiliser les règles de contrôle pour vérifier si chaque bâtiment du tissu urbain
sélectionné respecte bien les contraintes réglementaires et techniques. L'appel à la
fonction d'extrusion permet de générer la volumétrie simplifiée d'un bâtiment. Ce
même traitement s'applique automatiquement à l'ensemble des bâtiments du tissu
urbain sélectionné.
Modélisation des toitures :
Dans ce paragraphe, nous montrons comment nous avons tenté de résoudre les
problèmes évoqués précédemment afin d'automatiser la modélisation des cas les
plus fréquents de toitures
Reconnaissance des types de polygones :
Pour reconnaître le type d'un polygone, nous commençons d'abord par le
décomposer en polygones simples. Puis, selon le nombre de polygones simples
générés, nous pouvons déterminer s'il s'agit d’un polygone simple, d'un polygone en
forme de L, d'un polygone en forme de T ou d’un polygone en forme de U (figure 3).
Fig 3 : Types de polygones
Modélisation des toitures :
Pour expliquer le principe de modélisation des toitures nous nous baserons ici sur
l'exemple des toitures en forme de L. Cette forme a été décomposée précédemment
en trois polygones simples. Nous attribuons un code à chaque polygone simple
décomposé, code qui est égal au nombre des segments de ce polygone qui sont des
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segments du polygone composé de départ. Nous remarquons dans ce cas que le
code du polygone P1 est égal à 2 puisqu'il a deux segments S1 et S2 qui sont des
segments du polygone P alors que le code de P2 est égal à 0 puisqu'il n’a aucun
segment qui soit un segment de P. Ensuite, nous sélectionnons les points de P2
(polygone de code 0) qui sont aussi des sommets du polygone P et nous supprimons
tous les segments qui sont en rapport avec ces sommets. Il nous reste alors les deux
segments (S1 et S4) qui vont nous servir à la construction de la toiture à deux pans
en forme de L (figure 4). Cette technique a été généralisée pour la modélisation des
toitures en forme de T et U.
Fig 4 : Modélisation des toitures en forme de L
Implémentation et résultats expérimentaux :
Notre méthode concernant la reconstruction tridimensionnelle des volumétries
urbaines a été implantée dans le système MEDINA. Ce système comprend deux
fonctions principales. La première fonction permet la reconstruction des hauteurs.
Elle est implémentée dans Autocad en Autolisp. La deuxième fonction du système
MEDINA permet la reconstruction des toitures. Elle est implémentée en C++ en
utilisant la bibliothèque graphique Open Inventor dédiée à l'affichage et à la
manipulation d'objets tridimensionnels.
Dans ce qui suit, nous avons appliqué le système au plan de cadastre de Maxéville,
ville de la banlieue de Nancy (figure 5). Après avoir commencé par séparer les
différents tissus urbains de manière à placer chacun d'eux sur une couche (calque)
différente, l'appel à la fonction d'extrusion permet de générer la volumétrie simplifiée
du tissu urbain (figure 6). Rappelons que pour chaque tissu urbain, la seule variable
est le nombre d'étages, puisque la hauteur du rez-de-chaussée et celle des étages,
introduites par l'utilisateur, sont considérés comme fixes pour tout le tissu sélectionné
(îlot, ensemble d’îlots, quartier, etc).
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Fig 5: Plan de cadastre de Maxéville
Pour la reconstruction des toitures, nous convertissons la base de données depuis
les formats de sortie d'Autocad (dxf) vers le format de données Inventor.
Fig 6 : Reconstruction des hauteurs
Puis nous faisons une décomposition et un partitionnement 2D de l'ensemble des
arêtes des polygones qui définissent les parcelles et les bâtiments afin de préciser
pour chaque polygone la qualité de ses limites avec le voisinage (limites de
mitoyenneté, limites sur voie publique). Après cette étape, nous exécutons
l'algorithme permettant de déterminer les formes des bâtiments. MEDINA permet de
préciser un ordre de sélection des formes des toitures parmi les différents choix
possibles (toiture à un pan, à deux pans, à quatre pans, à deux pans plus croupes, à
deux pans plus brisis et à la Mansard). Actuellement, le système traite les toitures de
formes simples (carré, rectangle et certains quadrilatères assimilés à des
rectangles), les toitures composées en forme de L (voir figure 7) et certains cas des
toitures en forme de T et U. Il permet de modifier à tout moment les paramètres des
toitures générées (angles des pentes, formes, etc) ainsi que la hauteur des
bâtiments.
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Fig 7: Reconstruction des toitures
Les modèles 3D obtenus avec le système, malgré leur simplicité géométrique, sont
souvent largement suffisants pour des études d'urbanisme où la précision locale
relative aux architectures n'est pas requise.
IV.
Conclusion :
Contrairement à la majorité des travaux existants dont le but commun est de parvenir
à une reconstruction fidèle et précise du bâti basée sur les seuls moyens techniques,
nous sommes arrivés, en nous appuyant sur des documents disponibles et sur une
base de connaissance issue de la législation et des règles techniques, à mettre en
œuvre un logiciel de reconstruction des volumétries du bâti. Ce système et les
résultats qu'il produit devraient permettre d'assister les concepteurs (urbanistes,
architectes) dans leur travail de réflexion en mettant à disposition un tissu urbain en
trois dimensions à partir de simples données bidimensionnelles. Par ailleurs, cette
approche peut également servir dans les travaux d'incrustation d'objets virtuels en
synthèse d'image en permettant le calcul des interactions entre l'objet virtuel 3D (le
projet architectural à simuler) et son environnement urbain photographié.
Références :
[Allani-Bouhoula N., Perrin JP., 1998] La Reconstruction Tridimensionnelle de Tissus
Urbains, Proceeding de la première conférence internationale sur les nouvelles
technologies de l'information pour la décision dans le domaine du génie civil,
Montréal, Canada, pages 721-732.
[Allani-Bouhoula N, 1999] Reconstruction Tridimensionnelle de Tissus Urbains,
Thèse de l’Institut Polytechnique de Lorraine, MAP-Crai, 220 pages
[BenMahbous, M., 1998] Modélisation de la connaissance architecturale et urbaine ;
thèse de l’Université de droit d'économie et des sciences d'Aix-Marseille III, MAPGamsau,165 pages.
[Collins, R.T ., Hanson, A.R., Riseman, E.M., Schultz, H., 1995] Automatic extraction
of buildings and terrain from aerial images. Automatic Extraction of Man-Made
Objects from Aerial and Space Images. Gruen. A, Kuebler. O, Agouris. Pages 169177.
Page 111
Page 112
[D'Aligny, A., 1994] Procédé SOISIC/3D-IPSOS: Saisie et traitement des objets de
grandes dimensions, Troisièmes Assises Européennes du Prototypage Rapide,
Paris, France.
[Egels, Y., 1989] TRAPU, un outil de saisie et de visualisation du tissu urbain.
Metropolis, pages 21-27.
[Faugeras, O., Robert, L., Laveau, S., Csurka, G., Zeller, C., 1995] 3-D
Reconstruction of Urban Scenes from Sequences of Images, Automatic Extraction of
Man-Made Objects from Aerial and Space Images. Gruen. A, Kuebler. O, Agouris.
pages 145- 168.
[Hill, S.M. et Streilein, A., 1995] Digital architectural photogrammetry and
knowledge-based systems: Record and redevelopment", Visual Databases in
Architecture. Koutamanis,A, Timmermans, H, Vermeulen, I, pages 229-245.
[Quintrand, P., Zoller, J., BenMahbous, M., 1993] From cartography to 3D
representation of urban morphology. AREC-DAO.
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reconstruction 3D interactive de zones urbaines
Equipe :
Jean-Pierre PERRIN, Christine CHEVRIER
Les applications urbaines ont de plus en plus besoin du modèle géométrique 3D de
certaines parties de ville ou même de villes entières : aménagements urbains,
constructions nouvelles (simulation en réalité augmentée avec gestion des
interactions entre réel et virtuel [che96b]), visites virtuelles interactives d’une ville.
Mais dans beaucoup de cas, Il n’est pas nécessaire de disposer d’un modèle très
détaillé et volumineux en taille mémoire et donc difficilement manipulable. C'est
pourquoi nous avons cherché à concevoir et à réaliser un outil interactif de
reconstruction virtuelle 3D simplifiée de bâtiments. Le développement s’est effectué
sous Maya d'ALIAS Wavefront).
L'outil développé a pour vocation de s'adresser à toute personne ayant besoin d’une
modélisation simplifiée de zones urbaines. Ainsi, l'architecte, l'urbaniste ou
l'ingénieur en génie civil, peuvent trouver en cet outil un instrument d’aide à la mise
au point de leurs projets.
Le principe consiste à superposer une photographie et le plan de cadastre vu depuis
le même point de vue que la photo. La reconstruction est basée sur la vision
perspective du plan de cadastre et le bâtiment vu sur l’image : extrusion des corps
de bâti et création des toitures en se basant sur l’image. Nous avons développé un
ensemble de commandes permettant de créer simplement et rapidement différentes
formes de toitures, avec la contrainte de planéité des surfaces polygonales.
Nous avons également chercher à mettre en œuvre le moins possible de moyens
techniques (seuls un appareil photographique sans particularité et si possible un petit
laser manuel pour la mesure de quelques points sont nécessaires) afin de limiter le
coût et le temps passé aux prises de vues et de mesures.
La partie 1 présente un état de l’art dans le domaine de la recherche du point de vue
et de la reconstruction 3D. La partie 2 explique le principe général de l’application
ainsi que les données nécessaires en entrée. Nous exposons ensuite comment
retrouver le point de vue des photographies (partie 3). Le travail de reconstruction
proprement dit peut alors commencer avec l’extrusion des corps de bâti (partie 4)
puis la création des toitures (partie 5). Nous présentons ensuite les résultats obtenus
avec notre outil sur des parties de la ville de Nancy (partie 6). Enfin nous présentons
en partie 7 les perspectives et les conclusions de ce travail.
I.
Etat de l’art
Le projet Medina [AP97] développé au sein de notre laboratoire, permet une
reconstruction automatique simplifiée de zones urbaines à partir d’un plan de
cadastre et à partir de règles gérant la forme des toitures. Il utilise également
diverses informations stockées dans le fichier contenant le plan de cadastre (comme
par exemple le nombre d’étages d’un bâtiment). Ce logiciel permet une
reconstruction rapide de larges zones urbaines, mais les résultats peuvent manquer
de précision pour certaines applications (en réalité augmentée par exemple) et les
toitures complexes ne sont pas gérées. Néanmoins le fichier résultant du traitement
par Medina peut servir d’entrée à notre module. Dans ce cas seuls les bâtiments mal
reconstruits ou pas reconstruits du tout restent à traiter.
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Canoma [Canoma], ImageModeler de la société RealViz [RealViz] et PhotoModeler
[PhotoM] sont des logiciels basés sur le principe de la modélisation assistée par
l’image. Ils travaillent sur des photographies. PhotoModeler est basé sur les
principes de la photogrammétrie. PhotoModeler et ImageModeler nécessitent de
retrouver le point de vue des photographies, ce qui n’est pas le cas de Canoma. La
calibration permet de placer dans la scène les indices 3D correspondants aux indices
2D sélectionnés La reconstruction se base alors sur ces indices 3D et la
photographie. Dans le cas de PhotoModeler, le positionnement d’indices 2D pouvant
être des segments de droites, on peut obtenir directement un modèle 3D formé de
segments ; il suffit d’avoir mis en correspondance entre les images suffisamment de
segments. Ces logiciels disposent de primitives simples (plan, cube, cylindre, cône,
sphère) placés dans la scène à l’aide de manipulateurs. Les principales formes utiles
à une reconstruction urbaine simplifiée sont plus ou moins présentes selon le logiciel,
mais la composition de toits simples pour former des toitures complexes n’est pas
aisée et rien n’assure la planéité des polygones après modification. Ces logiciels ne
sont pas basés sur des modeleurs et ne disposent donc pas des commandes
classiques des modeleurs. Les photographies sont ensuite utilisées comme textures
pour les facettes.
La reconstruction automatique par analyse d’images donne des résultats
satisfaisants pour des scènes d’intérieur simples. Pour des scènes urbaines, la
plupart des recherches sur le sujet utilisent des séquences vidéo aériennes
[FLRZC95] [CHRS95]. Les photographies à hauteur d’homme sont plus difficiles à
traiter : nombreux objets « parasites » qui, de plus, masquent les points intéressants
des bâtiments. Les outils de segmentation (détection de contours ou de régions)
fournissent des résultats peu exploitables.
Nous cherchons à réaliser un outil interactif d’aide à la reconstruction 3D simplifiée
de zones urbaines basé sur un modeleur interactif. Les modeleurs classiques tels
qu’Autocad ou Arc+ ne permettent pas une manipulation simple des objets ni une
visualisation 3D en temps réel. Nous avions également envisagé de développer
notre outil sous Open Inventor [Wer95] (bibliothèque d’objets graphiques permettant
la manipulation d’objets 3D à l’aide de manipulateurs et une visualisation temps réel
basée sur Open GL) mais il aurait fallu développer également toute la partie
modeleur classique. Nous avons donc choisi de développer notre outil dans
l’environnement de Maya en MEL (Maya Embedded Language) et C++, nous évitant
ainsi la tâche fastidieuse de développer toutes les opérations standards d’un
modeleur. De plus Maya permet la superposition d’une scène 3D sur un fond image.
Cette image est associée à une caméra définie dans Maya. Plusieurs caméras et
donc plusieurs images peuvent être utilisées en même temps pour notre problème
de reconstruction.
En ce qui concerne la détermination du point de vue des photographies, on trouve de
plus en plus de logiciels sur le marché [RealViz][3DStudio][Mayalive] et de
nombreuses recherches sont faites sur le sujet [DF95][BCS96][SB99]. Nous avons
fait des essais avec MayaLive mais avons abandonné cette solution pour plusieurs
raisons :
1.
2.
3.
Mayalive travaille sur des séquences vidéo. Cela impose donc de filmer la scène
au lieu de prendre des photographies. Il faut utiliser un pied et une caméra
numérique dont l’encombrement est beaucoup plus important que celui d'un
simple appareil photo. Le temps passé pour les prises de vue est lui aussi plus
important.
Retrouver le point de vue se fait en plusieurs étapes : suivi d’indices pertinents
dans la scène et résolution. Ces étapes sont longues, trop longues en fait pour
une seule image nous intéressant dans la séquence.
Les premiers essais réalisés sur une cour intérieure de l’école d’architecture ont
été très prometteurs. Malheureusement les essais sur une scène urbaine n’ont
pas été aussi satisfaisants : nous ne disposions pas de suffisamment d’indices
sur les images et sur la scène 3D pour aboutir à des résultats exploitables. Les
Page 114
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points du plan de cadastre étaient souvent cachés sur les images par des
mobiliers urbains, des véhicules, des murets, …).
ImageModeler utilise des images calibrées pour la reconstruction 3D. On peut utiliser
des photographies et/ou des séquences vidéo. La calibration des caméras se fait
comme dans MayaLive à l’aide d’indices pertinents (points 2D) que l’on retrouve sur
au moins trois images. Ces points sont désignés manuellement en essayant de
couvrir une large zone dans les images et dans les 3 directions de l’espace (ce que
nous n’avons pas toujours dans nos images : photos de façades). Six points 2D
communs sont nécessaires, laissant supposer une méthode de résolution directe et
non itérative, d’où un manque de robustesse de l’algorithme face aux imprécisions
sur les positions des indices (placés manuellement). Les points 3D calculés peuvent
être ajustés manuellement pour relancer la calibration en cas de problèmes.
PhotoModeler utilise le même principe pour retrouver les points de vue mais les
indices peuvent être des points et des segments. Pour nos applications, nous
disposons principalement de points en 2D (plan de cadastre).
Nous avons donc développé une méthode interactive, simple, rapide et suffisamment
efficace pour nos besoins, pour retrouver le point de vue d’une photographie. Cette
méthode a été développée dans l’environnement de Maya, assurant ainsi une
compatibilité avec le programme de reconstruction 3D.
II.
Principes
les étapes de la reconstruction
Seuls le plan de cadastre avec les altitudes au sol et des photographies de la zone à
traiter sont nécessaires.
1.
2.
3.
La première étape consiste à retrouver la position de l’appareil photographique
dans la scène afin de visualiser le plan de cadastre selon le même angle de vue.
La deuxième étape concerne la création des corps de bâtis : extrusion des
polygones au sol avec le cas particulier du sol incliné.
Enfin, la troisième étape permet de créer les toitures : nous avons développé
un ensemble de fonctionnalités permettant de reconstruire différentes formes de
toits simples ( 1, 2, 3 ou 4 pans, toits pyramidaux) et composés (assemblage de
toits simples).
Les données en entrée
Des informations géométriques sur la scène existante sont nécessaires pour mettre
en corrélation ces données 3D et leurs correspondants 2D sur les photographies :
•
•
•
par exemple un plan de cadastre. Si celui-ci ne contient pas les altitudes des
points au sol (points définissant les contours de bâti), on peut les interpoler à
partir de points de référence (points géodésiques).
Les coordonnées de quelques points à une altitude différente de celle du plan de
cadastre : ces points sont utiles pour retrouver le point de vue. Il est préférable
d’avoir des données dans les trois directions de l’espace. Ces points sont
relevés à l’aide d’un petit laser portable mesurant la distance entre le point visé
et la position du laser. Les points mesurés sont en général les coins de
bâtiments au niveau des égouts des toitures. Si on ne dispose pas de tels
points, il restera une incertitude sur les mesures verticales des objets
reconstruits.
Les photographies de la zone urbaine à modéliser : vues à hauteur d’homme et
vues surélevées pour une meilleure vision des toitures (prises depuis les toits de
bâtiments). Les photographies sont prises avec un appareil photographique
numérique évitant ainsi des pertes de temps importantes (développement et
Page 115
Page 116
numérisation, sachant que la numérisation entraîne des problèmes de taille de
pixels et de position de la projection du centre optique).
III.
Retrouver les points de vue des images
Retrouver les paramètres de prise de vue revient à identifier deux ensembles de
paramètres : les paramètres internes ou intrinsèques de la caméra et les paramètres
externes ou extrinsèques (11 paramètres en tout).
Les paramètres internes sont propres à la caméra et sont invariants lors d’un
déplacement de celle-ci dans la scène : focale ou angle d’ouverture, taille des pixels,
position du centre optique. La photographie d’une mire de calibrage (damier) permet
alors d’identifier ces paramètres de manière fiable [Tos87]. Les paramètres externes
sont la position de l’appareil photo, la mire (point visé) et le roulis (orientation de
l’appareil par rapport à l’axe de visée). Ces paramètres sont spécifiques à chaque
image. Si les paramètres intrinsèques ont été déterminés, il est alors possible de
déterminer les paramètres externes à partir d’un petit nombre d’indices mis en
correspondance [HM93]. Mais la détermination de ces paramètres pour des images
bruitées et complexes est délicate [Che96].
Les essais que nous avons faits avec Mayalive ne nous ayant pas satisfaits, nous
avons développé un outil interactif pour retrouver le point de vue des photographies.
Principe
•
On utilise un premier point fixe I1 sur l’image défini par l’utilisateur, auquel
correspond un point de la scène 3D : P1. Les deux points sont superposés :
translation t de la caméra (Figure 1a). Le placement des points sur l’image peut
être fait précisément en utilisant une autre vue perspective dans laquelle on voit
l’image pour zoomer sur la partie de l’image qui nous intéresse.
•
On utilise un deuxième point fixe I2 sur l’image, et son correspondant P2 de la
scène. On superpose ces deux points (en conservant la superposition des deux
premiers points) : rotation x autour de l’axe des X, rotation y autour du
transformé de l’axe Y par la rotation x et changement d’échelle e du plan image
(Figure 1b).
•
Le plan image peut subir une rotation par rapport aux deux points fixes pour être
orienté correctement par rapport à la scène : rotation r (Figure 1c).
•
Ce deuxième point fixe I2 peut varier le long de la droite (position caméra C,
point fixe P2) : paramètre p. Une modification du paramètre p entraîne une
modification du facteur d’échelle e et des angles de rotation x et y (Figure 1d).
•
Enfin, la focale f de la caméra peut varier. Une modification de f entraîne des
variations sur les points fixes I1 et I2 (le plan image change de dimension).
Les premiers paramètres (I1, P1, I2 et P2) sont fixés au départ une fois pour toute.
Ensuite, les trois autres paramètres doivent être ajustés ensemble (p, r et f). On
passe ainsi d’une résolution à 11 paramètres à 3 paramètres. Si la focale est
connue, elle peut être fixée, réduisant ainsi le nombre de paramètres à 2. Dans la
pratique, même si la focale est connue et fixée, il peut arriver de devoir la faire varier
un peu pour obtenir des résultats meilleurs. Il faut utiliser les fuyantes pour estimer la
valeur de la focale, utiliser sa connaissance de la scène et la perspective sur l’image
pour positionner le paramètre p à une valeur approximative de départ. Enfin on
estimera l’angle de plongée ou contre plongée pour approcher l’angle de rotation r.
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P1
t
I1
a
I2
Rot x, rot y, e
P2
b
P3
I3
c
P2
I3
p
caméra
d
Figure 1 : Estimation du point de vue d’une photographie
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Page 118
Remarque : Comme on a très peu d’indices en hauteur, on peut monter quelques
droites verticales à partir de points significatifs du plan de cadastre. Une fois qu’un
certain nombre de bâtiments ont été reconstruits, cela n’est plus nécessaire pour
d’autres images : on utilise ces bâtiments 3D reconstruits.
Il existe des cas où l’on peut utiliser un troisième point fixe sur l’image I3 : ce point ne
doit pas être aligné avec les deux premiers. On ne doit donc pas seulement voir une
suite de façades, ce qui n’est pas toujours le cas. Grâce à ce point, on peut estimer
la rotation r en fonction de la valeur donnée au paramètre p afin que la projection du
point P3 (correspondant de I3 dans la scène 3D) se positionne sur la droite (I1,I3).
Ce qui simplifie grandement la recherche du bon point de vue. Il ne reste plus que le
paramètre p à estimer et la focale f à ajuster quelques fois. En faisant varier p, la
projection de P3 viendra se placer sur le point I3.
Distorsion des images
Les distorsions principales, c’est-à-dire les distorsions radiales, sont les mêmes pour
tous les points sur un rayon primaire (rayon depuis l’œil dans une direction donnée).
En imagerie (médicale par exemple), il est souvent important d’avoir une image non
déformée sans pour autant qu’il soit nécessaire de connaître les paramètres de prise
de vue. Dans ce cas, il est juste important de détordre l’image, c’est-à-dire de la
rendre conforme à une projection perspective parfaite. Pour ce faire une technique
simple de comparaison entre une image parfaite et l’image réelle (photographie) d’un
objet particulier (damier ou grille régulière) permet de corriger globalement toutes les
distorsions sans avoir besoin de les modéliser [Peu94]. Ce type de distorsions étant
fonction de la focale utilisée, il est nécessaire de procéder à cette opération chaque
fois que l’on change d’objectif ou de focale.
Nous utilisons ce type de méthode. Les photographies sont ainsi détordues avant
d’en retrouver le point de vue. Selon le système lenticulaire utilisé, les distorsions
seront différentes. Pour des grands angles (focale inférieure à 50mm), on observe
une distorsion en coussinet. Pour des téléobjectifs (focale supérieure à 80mm), on
observe une distorsion en barillet. Pour des focales proches de la vision humaine
(environ 50mm) les distorsions sont très faibles. On remarque de plus que les mailles
de la grille test (Figure 2) ne conservent pas leur taille sur les axes principaux
(centrés).
Figure 2 : Distorsions pour le téléobjectif et pour le grand angle de l’appareil photo « Olympus ».
La grille test (carré de 5 cm de coté) a été photographiée avec deux appareils
photographiques numériques différents (un Olympus et l’autre Nikon) pour 3 focales
différentes : le plus grand angle, un angle moyen et le plus petit angle. Pour
l’Olympus , le grand angle correspond à une focale de 9.2 (soit l’équivalent à 36mm
pour un appareil photo à pellicules). La position téléobjectif correspond à une focale
de 28mm (110mm sur un appareil classique).
Page 118
Page 119
Nous avons écrit un programme pour « détordre » les images en fonction de
l’appareil photographique utilisé et de la focale. La majorité des images utilisées
étaient prises au grand angle avec l’Olympus.
IV.
Création des corps de bâtis : extrusion des polygones
Les volumétries sont créées par extrusion des polygones au sol représentant les
corps de bâti.
Si le sol n’est pas horizontal, il faut dans un premier temps positionner le plan de
cadastre par rapport aux altitudes au sol. Si on dispose de ces altitudes, on projette
verticalement les polygones sélectionnés du cadastre sur un plan (correspondant
aux altitudes). Si le sol n’est pas plat, il faut répéter la manœuvre pour chaque
portion plane de cadastre.
Si les points au sol sont sur un plan horizontal, on peut utiliser le manipulateur
d’extrusion de Maya. Sinon il faut utiliser notre outil d’extrusion : une partie basse est
créée pour le bâtiment pour « rattraper » l’horizontal avant d’extruder le polygone
(Figure 3).
Figure 3 : extrusion des polygones lorsque le sol est incliné
Remarque : Pour retrouver le point de vue d’images, il peut être nécessaire d’avoir
effectué cette projection au préalable ou ne se servir que des parties à altitude égale
puis utiliser la photographie pour positionner d’autres polygones au sol à la bonne
altitude.
V.
Création des toitures
La reconstruction des toitures s’appuie sur les polygones extrudés et sur les
photographies.
Nous avons distingué deux types de toits : les toits simples et les toits composés.
Par toit simple, on entend un toit plat, un toit pyramidal ou un toit à un, deux, trois ou
4 pans. Un toit composé sera formé par plusieurs toits simples associés de
différentes manières. C’est le cas par exemple d’un toit à la Mansard, d’une toiture
en L, … Les toitures plus complexes, non encore traitées (surfaces courbes),
peuvent être créées de manière classique avec le modeleur de Maya (avantage
supplémentaire à développer notre outil au sein d’un modeleur existant).
Nous avons développé un ensemble de commandes permettant la création rapide de
toitures, en tenant compte du fait particulier de l’utilisation des photographies. Par
exemple, dans un modeleur classique, pour créer un toit on utilise la pente de la
toiture (angles au niveau des égouts entre l’horizontal et le pan de toit). Dans notre
cas, on ne connaît en général pas cet angle aussi avons-nous cherché à utiliser
Page 119
Page 120
d’autres données comme la position du faîtage. Après création d’un segment
représentant le faîtage, l’utilisateur place ce dernier de manière interactive en
s’appuyant sur les photographies. Le toit peut ensuite être créé en se basant sur ce
faîtage. Comme il existe une imprécision sur la position du faîtage, pour le placer en
coïncidence avec sa représentation sur une photographie, on peut soit le déplacer en
hauteur, soit le décaler dans le plan horizontal. L’utilisation de plusieurs points de
vue et les connaissances architecturales de l’utilisateur (faîtage au centre, …)
permettent d’approcher la réalité, avec une précision jugée acceptable en regard du
niveau de précision du modèle 3D à reconstruire.
Toitures simples
•
•
•
•
Un toit plat correspond aux points de la face supérieure surélevés d’une certaine
hauteur. Il est alors possible de modifier la position des points supérieurs du toit
pour créer par exemple la partie inférieure d’un toit à la Mansard (Figure 4). Il
suffit ensuite de créer un toit à 2 ou 4 pans au dessus de ce toit plat pour finir
cette toiture.
Pour des toits pyramidaux, la hauteur du point sommet de la pyramide est
ajustée à l’aide de la photographie.
Un toit à un pan est créé à l’aide de 3 points significatifs définissant le plan du
pan. Pour cela on déplace verticalement un ou des points de la face supérieure
du polygone extrudé. Les trois points peuvent être deux points à l’égout et un
point sur le faîtage ou un point à l’égout et deux points sur le faîtage.
Toit à deux, trois ou quatre pans Pour créer un toit à 2, 3 ou 4 pans il faut
d’abord créer un faîtage (segment que l’on place grâce aux images des
différents points de vue). Si un coté de la face supérieure du corps de bâtiment
est sélectionné, on crée alors un faîtage parallèle à ce coté, sinon il est placé
arbitrairement au centre du polygone.
Premier cas :
Ensuite, on sélectionne le faîtage et deux points à l’égout (un de chaque coté du
faîtage pour définir les deux pans). Il faut que les deux points à l’égout soient
placés à la bonne hauteur. Les autres points à l’égout sont modifiés pour créer
des pans de toit plats. On utilise les points les plus proches des extrémités du
faîtage pour créer les pans latéraux (voir Figure 5). S’il faut utiliser d’autres
points, on est dans le deuxième cas.
Deuxième cas :
Il faut sélectionner les 4 points à utiliser pour définir les pans latéraux (avec les
bonnes hauteurs à l’égout).
Figure 4 : Création d’un toit à la Mansard
Page 120
Figure 5 : création de toits à 4 pans
Page 121
Néanmoins, si l’on connaît l’angle de la pente du toit, on peut construire
directement le toit sans se baser sur la photographie. Nous avons créé la
commande correspondante pour des toits à un, deux et quatre pans.
Modification d’un toit :
Après modification de certains points du toit si nécessaire (ajustement par rapport à
d’autres photographies), les quadrilatères peuvent ne plus être plans. Il est alors
nécessaire de rendre à nouveau les surfaces planes. On notera le cas particulier des
faces proches de la verticale qui peuvent être rendues verticales. Une commande a
été créée pour rendre les surfaces modifiées planes.
Toitures composées
Un toit en L, en U ou en T est en fait une composition de toits simples respectant
différentes règles d’assemblage. Pour le reconstruire, il faut découper le polygone au
sol représentant l’ensemble du bâtiment en plusieurs polygones ; chacun ayant un
toit simple. Chaque polygone sera extrudé séparément et chaque toiture simple sera
également créée séparément. C’est seulement ensuite que l’on définit le type de
liaison entre les toits simples.
•
Toit principal et toit secondaire :
On crée les deux toits simples indépendamment l’un de l’autre. Le faîtage du toit
secondaire n’est qu’approximatif vers le toit principal. Une commande permet
alors de prolonger le toit secondaire pour qu’il vienne reposer sur le toit principal.
Algorithme :
1. Etendre le faîtage du toit secondaire jusqu’à intersection avec le toit
principal (arrêt de l’algorithme s’il n’y a pas d’intersection)
2. Si la face supérieure du corps du bâtiment secondaire est plus bas que la
face supérieure du corps du bâtiment primaire alors
Des points sont ajoutés au toit secondaire pour s’ajuster au bâtiment
primaire (Figure 6a).
sinon
Des points sont ajoutés au corps du bâtiment secondaire pour s’ajuster
au bâtiment primaire (Figure 6b) : Les deux lignes d’égouts sont
étendues jusqu’à intersection avec le toit primaire.
•
Accoler deux toits :
Les deux toits sont comme précédemment créés indépendamment puis reliés
l’un à l’autre sur une face commune recherchée par l’algorithme (Figure 6c).
Algorithme :
1. Recherche du mur mitoyen
2. Etendre les faîtages jusqu’à ce mur commun
3. Modifier les deux toits en fonction des nouveaux faîtages
Figure 6 : Toitures composées.
Page 121
Page 122
VI.
Résultats, Applications
Comme base d’application nous avons utilisé la ville de Nancy. Des prises de vues
photographiques ont été effectuées depuis les monuments élevés de la ville
(monuments religieux, hôtels, …) et depuis les rues avec un appareil photographique
numérique Olympus. Nous disposons par ailleurs de quelques photos aériennes de
Nancy. Ces photos peuvent être utiles pour les découpes de polygones au sol
(superposition du plan de cadastre et de l’image) pour les bâtiments complexes. En
revanche elles ne sont guère utilisables pour l’extrusion de polygones et la création
des toitures car les verticales ne sont pas ou peu visibles rendant les hauteurs
créées très imprécises.
Certaines photographies ont été utilisées comme textures afin de donner un rendu
plus réaliste à la simulation.
Figure 8 : Résultats pour la ville de Nancy
VII.
Perspectives et conclusions
Nous avons développé un environnement de travail pour une reconstruction
interactive de la volumétrie urbaine à partir de plans de cadastre et de
photographies. Cette méthode peut cependant être appliquée à d’autres types de
documents et de données connues sur une scène existante.
Les perspectives de ce travail sont principalement le traitement de toitures courbes
et le développement de Medina sous l’environnement Maya. Une autre solution
serait de développer les deux modules (automatique et interactif) sous
l’environnement d’un autre modeleur car les fonctionnalités de Maya ne
correspondent pas vraiment aux besoins des architectes et autres concepteurs
urbains. AutoCad pourrait être utilisé.
Bibliographie
[AP97] N. Allani and J.P. Perrin. TITRE Computer-Aided Design Futures’97
International Conference, Montréal, Québec. 1997.
[BCS96] M.O. Berger C. Chevrier and G. Simon. Compositing computer and video
image sequences : Robust algorithms for the reconstruction of the camera
Page 122
Page 123
parameters. The International Journal of The Eurographics Association, Computer
graphics forum, September 1996. Blackwell Publishers.
[Che96] C. Chevrier. Génération de séquences composées d’images de synthèses
et d’images vidéo. PHD Thesis, Université Henri Poincaré, Nancy. 1996.
[Che96b] C. Chevrier. “Handling interactions between real and virtual worlds”,
Proceedings of the International Conference Computer Graphics International’96, p
115-125.
[CHRS95] R.T. Collins, A.R. Hanson, E.M. Riseman and H. Schultz, Automatic
extraction of buildings and terrain from aerial images. Automatic Extraction of ManMade Objects from Aerial and Space Images, A. Gruen, O. Kuebler, P. Agouris,
Birkhauser Verlag, p.169-177, Ascona, Switzerland, Apr 1995.
[DF95] F. Devernay and O. Faugeras, Automatic Calibration and Removal of
Distortion from scenes of structured environments. In Proceedings of the SPIE
Conference on Investigate and Trial Image Processing, 2567, SPIE, San Diego, CA,
July 1995.
[FLRZC95] O. Faugeras, S. Laveau, L. Robert, C. Zeller and G. Csurka, 3D
Reconstruction of Urban Scenes from Sequences of images. Automatic Extraction of
Man-Made Objects from Aerial and Space Images, A. Gruen, O. Kuebler, P. Agouris,
Birkhauser Verlag, p.169-177, Ascona, Switzerland, Apr 1995.
[HM93] R. Horaud and O. Monga. Vision par ordinateur, Outils fondamentaux.
Hermes, 14, rue Lantiez, 75017 Paris, fisrt Edition, 1993.
[Peu94] B.Peuchot. Utilisation de détecteurs subpixels dans la modélisation d’une
ème
Congrès AFCET Reconnaissance des Formes et Intelligence
caméra. In Actes 9
Artificielle, Paris, pages 691-695, 1994.
[PhotoM] http://www.eossystems.com
[SB99] G. Simon and M.O. Berger. Registration with a Zoom Lens Camera for
Augmented Reality Applications. Second International Workshop on Augmented
Reality, San Francisco, 1999.
[Tos87] G. Toscani. Systèmes de calibration optique et perception du mouvement en
vision. PHD Thesis, Université de Paris-Sud, Orsay, 1987.
[Wer95] The Inventor Mentor : programming object-oriented 3D graphics with Open
Inventor. Addison-Wesley Publishing Compagny, 1995.
[Canoma] http://www.metacreations.com/products/canoma
[Maya] Using Maya Basics and MayaLive, Alias WaveFront, 2000.
[RealViz] http://www.realviz.com
Page 123
Page 125
en architecture et en archéologie
Les archéologues et les architectes spécialisés dans la recherche archéologique
sont confrontés à d’importants problèmes de représentation et de simulation des
hypothèses de reconstitution des monuments. Les moyens graphiques traditionnels
ne peuvent plus remplir tous les besoins qui se font jour dans cette discipline. C'est
pourquoi il convient de s’interroger sur les services que peuvent rendre les nouvelles
techniques de l’informatique graphique, et de penser au développement d'outils
adaptés qui pourraient aider au développement du champ de questionnement de la
discipline archéologique, faire émerger des outils et de nouvelles méthodes de
représentation des monuments dans leur environnement grâce à l’introduction de
méthodes d’investigation pluridisciplinaires.
Bien que l’aspect reconstitution de monuments disparus constitue la partie souvent la
plus médiatique de ce travail, le but essentiel est d’apporter une aide au
raisonnement archéologique sous deux aspects : dans un premier temps par la mise
en œuvre de méthodes d’acquisition 3D (laser, photogrammétrie, photomodeling,
etc.) et dans un deuxième temps par l’exploitation des bases de données (restitution
des monuments, tests d'hypothèses de reconstitution, visualisation et transmission
des informations).
L'exemple de Nasium
Equipe :
Jean-Pierre PERRIN, Salim BELBLIDIA, Didier BUR, Didier
LAROCHE
Depuis toujours, architectes et archéologues ont été confrontés aux nombreux
problèmes de représentation des monuments ou sites archéologiques. Les
hypothèses de reconstitution qu'ils échafaudent se heurtent au caractère
fragmentaire des données dont ils disposent et bien souvent les méthodes
traditionnelles de représentation limitent les possibilités de recoupement des
informations, le caractère bidimensionnel des résultats présentés ne permet pas
toujours de détecter les éventuelles incohérences morphologiques entre données.
Ou bien encore, la lourdeur des méthodes à mettre en œuvre pour une reconstitution
détaillée d'un bâtiment ou d'un site grève souvent le nombre d'hypothèses testées.
I.
Problématique
Si plusieurs recherches et expérimentations ont déjà montré le bien-fondé de l'emploi
des méthodes numériques comme outil de communication du savoir archéologique,
ce projet quant à lui visait d'une part à approfondir la méthodologie affairant à la
reconstitution archéologique numérique et d'autre part à formaliser l'aide que peuvent
représenter les outils informatiques dans le travail de l'archéologue. L'aspect
méthodologique concerne toutes les phases du projet : acquisition des données et
leur modélisation, exploitation des données, communication du savoir qu'elles
représentent. L'aide au travail de l'archéologue est plus spécifiquement attachée aux
phases d'acquisition et d'exploitation des données.
Le capteur SOISIC et le logiciel 3Dipsos ont été développés dans le but de fournir un
outil de modélisation rapide et précis de centrales nucléaires. Malgré la similarité
apparente de ce champ d’application (l’architecture), le caractère très particulier du
domaine d’exploitation défini par EDF a conduit les concepteurs de la société MENSI
à développer des procédures de traitement spécifiques à la nature des
Page 125
Page 126
infrastructures concernées. Pour simplifier, on peut dire que le scanner est utilisé
pour déterminer la géométrie exacte des installations, alors que le logiciel permet de
transformer cette information (nuages de points) en composants géométriques
simples aptes à fournir un modèle 3D utilisable pour des travaux de maintenance des
sites.
L’application de cette technique à l’architecture ancienne pose des problèmes
particuliers qui relèvent aussi bien de l’usage que l’on assigne aux relevés que des
caractères propres aux structures étudiées.
II.
Le programme d’étude
Sur le site gallo-romain de Naix-aux-Forges (Meuse), la DRAC Lorraine a soutenu un
projet auquel le MAP – Crai a apporté une contribution essentielle, dans la mesure
ou l'objectif était dans un premier temps, de fournir aux archéologues ayant
successivement fouillés le site, une visualisation volumétrique construite à partir des
relevés et fragments disponibles.
Ce projet participe d'une action plus globale de mise en valeur d'un site
archéologique couvrant trois villages meusiens sur lesquels subsistent un oppidum
gaulois et de nombreuses traces d'une agglomération gallo-romaine de la taille de
celle de Grand (Vosges) mais qui nécessite, afin d'y poursuivre des investigations
archéologiques, que l'on consacre du temps à dresser l'inventaire scientifique des
connaissances s'y rapportant.
Nous avons donc établi un programme d'étude en deux temps : la consignation dans
une base de données de tous les documents existants concernant les fouilles de
l'édifice principal, puis son exploitation et l'élaboration d'un modèle tridimensionnel de
l'édifice, travail non réalisé jusqu'à ce jour, y compris en 2D par les archéologues.
Bases de données
Le premier travail a consisté en l'élaboration d'une base de données spécifiquement
conçue pour ce site et les documents s'y rapportant. Tous ont été classés dans des
tables d'auteur, types graphiques, etc. Cette base a servi pendant la reconstitution
afin de pouvoir à tout moment dresser par exemple la liste de tous les documents de
tel auteur, ou encore la liste de tous les documents mentionnant tel ou tel fragment
ou partie d'édifice, par des requêtes dédiées.
Campagne photographique
Plus de 2000 fragments sont répertoriés à la maison des fouilles. Un relevé
dimensionnel précis et une campagne de photographie numérique systématique a
été entreprise, permettant une reconstitution à distance. L'objectif de la reconstitution
géométrique n'étant pas d'obtenir un modèle détaillé mais plutôt un modèle précis
dimensionnellement, il a été fait appel à d'autres techniques de relevé pour certains
fragments difficilement mesurables avec les méthodes traditionnelles.
Eléments architectoniques problématiques
L'éventail architectonique de la provenance des fragments était très large : corniche,
architrave, chapiteaux, modillons, denticules, frise, etc. Par contre seuls deux
fragments de tambours de colonne subsistaient. La détermination précise des
mesures de cette colonne était problématique puisque chaque fragment ne
comportait que quelques cannelures.
Page 126
Page 127
Nuage de points acquis par laser sur un fragment de colonne
Un relevé laser avec le capteur Soisic a donc été réalisé et le nuage de points issu
de ce captage a permis de déterminer une valeur essentielle pour la colonne qui est
son diamètre. Pour cela, des primitives géométriques cylindriques ont été assujetties
au nuage de points des cannelures, les axes des cylindres permettant alors de
mettre en évidence que le rayon de la colonne était (à quelques dixièmes de
millimètre près) d'un pied romain.
Du fragment à l’élément architectural
Page 127
Page 128
La plus importante mesure de l'édifice ainsi déterminée est cohérente avec celles
relevées sur les autres éléments de l'architecture. C'est ainsi que l'apport essentiel
de cette reconstitution a été établi, faisant état d'un édifice monumental de plus de
douze mètres de haut.
L'exploitation par ce même procédé d'un denticule trapézoïdal a permis de connaître
avec précision la valeur de la pente du fronton donc du toit. Cette dernière valeur est
également fondamentale puisque cette pente a conduit à opter pour une
reconstitution de type « fanum » plutôt qu'une version « classique » à deux pans.
Dans ce projet, le capteur Soisic et son logiciel 3Dipsos ont été utilisés non
seulement comme outils de modélisation mais aussi comme méthode de mesure
autorisant une précision qu'aucune autre méthode ne permet d'atteindre.
Hypothèse de restitution de la volumétrie du fanum
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Page 129
Simulation de l’état initial de la Villa Majorelle
Equipe :
Jean-Pierre PERRIN, Salim BELBLIDIA
Dans le cadre de la célébration du centenaire de l’École de Nancy, en 1999, le MAP
- Crai a eu à réaliser en partenariat avec Électricité de France, et en collaboration
avec la mission de l’École de Nancy, une restitution virtuelle de l’état initial d’un
édifice majeur de cette période, la Villa Majorelle. En effet, depuis sa construction en
1902 par l’architecte Henri Sauvage, cette maison a connu diverses affectations
ayant engendré des transformations importantes qui ont dénaturé l’esprit initial de
l’œuvre architecturale.
Le problème posé par cette restitution est commun à tous les travaux de
reconstitution, notamment archéologique, dans lesquels le but est de représenter,
sur des supports physiques ou numériques, des parties disparues d’un édifice ou
d’un élément architectonique. Dans la simulation de l’état initial de la villa Majorelle,
la restitution comporte une dimension supplémentaire puisque, parmi les
transformations, figurent non seulement des parties disparues mais aussi des
rajouts, qu’il faut faire disparaître dans la simulation finale. Pour restreindre le champ
de ce travail et favoriser son aboutissement dans les délais impartis, les seules
transformations auxquelles nous nous sommes attachés sont celles visibles sur des
vues extérieures de la villa.
I.
Proposition
La restitution de l’état initial nécessite, dans un premier temps, de déterminer avec
précision, les parties de l’édifice à supprimer et celles à simuler. Cette étape a été
réalisée à l’aide de photographies d’époque et de relevés architecturaux réalisés par
l’Architecte des Monuments Historiques, M. Thierry Algrin. Cette étude permet de
reconstruire les volumétries des parties à simuler et de décrire leur intégration par
rapport aux éléments conservés du bâtiment.
Dans une seconde phase, une image de synthèse, décrivant les éléments simulés,
est produite en vue de leur insertion dans la photographie. Pour cela, des propriétés
de matières sont affectées aux surfaces et des paramètres d’éclairage, extraits de la
photographie, sont appliqués à la scène. La dernière étape de la restitution consiste
à simuler l’ensemble des interactions résultant de la juxtaposition d’objets réels de la
photographie et de volumes virtuels de l’image de synthèse. Ces interactions sont de
deux types :
•
Les interactions de visibilité sont toutes les occultations entres les deux types
d’objets, dues à l’incrustation des objets virtuels, qui doivent être prises en
compte pour générer une vue topologiquement cohérente de l’ensemble.
Page 129
Page 130
•
Les interactions lumineuses sont tous les phénomènes d’apparition ou de
disparition d’ombres projetées d’un volume sur un autre, suite à
l’ajout / suppression d’un objet virtuel / réel.
II.
Résultats
Les simulations réalisées montrent l’état de la villa avant les transformations
survenues dans les années 20, sur deux vues extérieures des angles Nord-Ouest et
Sud-Ouest.
•
Sur la façade Nord (Fig. 1a), la terrasse du rez-de-chaussée a été fermée et
remplacée par une véranda, venue occulter l’arc surbaissé délimitant la terrasse.
Sur la même façade, les ouvertures du premier étage sont remplacées par
d’autres de plus grande taille. La simulation de l’état initial sur cette vue (Fig.
1b), a nécessité de modéliser le grand arc en pierre ainsi que les deux portes
cintrées, situées en arrière-plan et qui conduisent aux pièces de réception. Ces
éléments existent encore et ont pu être relevés sur site - Ouverture de la
terrasse du rez-de-chaussée et simulation de l’arc et des portes cintrées.
Fig 1a. Photographie de l’état actuel
•
Fig 1b. Simulation de l’état originel
A l’angle sud-ouest (Fig. 2a et 2b), à la même époque, la terrasse attenante à
l’atelier du deuxième étage est fermée et l’arc-boutant reliant la cheminée du
salon au pignon de l’atelier est supprimé. La disparition de cet arc pourrait être
due aux bombardements de 1916, mais il n’y a pas de certitude sur ce point. Les
éléments simulés tels que l’arc-boutant et le garde-corps en fer forgé, ont été
reconstitués à partir de photographies - Ouverture de la terrasse du deuxième
étage et simulation du garde-corps et de l’arc-boutant
Fig 2a. Photographie de l’état actuel
Page 130
Fig 2b. Simulation de l’état originel
Page 131
El Jem, la maison d’Africa
Restitution numérique des sols pavés de mosaïques
dans leur contexte architectural
Equipe
Hédi SLIM, Michel FLORENZANO, Jean-Claude GOLVIN
Fabricia FAUQUET, Doctorante BDI CNRS
Khaled KAROUI, Architecte – INP,
Laure LOPEZ, Assistante Ingénieur CNRS
Dominique DEUF, Stagiaire DEA
Ghislain MARTINEZ, Stagiaire DESS.
Partenaires
Institut National du Patrimoine - INP, Tunisie
Agence de Mise en Valeur du Patrimoine et de Promotion
Culturelle - ANVPPC, Tunisie
Ville de Romans,
L’expérimentation présentée ici porte sur la maison d’Africa à El Jem. Ce travail a été
réalisé en collaboration avec Hédi Slim, Directeur de recherche à l’institut national du
patrimoine de Tunis et conservateur du site et du musée d’El Jem dans le cadre
d’une action de coopération décentralisée de la ville de Romans. Le musée d'El Jem
est actuellement en cours de réalisation. C’est dans ce cadre muséographique que
nous réalisons une maquette numérique de la maison d’Africa pour construire une
représentation la plus complète possible de la maison et de ses mosaïques. Nous
avons tenté essentiellement de mettre au point une méthode de représentation
nouvelle des sols mosaïqués, dans leur contexte architectural. Ces travaux
constituent un premier pas dans ce sens. Ils nous ont permis de cerner un certain
nombre de problèmes méthodologiques et techniques.
Trois étapes organisent ce travail. :
•
•
•
III.
La première concerne le relevé, le redressement et la restitution numérique des
mosaïques.
La deuxième étape aborde la réalisation du modèle numérique de la
morphologie de la maison.
La dernière étape consiste à intégrer le décor architectural au modèle
numérique.
Le relevé, le redressement et la restitution des mosaïques
Dans un premier temps, le travail a été effectué in situ. Les mosaïques ont été
photographiées sur place et pour certaines dans les ateliers de restauration. Les
dimensions, ainsi que les emplacements et les couleurs des mosaïques ont été
relevés. Ces données ont été ensuite classées et répertoriées. Les photographies
ont été redressées.
Sur une photographie, la représentation d’un plan est en vue perspective. L’objet
présent sur ce plan est alors déformé. La technique de redressement consiste à
appliquer une transformation géométrique pour obtenir une vue orthogonale de ce
plan. L’objet n’est alors plus déformé.. La photographie de la mosaïque, après son
redressement, est utilisable dans le modèle numérique.
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Principe de redressement et photographie de la mosaïque in situ (haute),
mosaïque redressée (bas)
La restitution des mosaïques diffère selon qu’il s’agit d’une mosaïque géométrique
ou d’une mosaïque figurative. Pour les mosaïques géométriques, le cas le plus
fréquent est la mosaïque incomplète in situ, mais dont certaines parties sont
suffisantes pour retracer de façon certaine la totalité du pavement. Le processus
consiste à garder de l’image redressée un fragment qui est ensuite dupliqué pour
reconstituer l’ensemble du pavement. Les quatre mosaïques figuratives sont en très
bon état de conservation. Compte tenu de leur superficie, elles ont été découpées
afin d’être déposée. Les différentes parties ont été photographiées, la restitution a
consisté à ajuster ces parties redressées et éliminer les découpes visibles.
Un certain nombre de problèmes ont été pointé lors de cette phase de l’étude. Ils
résultent principalement des conditions de relevés et de prises de vues (problèmes
d’éclairement et d’ombres portées, nombre de points relevés, nuances colorées des
mosaïques).
IV.
La réalisation du modèle numérique
Modélisation de l’état des lieux
A partir des relevés fournis par les archéologues et les architectes travaillant sur le
site, nous avons pu modéliser la partie de la maison mise à jour lors des fouilles. Ce
dégagement comprend le péristyle, les pièces annexes qui l'entourent dont le
triclinium -oecus, ainsi que des pièces de service. Lors de la modélisation de cette
première partie de l’étude nous avons pris en compte l’arasement des murs à une
faible hauteur. Cette modélisation a servi de base pour la restitution archéologique
de l'ensemble de la maison.
Modélisation des hypothèses de restitution
Une hypothèse de restitution de l’ensemble de la maison a été modélisée. Partant de
la définition de G. Picard : « La maison africaine d’époque impériale est caractérisée
…par la cour centrale, autour de laquelle des bâtiments sont disposés, et par l’œcus
qui constitue la pièce principale1 ”, un soin particulier a été apporté à la
caractéristique architecturale de ce type de demeure, le péristyle et la pièce
principale de la maison : le triclinium- oecus.
1
Picard, G., (1959) : la civilisation de l’Afrique romaine, Paris, p.217.
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modèle numérique en image filaire de la maison restitué
Lors de la modélisation, le bâtiment a été décomposé en différentes entités
architecturales identifiables par leur morphologie. L'architecture romaine étant
fortement normative, chaque édifice peut être assimilé à un assemblage d'entités
connues et nommées. Chaque entité est représentée par un objet géométrique 3D.
V.
Intégration du décor architectural au modèle numérique
La dernière étape du travail consiste à intégrer le décor dans le modèle numérique.
La visualisation ne se fait plus en mode filaire, où seules les arêtes des volumes
géométriques sont prises en compte, mais en mode réaliste, où chaque élément
géométrique reçoit des attributs : couleurs, textures, ombres.
Plan du triclinium et de ses mosaïques
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La richesse des sols pavés laisse supposer que les murs devaient être aussi
luxueusement décorés. Il est dommage que le décor pariétal plus fragile que la
mosaïque ait été perdu, car il contribuait sans doute beaucoup à la beauté de la
maison. Nous avons utilisé quelques surfaces de parois peintes qui ont été mises à
jour dans une autre maison de Thysdrus, la « maison des fresques » 2. Une de ses
parois se compose d’un fond uniformément blanc sur lequel de petites vignettes, des
amours, animent le centre des panneaux, bordés de minces filets. En partie basse,
3
se trouvaient vraisemblablement des imitations de plaquage de marbre. Ce type de
peinture est habituellement utilisé dans le péristyle et le triclinium.
Nous avons photographié les panneaux de la maison des fresques et relevé les
couleurs, afin de les intégrer au modèle numérique. Le processus de redressement
et de restitution est similaire à celui des mosaïques.
Modèle numérique avec l’intégration du décor (peinture murale, sols pavés), le péristyle.
Au centre du péristyle se trouvait le jardin. Contrairement à d’autres villes d’Afrique,
la cour intérieure n’était pas dallée. Elle était vraisemblablement occupée par un
jardinet planté d’arbustes qui ne semblait pas destiné à la promenade, car un muret
le clôt entièrement. Cette disposition s’observe particulièrement dans la région
thysdritaine4.
2
3
4
Cette maison se situe dans le même quartier et elle est datée de la même période que la
maison d’Africa. Nous tenons à remercier pour ses précieux conseils M. Slim.
C’est le style le plus répandue en Italie et dans la plupart des provinces au cours du II°
siècle P. C. Voir Barbet, A., (1985) : la peinture murale romaine, Paris.
Gozlan, S. (1973) : idem, p 85.
Page 134
Page 135
VI.
Conclusion
Le recours aux outils numériques, associé à un travail de terrain approfondi offre des
possibilités nouvelles de relevé, de restitution et de visualisation des édifices, utiles
aux interrogations relatives à la mise en valeur du patrimoine comme à celles de la
recherche. Au cours du processus d’étude nous disposons d’un modèle de l’édifice
que nous pouvons « donner à voir » ou à « consulter » sous différentes formes tant
aux spécialistes, il joue dans ce cas le rôle d’un support de communication
scientifique, qu’à un public non initié, il s’agit alors d’un dispositif muséographique.
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Le projet Dougga
Relevé d’architecture et modèles numériques
Équipe :
Moustapha KHANOUSSI, Michel FLORENZANO, JeanClaude GOLVIN, Véronique REDDÉ
Tunisie
Moustapha KHANOUSSI – INP, Conservateur du site de
Dougga,
Khaled KAROUI, Architecte - INP,
France :
Farid AMEZIANE, chef de projet,
Fabricia FAUQUET, Doctorante depuis Octobre 1998,
Vincent MARCHAL, Technicien
Partenaires
Institut National du Patrimoine de Tunis – INP
UMR 5607 - AUSONIUS, Bordeaux, Jean-Claude GOLVIN
UMR 8546 - Archéologie d’Orient et d’Occident, ENS PARIS,
Véronique REDDÉ
Dougga se trouve sur la route qui relie Tunis à la ville du Kef en direction de la
frontière algérienne. Citée antique dont la création remonte au IV ème siècle avant JC elle dispose d’un site naturel abrité des vents. Le site de Dougga est particulier en
ce sens qu’il est représentatif d’une cité du Maghreb à l’époque des rois numides et
sous la domination romaine. Il conserve toutes les composantes architecturales et
urbaines d’une citée fondée par les autochtones berbères puis adaptée au modèle
romain. La richesse de ce site et la grande variété de ses vestiges qui couvrent
environ 75 hectares (les édifices de spectacles, le marché, les thermes, les
demeures privées, les monuments funéraires de différentes traditions, les différents
temples dont les plus célèbres sont le temple de Saturne, le temple de Caelestis, Le
Capitole, etc.) ont amené l’UNESCO à inscrire Dougga au Patrimoine Mondial de
l’humanité.
Notre participation à ce projet porte sur la restitution du centre civil et religieux de la
cité, Capitole, Forum, Place de la rose des vents et Place du marché. Aujourd’hui
c’est sur une restitution informée du Capitole que nous collaborons avec nos
partenaires.
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Le Capitole de Dougga, édifice symbole de la cité antique
A partir de relevés numériques réalisés à l’aide d’un capteur à balayage laser, notre
travail consiste à reconstruire l’édifice tel qu’il a été réalisé en 166 ou 167 avant J-C
et d’évoquer à l’aide de cette maquette numérique en trois dimensions les différentes
démolitions, reconstructions et restaurations successives qu’il a connu sous les
différentes périodes de l’histoire de la citée (périodes chrétienne, byzantine,
médiévale puis contemporaine)..
Le travail de modélisation s’organise en deux étapes :
1.
2.
La première étape est instrumentale, elle concerne l’acquisition des données sur
le terrain (relevé laser).
La deuxième partie concerne le traitement des informations issues des relevés.
Il s’agit d’un travail long et complexe qui nécessite le recours à des moyens
humains et techniques importants. Une première étape de cette modélisation
géométrique a été effectuée. Il s’agit de la partie la plus complexe du temple, la
colonne corinthienne.
VII.
Acquisition 3D ou relevé
Le relevé par balayage laser, de l’ensemble du Capitole et de certains de ses
éléments architecturaux, a été réalisé. Le capteur laser tridimensionnel Soizic a été
utilisé pour cette opération. Celui-ci opère par triangulation laser plane, ce qui permet
la mesure directe et automatisée de points dans l’espace, c’est à dire en
coordonnées cartésiennes (x y z). Cette méthode de relevé laser fonctionne par
interaction d’un rayon lumineux (laser) de faible puissance avec les objets à relever.
Ainsi le capteur ne relève que ce qu’il « voit », c’est pourquoi il est nécessaire
d’effectuer plusieurs relevés d’un même objet selon différents points de vue. Pour le
relevé complet de l’édifice de Dougga il a été nécessaire de réaliser huit points de
vues différents afin de couvrir entièrement le monument. A chaque point de vue est
associé un fichier regroupant les points relevés par le capteur, on obtient donc un
nuage de points.
VIII.
Le traitement des données
Une fois le relevé effectué, il convient de passer à la seconde partie de l’étude que
constitue le traitement de l’information. Notre effort s’est porté sur la partie la plus
complexe de l’édifice, il s’agit de l’ordre architectural.
Traitement de l’information sous 3DIpsos
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Il est généralement nécessaire d'avoir recours à plusieurs points de vue pour saisir
des parties cachées des objets ou des scènes. Les nuages de points correspondants
à ces points de vue sont donnés dans un référentiel propre à chacune des saisies.
L'opération dite de « consolidation » permet de transporter ces nuages de points
dans un même système de référence. Cette consolidation peut être réalisée de façon
automatique, assistée ou complètement interactive à l’aide de partie commune à
plusieurs points de vue. Les parties communes sont des parties de l’objet scanné
mis sur la scène par l’opérateur de saisie (des sphères de référence dans notre cas).
L’opération de consolidation permet d’obtenir le regroupement de tous les points de
vue dans le même référentiel. Un relevé précis de l’ordre est obtenu et il est possible
de mesurer les différents éléments qui le compose.
Après la consolidation, le seconde étape du traitement des données consiste à
découper et hiérarchiser le nuage de points en liste de points de telle sorte que
chaque liste soit approximable par une primitive géométrique (telle que le point, la
droite, le tore…). Il est donc nécessaire de faire coïncider les primitives géométriques
à des listes de points afin de reconstruire des surfaces au plus près de la réalité.
C’est cette méthode que nous avons utilisée pour la base et le fût de la colonne
(figure 1).
Figure 1 : Le maillage d’une partie du fût de la colonne (gauche) et le maillage du fût et sa
reconstruction à l’aide d’entité géométrique (droite)
Certaines surfaces ne peuvent pas être facilement déterminées par des primitives
géométriques simples, c’est le cas du chapiteau corinthien. Cependant si ces
surfaces ne peuvent être approximées par des surfaces mathématiques, elles
peuvent l'être par des ensembles de micro-triangles prenant ces points pour
sommets : les « surfaces de points ». La triangulation des points permet de recouvrir
les nuages de points d’une « peau ».
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C’est cette méthode que nous utilisonspour reconstruire le chapiteau corinthien
(figure 2).
Figure 2 : Traitement du nuage de points sous 3Dipsos, exemple du chapiteau
Malheureusement les conditions de prises de vue lors du relevé n’ont pas permis
d’obtenir un relevé complet du chapiteau. Nous avons rapidement constaté que si le
capteur était placé à une distance supérieure à 30 mètres de l’édifice, la saisie des
parties sculptées était inexploitable. Cette constatation nous a amené à réaliser un
échafaudage dans le pronaos afin que les blocs sculptés soient à une distance de 5
m du capteur. Cependant il était impossible de relever le chapiteau sous tous ses
angles. Les nombreuses zones d’ombre issues de ce relevé ont été préjudiciables à
la complétude du modèle géométrique qui en découle.
Afin de restituer un modèle géométrique complet il a été nécessaire d’isoler les
parties les mieux connues (les zones qui ont été relevées de la façon la plus
complète) afin de les dupliquer. Cette opération a été effectuée dans le modeleur
autocad (figure 3).
Lors du relevé laser, le capteur a enregistré tous les éléments visibles, y compris
ceux étrangers au bloc relevé. Ainsi un nid d’hirondelle, situé sous une des volutes, a
été finement relevé. La présence de cet élément a occulté en partie le relevé du bloc
sculpté. Afin de ne laisser aucune zone d’ombre sur le modèle du chapiteau, nous
avons modélisé les entités manquantes (les volutes) à partir des rares données
fournies par le relevé (figure 4).
IX.
Premiers résultats
Ce travail a permis d’expérimenter le traitement des informations issues des
techniques numériques de relevé d’édifice et de fragments par balayage laser. Les
premiers résultats montrent que celles-ci nécessitent un investissement long et
fastidieux aussi bien en terme humain que matériel. Cependant cette technique est
bien adaptée aux éléments sculptés qui sont très difficiles voire impossibles à relever
par les méthodes classiques.
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Figure 3 : réalisation du chapiteau à partir du maillage issu de 3Dipsos
Figure 4 : le modèle complet du chapiteau et une partie de son fût.
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Le projet Oudhna
Restitution du capitole
Équipe :
Habib BEN HASSEN, Michel FLORENZANO, Jean-Claude
GOLVIN,
Tunisie
Khaled KAROUI, Architecte - INP,
Daouda SOW, Adjoint au conservateur du site archéologique
de Oudhna – ANVPPC
France :
Farid AMEZIANE, chef de projet
Fabricia FAUQUET, Doctorante depuis Octobre 1998
Pascal BENISTANT, Ingénieur d’Etudes
Laure LOPEZ, Assistante Ingénieur
Romaric PAOLI, Technicien multimédia
Partenaires
Institut National du Patrimoine de Tunis – INP
Agence de Mise en Valeur du Patrimoine et de Promotion
Culturelle – ANVPPC, Tunisie
Le domaine du patrimoine est propice au développement de systèmes de
valorisation basés sur de nouvelles modalités d'écriture, de représentation et de
diffusion des connaissances produites par les historiens, les archéologues et les
architectes. Les sites archéologiques nécessitent des chantiers de fouilles de longue
durée ainsi que la mise en œuvre de moyens lourds de conservation des vestiges insitu. Ces impératifs sont souvent incompatibles avec une ouverture des sites à un
large public. C'est dans ce contexte que nous avons été amenés à collaborer avec
des archéologues et des conservateurs sur une approche de « gestion intégrée de
sites patrimoniaux ». Le propos est ici de travailler à la définition d’un système de
gestion des informations relatives à un site avec comme objectif de satisfaire
simultanément les besoins du scientifique, qu’est l’archéologue ou l’historien, et du
gestionnaire de site, qu’est le conservateur. Cette façon de voir nous semble plus
apte à satisfaire le souci légitime de placer les résultats scientifiques au centre des
préoccupations de valorisation pour la conception et à la réalisation de nouveaux
dispositifs muséographiques. Ces dispositifs exploitent les techniques numériques
les plus avancées depuis le relevé d'édifices ou de fragments (balayage laser,
photogrammétrie) jusqu'à la modélisation en trois dimensions d'hypothèses de
restitution et la diffusion de ces restitutions via le réseau Internet.
Dans le cadre de l’accord bilatéral Tuniso - Français entre le Ministère de la Culture
(DAPA) et l’Institut National du Patrimoine de Tunis, le capitole d'Oudhna a été
choisi comme terrain d'expérimentation pour la réalisation d'une maquette numérique
du site destinée à être exploitée dans les dispositifs muséographiques in-situ (bornes
interactives, CD-Rom) ou en ligne (site Internet)..
Oudhna se situe à une quarantaine de kilomètres au sud de Tunis, dans la basse
vallée de l'oued Miliane. Depuis le début des années 1990 le gouvernement tunisien
a décidé la mise en valeur du parc archéologique de Oudhna à l’image des parcs de
Carthage, Dougga et Sbeitla. La ville est placée sur la voie romaine reliant Tunis à
Henchir kasbat. C'est sous le règne de l'Empereur Octave Auguste (entre -31 avant
J-C et 14 après J-C) que la ville se développe sous son aspect architectural
typiquement romain. Les premières fouilles ont été effectuées au milieu du XIXe
siècle mais elles restèrent sans lendemain car aucune intervention archéologique ne
fût décidée. Et ce n'est seulement qu'en 1993 que des travaux d'envergures
commencèrent
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Les travaux s’articulent sur quatre points :
•
Les méthodes de relevés de la morphologie architecturale.
Il s’agit ici d’exprimer la connaissance dont on dispose à priori de l’architecture
étudiée sous la forme d’un modèle morphologique générique. Dès lors l’opération de
mesurage consiste à spécifier le modèle pour construire une représentation
dimensionnée de l’objet relevé. Cette spécification fait appel à la mesure et aux
mécanismes de déduction décrits dans le modèle. Les méthodes informatiques
utilisées relèvent principalement des champs de l’informatique graphique et de la
représentation des connaissances.
•
La simulation en images numériques d’hypothèses de restitution.
Lorsque l’objet relevé est partiellement détruit les mécanismes décrits ci-dessus ont
toutes raisons d’aboutir à l’élaboration de plusieurs instances pour un même objet. Il
s’agit en fait de différentes hypothèses de restitution « produites » par le modèle.
Dans le cas idéal l’observation du « comportement » du modèle peut contribuer
efficacement à mettre en lumière le raisonnement qui conduit à telle ou telle
hypothèse. Les méthodes informatiques utilisées sont de même nature que dans le
cas précédent auxquelles viennent s’ajouter celles relevant du calcul d’images
réalistes fixes ou animées.
•
L’utilisation des représentations graphiques comme interface d’accès aux
informations descriptives des édifices.
Notre approche de modélisation de l’édifice étudié nous conduit à considérer celui-ci
comme un assemblage d’objets élémentaires décrits par leurs caractéristiques
morphologiques et les relations géométriques et topologiques qui permettent de les
assembler en un tout morphologiquement cohérent. Si l’on associe à ces objets ou
groupes d’objets des informations à caractère technique, historique ou
archéologique, cette approche peut conférer au modèle un « statut » de base de
données et nous conduit naturellement à proposer de s’appuyer principalement sur
les représentations graphiques pour naviguer dans cette base de données.
•
Les techniques multimédia aux services de dispositifs muséographiques.
Des trois points précédents découle que nous disposons au cours du processus
d’études d’un modèle de l’édifice que nous pouvons « donner à voir » ou à
« consulter » sous différentes formes tant aux spécialistes, il joue dans ce cas le rôle
d’un support de communication, qu’à un public non initié, il s’agit alors d’un dispositif
muséographique. Dans ce cadre, nous nous proposons d’évaluer plus
particulièrement les techniques de réalité virtuelle en réseau. En effet, une retombée
intéressante de l’approche présentées ci-dessus réside dans la mise à jour en temps
réel des dispositifs proposées puisqu’ils sont directement issus de la base de
données que constitue le modèle de l’édifice étudié ou en cours d’étude.
Premiers résultats
Nous disposons aujourd’hui d’une première maquette du Capitole, de relevés de
quelques fragments significatifs qui nous ont permis de cerner les spécifications de
base du système d’information évoqué ci-dessus.
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Un chapiteau corinthien du Capitole
Photographie du bloc à relevé
Le nuage de point issus du capteur laser
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L’objet géométrique 3D
La plate-forme technique
La plate-forme technique utilisée s’appuie sur des logiciels libres :
Les clients sont les navigateurs traditionnels à partir des versions 3.0 de Netscape
ou 4.0 de Internet Explorer. L’interface principale est accessible via un serveur de
pages « web » Apache. Les pages du site sont codées en HTML et JAVASCRIPT,
avec utilisation des feuilles de style (cela permet d’envisager un passage plus aisé
vers le langage XML). La connection à la base de données est effectuée via un
langage de script PHP, et ce langage sert aussi à créer dynamiquement une partie
des pages du serveur. Les requêtes vers la base sont quant à elles générées en
langage SQL. Le moteur de base de données est PostgreSQL.
Serveur Web
Base de données
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Client navigateur
Client navigateur
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Restitution des Thermes de Saint Bertrand de Comminges
Équipe
Patrick. PÉREZ, Frédéric. LESUEUR
Partenaires
Institut de Recherches sur l'Architecture Antique (CNRS), et
Université de Pau.
Conseil Régional de Midi-Pyrénées.
La restitution d'un bâtiment disparu est toujours une entreprise délicate et osée, a
fortiori s'il s'agit d'une architecture ne correspondant pas ou plus à l'environnement
des architectes - restitueurs. Comme l'a souvent souligné Pierre Gros, tout architecte
placé devant ce type de travail a par trop tendance à céder à l' "effet projet", pour
reconstruire une virtualité empruntant plus à l'imaginaire qu'aux évidences
archéologiques (on peut aisément s'en convaincre en observant les innombrables
"restitutions" d'architectures romaines proposées pour les envois et concours du prix
de Rome de 1880 à 1940). C'est donc armée d'un solide doute épistémologique que
notre équipe s'est prêtée au jeu de restitution des Thermes de Saint-Bertrand de
Comminges dans leur dernière période. Cette étude, menée en partenariat avec
l'équipe de Pierre Aupert (archéologue, Directeur de recherches au CNRS) et
l'Institut de Recherches sur les Architectures Antiques, a d'abord été conduite par la
même équipe dans le cadre d'un contrat hébergé au laboratoire Li2a (Ecole
d'Architecture de Toulouse) dès 1995, et s'est terminée cette année 2001, avec les
dernières livraisons de planches et de textes pour la publication du rapport général
des fouilles des thermes et du temple de Saint Bertrand de Comminges. Ce rapport,
édité sous la direction de Pierre Aupert, doit être publié à la fin de l'année par les
soins du CNRS et de la Maison de l'Archéologie de Bordeaux.
Les options de restitution qui ont été prises dès le départ ont consisté à rassembler
toutes les données archéologiques disponibles concernant l'architecture du site
(relevés des ruines, traces de seuils ou d'encastrements divers, analyse de la
structure des murs et des reprises de construction, observation des joints pour
déterminer les étapes d'édification, éléments de décor, etc.). Nous avons ajouté à
nos matériaux une collection de documents concernant l'architecture des thermes
dans la région puis dans l'ensemble du monde romain et ce, pour la même époque
bien entendu. La première étape de restitution a consisté à produire, comme on peut
le faire pour n'importe quel bâtiment, une volumétrie grossière sur la base du plan de
fondation et des évidences archéologiques de couvrement.
L'absence de murs tombés ou de voûtes complètes et effondrées impliquait de
guider les hypothèses volumétriques au moyen de quatre contraintes principales :
Contraintes structurelles : il fallait produire un plan de couvrement satisfaisant aux
exigences de la statique (obligation d'offrir une réaction suffisante aux efforts issus
des poussées latérales et ce, en respectant les charges admissibles sur les murs
tant intérieurs qu'extérieurs).
Contrainte fonctionnelle : il existe en effet une relation entre la température nominale
supposée (puisque le bâtiment avait fonctionné comme établissement thermal), la
capacité de chauffe des fours, le volume à chauffer (et donc la hauteur des murs et
des voûtes), et les déperditions thermiques du bâtiment. Sur ce point, les études
auraient pu être menées beaucoup plus loin mais en 1995 (date de la première
restitution) les logiciels d'analyse thermique par la technique dite "de radiosité"
n'étaient pas encore au point.
Contrainte des modèles : bien que l'on sache l'excès théorique dans lequel les
architectes de la Renaissance puis néo-classiques ont pu tenir les "canons"
d'édification de l'époque romaine, il demeure largement vrai que les Latins édifiaient
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sur la base d'un jeu complexe de proportions qu'il convenait de suivre par
comparaison avec d'autres bâtiments du même type.
Contrainte esthétique : nous nous devions de suivre bien entendu le style et
l'esthétique de l'époque.
Tout ce travail a été effectué en un premier temps "à la main", si l'on peut dire, par
des moyens relativement conventionnels (dessin, calculs de structure, évaluation
thermique, exploitation de la documentation) et après de nombreux entretiens auprès
des archéologues. Dans un deuxième temps, nous avons produit une maquette
informatique tridimensionnelle au moyen du logiciel Acasi (créé par l'un des
chercheurs du laboratoire). Cette maquette a reçu son décor (calepinage des murs,
traitement des joints, moulures, chapiteaux, etc.) sur la base des faits archéologiques
chaque fois qu'ils apparaissaient probants et suffisants. La maquette finale a ensuite
été transférée dans le logiciel de synthèse d'images Explore de Thomson Digital
Image, pour être habillée de matières virtuelles (marbres, terres cuites, eau, pièces
métalliques etc.). Enfin, au moyen d'éclairages eux aussi "virtuels", des vues tant de
l'intérieur que de l'extérieur du bâtiment ont été calculées par notre ordinateur. Le
résultat nous apparaît aujourd'hui comme satisfaisant, tant au niveau de la
communication (il permet à un large public de se faire une idée de ce qu'étaient les
thermes du Lyon des Convènes), qu'au plan architectural, bien qu'ici ou là, quelques
détails esthétiques ou structuraux puissent être remis en question. On retiendra
surtout de cette expérience que toute restitution, menée pourtant avec la plus grande
rigueur méthodologique, ne peut s'inscrire que dans l'ordre du probable et jamais
dans celui de la certitude.
Personnel ayant travaillé sur ce projet : Sandrine Jeay (étudiante en fin d'études
d'architecture). Gilbert Fréminet (étudiant en architecture). Frédéric Lesueur
(enseignant-chercheur, architecte et informaticien) Patrick Pérez (enseignantchercheur, architecte et anthropologue).
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Proposition de restitution d'habitat néolithique
de Haute - Egypte
Equipe
Patrick. PÉREZ, Frederic LESUEUR
Partenaire
Béatrix MIDANT-REYNES, Chargée de Recherche au CNRS
Département d'archéologie néolithique du Centre
d'Anthropologie de Toulouse - CNRS, EHESS, Université Paul
Sabatier
A la demande de Mme Béatrix Midant-Reynes (Archéologue, Chargée de recherches
au CNRS) et du département d'archéologie néolithique du Centre d'Anthropologie de
Toulouse (CNRS, EHESS, Université Paul Sabatier) dirigé par Jean Guilaine
(Collège de France), nous avons formulé quelques hypothèses pour aider à la
restitution de petits édicules en bois de figuier, découverts récemment en Haute
Egypte et datant environ de -6000. Les résultats généraux doivent être publiés fin
2000 dans un volume dirigé par Mme Béatrix Midant-Reynes. Nous présentons ici
quelques éléments qui ont conduit à la restitution proposée. Tout d'abord, les relevés
fournis semblaient, en plus de quelques paravents et enclos divers, porter la trace
d'une structure identifiable comme habitat (plus exactement un abri temporaire)
plutôt qu'élément mobilier de type séchoir, cadre de tenseur de peaux, voire enclos
particulier pour animaux. L'argument principal plaidant pour ce choix concerne, en
plus de la définition d'une structure close, la présence d'un axe de symétrie
partageant les traces en deux zones d'égale importance ; et c'est précisément sur cet
axe que l'on rencontre, aux extrémités de la structure, les restes de deux poteaux
dont les dimensions sont bien supérieures à toutes les autres sections découvertes.
Parce que ces poteaux ont révélé un enfoncement très faible pour un terrain peu
stable (sol très sableux), situé dans une zone très exposée au vent, on peut écarter
absolument toute idée de cadre tendu sans contreventement sur ces deux poteaux ;
nous croyons lire dans ces traces, deux poteaux supportant une faîtière. Les faibles
capacités mécaniques du bois utilisé (du figuier), les dimensions modestes des
perches d'une telle essence poussant en climat sec, la nécessité d'assurer une
stabilité ainsi qu'une résistance au vent suffisante, font penser à une structure tendue
par contrainte interne (comme une vannerie renversée) et soutenue en son sommet
par une faîtière de faible section (peu résistante et rendue uniquement nécessaire
lors de la phase de construction). Il est impossible de se prononcer sur le type de
couverture : des feuilles ou tiges de graminées ont pu être utilisées, tout autant que
des peaux ou encore des nattes (la peau et les nattes ont l'avantage d'être
transportables et réutilisables, mais les nattes ne sont pas étanches et la peau offre
un toit étouffant de jour ; tandis qu'une couverture végétale, exigeante car
demandant beaucoup plus d'entretien, fournit un habitat plus frais).
Coupe longitudinale
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Axonométrie – couverture écorchée
Au plan des références typo-morphologiques et fonctionnelles, notons que de très
nombreux peuples vivant d'agriculture et d'élevage pratiquent encore aujourd'hui la
double résidence : on vit dans une maison de fortune, généralement végétale, au
plus près des pâtures ou des champs durant le printemps ou l'été. Parmi de
nombreux cas amérindiens 1, signalons par exemple que les Hopi d'Arizona utilisent
toujours leur kiisi (une structure végétale ressemblant à un tipi) durant les derniers
jours de maturation du maïs (pour le surveiller, dit-on). Les Hach-Winik ou
« Lacandons » du Chiapas possèdent aussi tout un répertoire de petites structures
végétales que l'on bâtit dans les essarts au cœur de la forêt, pour stocker les
récoltes, pour se reposer et s'abriter de la pluie. En Inde, et en particulier au nord
près du Népal, il est commun de découvrir près des rizières des structures végétales,
de plain-pied ou sur pilotis, utilisées pour surveiller la maturation des récoltes. Enfin,
et concernant directement l'Afrique, de très nombreux groupes aux économies tant
pastorales ou agropastorales que de chasseurs-collecteurs possèdent des habitats à
structure végétale en forme de coque, de cône ou oblongs et recouverts de bottes de
graminées (p.e. Masaï, Aka, Khoisan, Bakinga, etc.) ; Amos Rapoport signale dans
son Anthropologie de la maison qu'en Haute Egypte, vers -3800, de nombreux
groupes habitaient de petites structures végétales circulaires ou ovales (il ne cite
malheureusement pas ses sources).
1
voir P. Nabokov et R. Easton, Native american architecture, Oxford University Press, NewYork, 1989.
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Le site de Mourral - Millegrand
Equipe
Patrick. PÉREZ, Frederic LESUEUR
Partenaire
Jean VAQUER, Directeur de recherche au C.N.R.S
Département d'archéologie néolithique du Centre
d'Anthropologie de Toulouse - CNRS, EHESS, Université Paul
Sabatier
I.
La situation
Le site de Mourral-Millegrand, situé dans l’Aude, à proximité de Trèbes, a été
découvert par prospection aérienne en 1993. Il fait partie des six sites monumentaux
récemment découverts dans le bassin de l’Aude et la Garonne. Cependant, le site du
Mourral est le seul qui permette une intervention aisée et qui soit dans un état de
conservation exceptionnel : il est situé sur une colline boisée, et de ce fait n’a pas
subi les modifications habituelles engendrées par l’activité humaine.
II.
La problématique
Plan d’ensemble des fouilles du site
Source : Jean Vaquer in l'Archéologue, n°35, avril mai 1998 pp.,31-34.
Page 151
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En rencontrant Jean Vaquer nous nous sommes fixés comme objectif de présenter
les travaux effectués sur ce site d’une façon suffisamment didactique et visuelle pour
permettre aux non-initiés d’accéder aux résultats des études faites sur ces fouilles.
Par la suite, en examinant les relevés de fouilles, nous nous sommes aperçus que
nous n’avions aucune indication concernant la volumétrie des bâtiments. Ils
comportent seulement des traces au sol qui permettent de déduire la forme en plan.
A ce moment-là de notre travail, nous n’étions pas sûrs de pouvoir réaliser la
maquette numérique du site avec ses édifices, maquette nécessaire pour la
réalisation des images destinées au grand public.
III.
Les fouilles :
Elles ont permis de mettre à jour une enceinte circulaire de 66 m de diamètre
comportant un dispositif de défense composé d’un fossé de 4 à 5 m de largeur,
doublé à l’intérieur d’une tranchée de fondation, ce qui laisse un diamètre interne de
48 m. Après divers calculs, nous avons pu supposer que le déblai du fossé était
utilisé comme chemin de ronde de la palissade.
Il existe deux entrées, la principale, à l’Est, est détectable grâce à une interruption du
fossé sur 7 m et une interruption de la palissade sur 2 m avec deux gros trous de
poteaux de part et d’autre soutenant probablement un linteau monoxyle. A l’Ouest, la
seconde entrée est marquée par une interruption du fossé sur 1,3 m et une courte
interruption de la palissade sur 0,6 m. A l’origine cette entrée devait faire 3 m de
large, la réduction a dû être faite au néolithique final.
Deux ensembles de trous de poteaux permettent de déduire l’existence de deux
bâtiments à ossature bois.
Plan des fouilles du bâtiment A
Source : rapport de fouilles 1998, Centre d’Anthropologie de Toulouse, EHESS, CNRS
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Le bâtiment A situé au Sud est de forme trapézoïdale, il mesure 11 m de long, les
murs porteurs sont constitués de poteaux de 0,3 m de diamètre espacés de 1,3 à 1,5
m.
Il est composé de deux nefs avec une faîtière reposant sur un très gros poteau de 1
m de diamètre à l’Ouest et deux gros poteaux matérialisant à l’Est une entrée axiale.
Sa largeur varie de 9 m pour finir à 7 m au niveau du très gros poteau.
Vue de la structure
Vue de l’entrée
Le bâtiment B situé au Nord mesure 29 m de long et de 9 m de large.
Plan des fouilles du bâtiment B
Source : rapport de fouilles 1998, Centre d’Anthropologie de Toulouse, EHESS, CNRS
Sur la façade orientale, deux gros trous de poteaux (dont la base carbonisée a été
datée entre 3357 et 2934 avant J.-C.) correspondent à l’entrée axiale. La faîtière était
soutenue par des poteaux regroupés en faisceaux par trois, voire quatre.
Nous pensons que les assemblages entre les différentes pièces de bois servant à la
structure de ces édifices étaient effectués soit par des ligatures à base de végétaux
ou de cuir, soit par le système tenon mortaise chevillés ou pas. Le remplissage des
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murs était vraisemblablement composé de branchages et de terre. La couverture du
toit devait être de branchage et paille.
Vue de la structure
Vue intérieure
IV.
La restitution :
Ce travail de restitution est effectué par Patrick Pérez et Frédéric Lesueur. La
modélisation est réalisée avec le logiciel Zoom et les images de synthèse avec
Artlantis.
La modélisation et la représentation de ce type d'architecture avec ces outils
numériques s'est révélée très complexe. En effet, en ce qui concerne les formes, il
existe des outils performants dans la saisie des formes "dures" ou "molles". Mais
dans les deux cas, il s'agit de formes dites régulières. Dans le cas qui nous
préoccupe, les formes sont irrégulières et même si les générateurs de formes
existants sont suffisants, les outils de calage sont inefficaces sur ces logiciels
d'entrée de gamme. Même les outils de calage faisant appel aux règles de la statique
ne prennent pas assez de point de contact en compte. Il faudrait développer des
outils prenant en compte des zones à mettre en contact et qui permettrait
éventuellement de déformer les objets. Une telle boîte à outil permettrait de réaliser
aisément une charpente avec des éléments de type rondins.
Pour ce qui est de la représentation, nous aurions pu choisir un logiciel haut de
gamme qui nous aurait permis de représenter toutes les matières possibles et
imaginables. Le choix d'un logiciel d'entrée était voulu pour permettre aux
archéologues d'évaluer des logiciels faciles d'accès.
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V.
Bibliographie :
Jean Vaquer, "Fortifications et pouvoir au néolithique", l'Archéologue, n°35, avril mai
1998, (pp.,31-34).
Jean Vaquer (sous la direction de), rapport de fouilles : le site du Mourral-Millegrand,
Centre d'Anthropologie de Toulouse (EHESS, CNRS), 1999-2000.
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appliquée à l'architecture
Equipe :
Didier BUR, Jean-Pierre PERRIN
Partenaire :
Serge CORBEL, Chimie physique des réactions - DCPR, UMR
7630 INPL/CNRS.
Procédés optiques; applications aux microtechniques - GdR
1080.
Société DPS.
Dans un cadre plus large d'étude concernant l'analyse des problèmes liés à la
constitution de modèles géométriques complexes, le projet « Stéréophotolithographie
laser (SPL) et architecture » s'attache d'une part à contribuer à l'examen des
opérations génériques de transformation d'un modèle en vue de son utilisation dans
un contexte précis, d'autre part à proposer des méthodes d'adaptation d'un modèle
complexe au regard d'une technologie en perpétuelle évolution: le prototypage
rapide.
I.
Aujourd'hui, un grand nombre d'équipes de recherche et de sociétés privées
travaillent dans les domaines de la chimie des matériaux, coloration, traitement
automatisé des modèles, technologies SPL. Si ces technologies sont maintenant
relativement bien maîtrisées dans l'industrie - automobile, aéronautique,
électronique, … - il nous a paru pertinent d'explorer le champ d'application à
l'architecture, tant celui-ci est particulier dans le type de modèles qu'il met en jeu.
C'est pourquoi nous nous sommes dans un premier temps attachés à spécifier ces
particularités pour produire rapidement un outil informatique assurant la conversion
d'une base de données architecturales en son prototype en résine. Puis le projet
s'est orienté vers la résolution des problèmes inhérents à la jonction des deux
domaines : prototypage rapide et architecture. L'avancement actuel du projet laisse
entrevoir des débouchés diversifiés.
Une des originalités de ce travail de recherche est de faire l'hypothèse que la CFAO
fait partie intégrante des domaines d'investigation dans lesquels doivent intervenir les
différents modes de transformation d'un objet virtuel et qu'à priori rien ne distingue le
prototypage rapide de la synthèse d'image, de la réalité virtuelle ou encore de la
modification interactive de projet, seuls diffèrent les processus de « migration » d'une
base 3D générique, eu égard au domaine d'exploitation de cette base.
Une autre hypothèse d'étude s'appuie sur le caractère particulier du traitement des
bases de données architecturales et/ou urbaines (topologie, géométrie, rapports de
dimensions, notions d'échelle et de vraisemblance). Les méthodes utilisées partent
donc du principe que le modèle à traiter n'a pas été constitué dans un but précis
mais qu'il est suffisamment détaillé pour permettre la réalisation d'un prototype à
grande échelle. Elles s'appuient sur une structuration constructive de l'objet par
« composants » architecturaux :
•
chaque type d'objet a des spécificités comportementales au regard de la
technologie (porte-à-faux, retrait, flambement ...)
•
chaque objet est déclinable en versions simplifiées.
Ainsi il devient possible de gérer la faisabilité de chacun des composants puis de leur
assemblage afin d'assurer une bonne cohérence entre richesse géométrique du
modèle et échelle de reproduction.
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Page 158
En aval, l'évolution des matériels de prototypage rapide et la diversification des
techniques de reproduction nous ont conduit à imaginer un nouveau type de base de
données géométriques, non plus dédié à un système de stéréolithographie donné,
mais dédié au prototypage rapide en général. Ceci implique de nouvelles analyses
basées sur les caractéristiques de différents systèmes ayant leur impératifs et
limitations respectifs : besoin de renforts et maillages dans le cas d'un système "
résine polymérisée", problèmes de dépouilles dans le cas d'un système par couches
de papier par exemple.
Cette recherche s'enrichit donc d'autres domaines étudiés dans le laboratoire :
acquisition et reconstruction 3D, simplification automatique, instanciation technique
des modèles. Les applications et expérimentations
menées sont en outre
pluridisciplinaires puisque faisant appel à des compétences informatiques,
architecturales, optiques, photophysiques, photochimiques.
Les programmes de la plate-forme logicielle développée intègrent (outre l'adaptation
et le tranchage du modèle) des optimisations du tri des polygones et du trajet du
rayon laser, la polychromie éventuelle des objets, la compression des données.
II.
Résultats obtenus et perspectives
Des expérimentations ont été menées concernant l'obtention de nappes horizontales
uniformément polymérisées, d’objets bichromes ou polychromes. L'intégration de la
couleur, si elle n'est pas un problème pour l'informatique, reste peu explorée car très
complexe aux niveaux technologique et chimique.
Maquette SPL du Pont Neuf, Paris
Une confrontation aux problèmes liés à la réalisation d'une maquette à grande
échelle (1/50° de la Tholos de Delphes ), fabriquée grâce au procédé Helysis
(découpe de feuilles de papier), a permis de clarifier les caractéristiques du modèle
géométrique « PR - prototypage rapide » et a révélé l'importance cruciale de la
gestion du niveau de détail de ce modèle. Pour cette même maquette, plusieurs
techniques SPL ont été utilisées conjointement (impossibilité par exemple de réaliser
la charpente en papier). On voit poindre à terme la nécessité de manipuler des objets
PR hybrides où chaque partie du modèle peut être traitée différemment des autres
parties.
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Fragment archéologique tranché et réalisé en céramique
D'autres réalisations ont permis d'élargir le champ des applications de la recherche :
aide à l'anastylose (reconstitution d'ouvrages à base de fragments acquis par
procédé laser) et plus récemment reconstitution de fragments archéologiques (facsimilé à échelle réduite) par poudre céramique (Cf figure ci-dessus).
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AXE 3
MODELISATION ET
TRAITEMENT D’INFORMATIONS PATRIMONIALES
MODELISATION
ET
TRAITEMENT
D’INFORMATIONS
PATRIMONIALES
163
La « Cité Industrielle » de Tony Garnier
163
Le projet DEREVE
171
105
113
27
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Modélisation et restitution
Équipe
Xavier MARSAULT, Christophe BERTRAND, Renato SALERI
Partenaires
Équipe iMAGIS du laboratoire GRAVIR UMR 5527
Joëlle THOLLOT
Un certain nombre de travaux passés ou en cours au MAP-Aria portent sur des outils
pour la construction assistée ou semi-automatisée de modèles urbains complexes
pour le temps réel. Un angle de travail privilégié est celui qui fonde le concept même
de « réalité virtuelle » : interaction et immersion. La modélisation n'est intéressante
que dans la mesure où elle permet, via le temps réel et des dispositifs interactifs, la
« déambulation » et donc l'exploration. Par exploration, on entend non seulement la
visite d'un espace géométrique, mais également la simulation de qualités
sensorielles. La reconstitution de la « Cité Industrielle » de Tony Garnier, architecte
lyonnais, est un exemple de paysage urbain de grande complexité.
La « Cité Industrielle » de Tony Garnier
I.
Modélisation d’un projet architectural et urbain symbole
Tony Garnier, architecte et urbaniste lyonnais (1869-1948) a laissé dans la région
Rhône-Alpes quelques bâtiments remarquables dont les hôpitaux de GrangeBlanche et la halle de Gerland. Son plus grandiose projet, dont ces bâtiments ne
sont que des fragments, est celui qu’il imagina pour le Grand Prix de Rome en 1899.
Il dessina ex nihilo une “Cité industrielle” immense, de plus de 30 000 habitants,
organisée suivant les principes hygiénistes, dotée de toutes les structures et
bâtiments administratifs, industriels, commerciaux, agricoles, éducatifs, hospitaliers
nécessaires à son autonomie, et reliée par routes, fleuve et voie ferrée à son
environnement. Cette cité étendue sur plus de 10 Km, située quelque part entre Lyon
et St Etienne aborde toutes les échelles de l’intervention humaine sur son cadre de
vie : le territoire, la ville, le quartier, le bâtiment, le mobilier.
Il était de fait loisible de modéliser à toutes les échelles une ville qui n’avait jamais
existé que sur le papier et de donner la possibilité d’y déambuler en temps réel : ce
projet a été conduit par Xavier Marsault et Christophe Bertrand pendant quatre ans.
La modélisation et le rendu de la cité ont été effectués de manière essentiellement
manuelle à partir des plans, dessins et aquarelles de Tony Garnier.
L’essentiel du travail de recherche a consisté en l’élaboration d'une méthodologie
(propre à ce projet de taille inhabituelle) pour générer un texturage non-photoréaliste,
multi-échelles, et créer des décors virtuels adaptés. La partie purement « productive
» du projet a consisté à modéliser l’ensemble des éléments géométriques, à créer ou
calculer des textures adaptées, les ombres portées, à définir un prototype minimal de
navigation dans le modèle intégral de la Cité Industrielle, puis à tester et spécifier le
type de stations graphiques supportant une telle base en temps réel. Des tests sont
actuellement menés dans la salle de réalité virtuelle de l’INRIA Rhône-Alpes, dans le
cadre du projet régional DEREVE (voir plus loin).
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Reconstitution géométrique de la Cité Industrielle
La richesse architecturale de la cité industrielle provient de la diversité des modèles
d’habitations et de bâtiments publics et aussi de leur implantation au sein d’une
approche urbaine caractéristique de la pensée de Tony Garnier. Au départ de notre
travail de reconstitution (1996), nous n’avons donc pas souhaité opérer de
simplifications abusives sur la géométrie du bâti, propres aux objets modélisés pour
le VRML, et rendues nécessaires par le besoin de visualisation sur des ordinateurs
disposant de ressources graphiques souvent limitées.
Le plan général décrit la topographie et le contenu urbanistique et paysager d’un site
de dix kilomètres par huit. Certains dessins de l’auteur nous ont permis de
reconstituer un paysage environnant, de manière à modéliser un cirque de vingt
kilomètres de diamètre. Les lignes de niveaux du plan ont permis de constituer
plusieurs modèles géométriques de terrain reposant sur des maillages adaptatifs en
fonction des données de pente.
Après une analyse typologique, la trame urbaine esquissée par Tony Garnier dans
diverses planches et croquis minutieusement élaborés a été reconstituée : la
structure de la ville et des quartiers comprend 29 îlots types d’habitations,
combinables par trois pour former 41 blocs typiques. Nous avons modélisé la quasi
totalité des éléments architecturaux et des équipements industriels du site, en
associant au projet des étudiants de l'école.
Une scène complexe
Quel que soit le mode de rendu utilisé, la gestion et l’optimisation de la complexité
géométrique ou graphique du projet ne se conçoivent pas sans une nécessaire
réduction de la réalité, l’introduction de techniques de substitution et une gestion des
niveaux de représentation. Le projet gère une centaine de modèles originaux
différents, et près de 3000 instances (issus de ceux-ci par des transformations
affines). L’ensemble pèse environ 4,5 millions de triangles. Cette gestion en temps
réel de millions d’entités constituant la scène globale ne peut pas être réalisée de
manière horizontale. L’optimisation de la phase de “ culling ”, mais aussi les
interrogations avec la scène lors des calculs de collisions (réalisés par des
intersections de type rayons/géométries), nécessitent une structuration des données.
Notre choix s’est porté sur une arborescence de scène de type Performer, où les
polygones sont regroupés dans des nœuds selon un critère de proximité spatiale (et
non logique), et par familles d’éléments de même type. Le terrain a été subdivisé en
blocs carrés de 800 mètres de côté, supportant une pyramides de textures de 512 x
512 pixels au plus.
II.
Rendu non-photoréaliste multi-échelles
Le rendu photo-réaliste consiste à simuler, de la manière la plus précise possible et,
en général en utilisant des modèles issus de la physique, le comportement de la
lumière dans une scène. Depuis quelques années, une autre voie d'approche a
émergé au sein de la communauté des chercheurs en informatique graphique, le
rendu non photo-réaliste - désigné aussi par NPR.
Il désigne un ensemble de techniques plus ou moins automatisées pour créer des
images fixes, des séquences animées et des rendus en temps réel, « dont le premier
but n’est pas la conformité à la réalité (réalisme, voire hyper-réalisme) mais, suivant
les cas, l'expression artistique, l’efficacité de la communication visuelle ou la
ressemblance avec des techniques graphiques traditionnelles » [Bourdin J.J., Fekete
J.D., 2000].
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Ce mode de représentation nous a conduit à exploiter la richesse des dessins de
Tony Garnier pour restituer les ambiances de couleurs, de lumières et d'ombrages
propres à des effets graphiques recherchés par l’architecte.
Genèse d’une approche texturale globale
Pour ce travail, nous nous sommes appuyés sur les documents et éléments
suivants :
•
•
•
le plan masse du site, noir et blanc, au trait, très complet (cf. Illustration III) ;
des perspectives en aquarelle (ou dessin au fusain) représentant diverses vues
du territoire et des quartiers d’habitation, avec détails de façades (cf. Illustration
I) ;
des modèles 3D de bâtiments et d’habitations (cf. Illustration II) , déclinés en
plusieurs niveaux de détails géométriques (cf. Illustration VI), modélisées à partir
des plans initiaux dessinés par l’architecte.
Notre idée première partit de la constatation que l’on pouvait simuler la Cité telle
qu’elle est transcrite dans l’esprit de son auteur au travers des “ matériaux
graphiques ” disponibles (aquarelles et fusains), et échapper par là au “ nécessaire
besoin ” de reproduire la réalité. Ce choix a d’ailleurs permis de diminuer le temps
consacré à la mise en place de l’habillage pictural.
L’observation des planches de Tony Garnier nous montre que les vues générales,
quelle que soit l’échelle des éléments, bénéficient d’une grande diversité et ceci
malgré une palette chromatique très réduite. L’aspect non répétitif est essentiel dans
cette représentation et apporte toute sa richesse. La réponse graphique aux
éléments lointains passe par un rythme dans le dessin qui reproduit en quelques
traits les grandes composantes de la ville ainsi que leurs détails (trame d’îlot, rythme
du bâti, axes principaux bordés de végétation, tracé de la voirie, pleins et vides mis
en valeur par un jeu d’ombrage).
La grande souplesse d’une perspective à main levée réside dans le fort potentiel
d’adaptation du trait aux échelles distinctes contenues dans le projet. Le dessin est
également d’une extrême efficacité pour déplacer à volonté le regard sur une partie
précise du projet. La composition des perspectives s’organise autour d’une savante
alchimie entre zones de flou et zones détaillées. Le relief est traité quant à lui sous la
forme de plans successifs sombres et clairs dans une totale absence de répétition.
En fonction de ces éléments, l’approche graphique retenue a consisté à composer
une gamme de nuances et de chromies, puis une texture d’ensemble non-répétitive
mixant les composantes picturales fortes du projet de Tony Garnier : le plan du site
et les aquarelles. L’objectif principal a demeuré la recherche d’ambiances spatiales
et de leur cohérence à différentes échelles géométriques, indépendamment (dans un
premier temps) des performances graphiques liées à une puissance matérielle en
constante évolution, et a débouché sur la création d’une bibliothèque de textures de
terrain et de sol pesant un peu plus de 150 méga-octets (cf. Illustrations III) .
Les différentes niveaux de représentation
Nous avons considéré trois niveaux d’observation : le territoire (échelle : quelques
kilomètres), le quartier (échelle : quelques centaines de mètres) et le bâtiment
(échelle : du mètre à quelques dizaines de mètres), et travaillé dans un espace à
multiples niveaux de détails pour des géométries représentant un même objet à
différentes distances de perception. Cette gestion s’est accompagnée d’une mise en
adéquation de la géométrie et de la texture.
On a introduit des géométries texturées de remplacement propres à simuler les
quartiers vus de loin (boîtes englobantes) et les masses végétales (chapiteaux pour
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les forêts, boîtes englobantes pour les massifs d’arbres). Pour ce qui est de la
végétation verticale en vision proche, nous avons utilisé la technique des
« billboards ».
De manière générale, chaque objet de la scène possède de 1 à 4 niveaux de détail.
Certains objets sont groupés, chaque groupe pouvant à son tour posséder plusieurs
niveaux de détail, à diverses échelles (pas nécessairement toutes). Cette gestion
multiple des échelles et des niveaux de géométrie et de texture, certes assez
complexe à déployer, permet non seulement de conserver une certaine fluidité, mais
surtout diminue considérablement l’impact visuel des transitions opérées entre les
niveaux. Les distances de transitions sont ajustées manuellement, dans ce souci de
cohérence.
A l’échelle du territoire
•
•
•
•
•
•
niveau de détails des textures de terrain : motifs de 128 x 128 pixels,
usage de zones colorées, avec mixité des palettes chromatiques simples par
zone et par nature d’éléments (arbres groupés, fondu adéquat au niveau des
transitions entre zones colorées) (cf. Illustrations V),
le bâti est géométriquement proche du parallélépipède englobant,
textures motifs pour les habitations (vues de loin, elles sont habillées avec des
motifs sous échantillonnés) donnant une appréciation visuelle proche de celle
des aquarelles,
utilisation de boites de végétation, conformément à la représentation de Tony
Garnier,
pré-calcul des ombres du bâti sur le terrain à toutes les échelles, avec
simplification de loin (voir explication plus loin),
A l’échelle du quartier
•
•
•
niveau de détails des textures de terrain : motifs de 256 x 256 pixels,
utilisation du niveau de détail intermédiaire pour chaque bâtiment ou habitation,
ombres portées sur le sol, avec 1 seule passe en texture (l’ombre étant intégrée
au motif de sol),
A l’échelle de l’habitation
•
•
•
•
•
niveau de détails des textures de terrain : motifs de 512 x 512 pixels.
apparition d’éléments géométriques caractéristiques des quartiers : trottoirs,
mobilier urbain, détails en façades,
les motifs de textures utilisés sont directement issus des dessins au fusain, et
tendent à synthétiser des approches graphiques élémentaires de l’auteur (ex :
texture en lignes de crayon parallèles pour l'ombrage du revêtement de façade)
(cf. Illustrations IV) ,
ombres portées en façades, pré-calculées sous 3DStudio-max et/ou Lightscape,
et incorporées dans les textures (tout comme l’éclairement),
ombres portées sur le sol, avec 2 passes en texture (layering) : le grain du sol
(texture générique tuilée) et la texture alpha des ombres des objets se projetant
sur le sol. Cette solution pourrait être avantageusement automatisée, en
considérant, comme la société OKTAL l’a réalisé, un découpage géométrique
autour des zones d’ombres permettant à la fois de diminuer le poids de texture
et le coût des remplissages multicouches (qui devient local, et non plus global).
Exemple
Les quartiers d’habitation sont composés d’îlots de 30m de large et de 150m de long,
possèdent un trottoir, et sont bordés de chaque côté d’un rangée de 5 arbres.
Chaque rangée possède deux niveaux de détails : 5 billboards représentent les
arbres jusqu’à 700 mètres de distance, remplacés au-delà par une boîte englobante
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texturée sur 5 faces qui simule ce massif. Le trottoir disparaît au-delà de 800m, et le
quartier repose alors sur un simple quadrilatère texturé. Au-delà d’une certaine
distance (environ 2000m), ces quartiers sont groupés en une géométrie encore plus
simplifiée (un polygone à quelques côtés), les habitations sont alors représentées
par des volumes extrêmement simples, proches du cube, texturés par des motifs de
très petite taille, prétraités par un filtre passe-bas, et la texture de sol est de
résolution moindre. Au passage à l’échelle du territoire (entre 4000 et 4500m selon
l’endroit), les habitations ne sont plus représentées, les ombres portées
disparaissent de la texture du sol, et il ne reste que le dessin de Tony Garnier
colorisé.
Apports et perspectives
En quoi le rendu NPR permet-il de mieux garder un déplacement interactif ?
•
•
le détail de la géométrie et la résolution des textures à moyenne et grande
distances sont moindres que dans le cas d’un rendu photo-réaliste, parce que la
précision requise au niveau de l’appréciation visuelle de la scène est moins
importante. De même, les distances de transition entre niveaux de détails
successifs peuvent être allongées, ce qui diminue le débit de chargement en
temps réel des textures, ainsi que le volume géométrique traité à chaque frame.
la limitation du nombre de « gStates » (environnements de texture) diminue le
temps de calcul de chaque frame. Elle est ici renforcée en rendu NPR, par le fait
de se servir d’un nombre faible et réutilisable de textures génériques et de
façades pré-calculées pour un petit nombre seulement de modèles. La
réutilisabilité découle des types de façades que l’on a pu extraire de l’analyse
des modèles d’habitation.
Trucs et astuces
•
•
•
•
la conception des textures de façades se fait à partir d’une petite bibliothèque de
motifs de base, élaborée grâce aux dessins et aquarelles. Souvent, ces motifs
sont répétitifs. Pour casser cette répétition, on sous-échantillonne (en mode
point) les images calculées, d’une taille non multiple de celle de l’image
d’origine, ce qui crée un aspect non régulier bien adapté à ce type de rendu.
pour les sols et le terrain, l’utilisation de filtres bilinéaires évite le flou du rendu
visuel, et permet de créer des éléments fluctuants pouvant être interprétés
comme des « traces de vie », une ondulation du lointain due à la réfraction de
l'air et à la chaleur urbaine (papillonnements du filtrage).
l’utilisation du brouillard permet de simplifier la géométrie du lointain ainsi que la
résolution des textures qui l’habillent, en plus d’un effet visuel agréable.
l'utilisation de texture de détail (implémentée en hardware sur les stations SGI
sous Unix) a été appliquée localement à la portion industrielle de la scène, afin
d’enrichir la texture de sol lorsqu’on se rapproche de ce dernier (fondu texture
de sol / texture mosaïque tuilée). On a obtenu des résultats appréciables, mais
cette fonctionnalité semble absente de la plupart des cartes graphiques
actuelles (type NVidia), ce qui rend ce procédé non portable pour l’instant.
Quelques pistes vers une automatisation des tâches
•
•
•
la création d’un maillage adaptatif de terrain à partir de la lecture des lignes
topographiques du plan masse (après étape de scannerisation) ;
l’extraction des taches aux sol des maisons, arbres, massifs. Une tache de
végétation, par exemple, est un point non isolé, de taille connue. On peut aussi
se donner des critères de mesure de similitudes entre des éléments de bâti,
voire des quartiers entiers, pour reconstruire rapidement les îlots ;
Projection des aquarelles dans la scène 3D : on recherche, pour chaque
aquarelle, les paramètres de la caméra permettant d’ajuster le 3D à l’image, puis
on fait un zonage de couleur, pour spécifier quelle aquarelle (parmi les 6) sera
utilisé pour telle partie de la scène ;
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•
•
•
•
•
Mise en valeur du relief par contraste automatique (analyse de pentes, et choix
d’une échelle), et par surlignage (densité moindre pour les routes, densité plus
forte pour le relief, saturation) ;
Mise en correspondance de zones de végétation et de couleurs adaptées ;
Transition et limites des zones colorées : traitement de transition pour éviter la
netteté;
Découpage de la texture globale du sol et du sol 3D, avec calcul de niveaux de
détails et mapping automatique. Les distances de transition peuvent être réglées
automatiquement pour lisser les transitions (en l’absence de mip-mapping bien
sûr) ;
Réglage automatique des transitions entre niveaux de détail en fonction des
paramètres du brouillard.
III.
Produits de la recherche
Le développement et les simulations ont été réalisés à partir de 1996 sur une station
Silicon Graphics High Impact, équipée des logiciels MultiGen II pour la modélisation
et Vega pour le prototypage d’applications de réalité virtuelle. Ces outils ont permis
de mettre en oeuvre un produit de qualité et communicable, et sont prêts à accueillir
les extensions matérielles (stations Huron Lake) et logicielles (Catt Acoustic,
Aniscape) permettant de reproduire les ambiances sonores extérieures ou
intérieures (acoustique virtuelle).
Notre travail a été porté sur PC durant l’année 2000. Un cédérom de démonstration
Mac/PC contenant une vidéo exportée en temps réel sera disponible d’ici la fin de
l’année 2001. Un site explicatif et une application permettant la visite en 3D temps
réel de la cité (pour PC, Pentium III 600 minimum , 256 Mo de Ram) seront inclus sur
ce média.
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Page 169
IV.
Illustrations
Illustration I
Trois aquarelles originales de Tony Garnier représentant son projet de Cité
Illustration
Une habitation individuelle modélisés, colorisés, et ombrés
II
Illustration
III
Une parcelle du plan général du site dessiné au trait par Tony Garnier, et la même parcelle
après texturage non photo-réaliste
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Illustration IV
Exemple de rendu NPR d’une maison individuelle
Illustration V
Vue aérienne d’une portion de la Cité
Illustration VI
Exemple de niveaux de détail pour la salle des auditions
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Le projet DEREVE
Le projet DEREVE. « Développement d'un Environnement logiciel de REalité
Virtuelle Elaboré » auquel nous participons, s'inscrit dans la thématique de l’appel
d’offre régional « Sciences et technologies de l'information, outils et applications » et
plus particulièrement dans le thème « simulation et réalité virtuelle ». La réalité
virtuelle nécessite aujourd'hui encore des moyens matériels et logiciels lourds et
coûteux. Pour essayer de contourner cet écueil et permettre l'extension de l'utilisation
de la réalité virtuelle, en particulier dans le milieu industriel, ce projet propose trois
axes de développement.
Le premier est directement lié à la notion de performance (temps réel
notamment) et va consister à chercher les méthodes et les algorithmes
permettant d'atteindre ces performances tant au niveau de la modélisation qu'au
niveau de la visualisation.
Le deuxième axe concerne plus particulièrement les problèmes de modélisation
et de reconstruction de scènes 3D et la préparation à la visualisation (photoréaliste ou pas).
Enfin une troisième approche traite essentiellement des interfaces gestuelles à
retour d'effort, des modalités haptiques, acoustique, multisensorielles et de
l'intégration de ces modalités dans des simulateurs applicatifs.
•
•
•
Le projet regroupe tous les acteurs régionaux de recherche œuvrant depuis plusieurs
années déjà sur ce qui constitue les systèmes de Réalité Virtuelle : LIGIM, iMAGIS,
LISSE, ICA.
Associé au laboratoire iMAGIS de Grenoble, MAP-Aria participe aux deux premiers
axes de recherche du projet, avec comme thème propre : « les modèles de villes ».
S’il est vrai qu’à l’origine, les réalisations sur la « Cité Industrielle » nous ont permis
d’entrer dans le projet, notre contribution à D.E.R.E.V.E. ne se limite pas à une
simple exploitation de ce travail (de fait, nous avons rédigé et rendu un rapport
complet sur celui-ci). En vertu de notre spécificité, nous avons proposé des travaux
de recherche dans les domaines de la création des décors urbains de type nonphotoréaliste (NPR) et de la génération automatique de tissus urbains.
I.
Axe « performances de scènes »
La navigation en temps réel dans des scènes urbaines complexes pose un certain
nombre de soucis aux chercheurs en infographie que les expérimentations réalisées
avec la « Cité Industrielle » de Tony Garnier soulignent de façon manifeste :
•
•
gestion des niveaux de détails en géométrie et en texture, à plusieurs
échelles : cohérence visuelle de multiples représentations, calcul de ces
déclinaisons à partir de modèles initiaux complexes, gestion des transitions ;
limites des algorithmes de remplissage de polygones par l’algorithme du Z-buffer
selon le type de navigation effectuée : dégradation très sensible de la cadence
d'affichage en mode de navigation « marche urbaine » par exemple, ou dans
des zones peuplées de nombreux arbres (billboards).
Dans le cadre de DEREVE., la « cité industrielle » se présente, à maints égards,
comme une scène de test et de référence, en rapport avec les problématiques du
graphique temps réel et de la simulation urbaine. Il s'agit :
•
avant tout d'une large base de données urbaine et paysagère (hors du
commun), mise en démonstration au centre de réalité virtuelle de l’INRIA
Grenoble,
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Page 172
•
•
d'une plate-forme de tests pour des algorithmes d'optimisation (visualisation,
rendu), utilisée par les chercheurs d’iMAGIS notamment,
d'une base de données d'objets à différentes échelles et groupements,
permettant de tester des méthodes de simplification de modèles géométriques et
texturaux.
II.
Axe « création et simulation de mondes virtuels »
Rendu non-photoréaliste en architecture
La visualisation en temps réel de scènes urbaines est un domaine dans lequel le
rendu non-photoréaliste est encore peu exploité mais possède pourtant un important
potentiel. En particulier, une piste de recherche concerne la notion de « performance
de scènes » et peut s’énoncer ainsi : par quels biais le NPR peut-il aider à
l’accélération de la visualisation ? Ce qui suppose des choix à opérer et des artifices
à mettre en œuvre au niveau de la modélisation, de l’habillage textural et des effets
de rendu.
Avec iMAGIS nous avons démarré plusieurs travaux dans ce domaine, menant d'une
part à l'obtention d'images de très bonne qualité, et d'autre part à des techniques
d'accélération du rendu. Nous avons dégagé un enseignement des expérimentations
effectuées sur la modélisation du projet de Tony Garnier, et rédigé un document :
« Rendu non-photoréaliste multi-échelles de la Cité Industrielle » pour le rapport
DEREVE de l’année 2000.
Génération de modèles tridimensionnels de villes
MAP-Aria collabore avec iMagis sur les thèmes de la génération automatique de
données urbaines et de leur représentation pour un rendu rapide. En particulier,
Xavier Marsault, Renato Saleri et Joëlle Thollot (iMagis) ont démarré une étude sur
la modélisation automatique de villes à l'aide de plusieurs techniques fractales. Notre
but dans ce travail est de rechercher et d’expérimenter des méthodes de production
automatique de morphologies urbaines ou architecturales, visant à produire
simplement et « à moindres frais » des environnements géométriques texturés
visitables par le biais de technologies de visualisation 3D temps réel. Deux pistes
sont actuellement à l’étude, et vont détaillées ci-après.
Depuis vingt ans, « l’approche fractale » a permis de découvrir dans une grande
variété de domaines scientifiques, à des échelles très différentes, des principes
d’ordre interne (comme l’auto-similarité), non connus auparavant, et d’intégrer ces
résultats dans des théories explicatives. Des physiciens, des biologistes, découvrent
régulièrement des processus à caractère fractal dans les morphogenèses naturelles :
de l’infiniment petit (avec les structures cristallines ou l’ADN), à l’infiniment grand
(avec la répartition des étoiles dans les galaxies, et des galaxies en amas). Les
créations humaines semblent aussi répondre à des lois fractales, et ce n’est que
depuis 15 ans que l’on sait mesurer la fractalité des œuvres musicales, du trafic
urbain, ou encore : des villes.
L’investigation fractale des tissus urbains s’est faite autour de trois aspects :
méthode d’analyse de l’organisation spatiale, approche génératrice de structures
géométriques, et outil de réflexion. L’obtention de modèles 3D de tissus urbains,
voire de villes entières, se fait soit par le biais de simulateurs de croissance spatiale
(associée ou non au facteur temps), soit par des générateurs statiques (le temps est
figé). Dans le premier cas, on rencontre de nombreux travaux durant ces dix
dernières années, dont les plus importants portent sur des modèles à base
d’automates cellulaires (auto-organisation), ou des modèles DLA (diffusion limitée
par agrégation, modèles organiques inspirés des lois de la physique en milieu
répulsif) et hybrides.
Page 172
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Une première phase de notre travail à consisté à analyser diverses approches
mettant en œuvre des algorithmes performants, par exemple : les L-systems
contraints [Jacob C., 1998], l’aménagement spatial par algorithmes génétiques
[Sanchez S., Leroux O., Gaildrat V., Luga L., 2000], les approches par fractales
[Frankhauser P., 1994], [Batty M., Longley P.A., 1994] et plus récemment par les
« Iterative Function Systems » (IFS).
Génération de modèles de villes par L-systems
Nous avons jusqu’ici implémenté et fait converger des dispositifs s’appuyant sur une
heuristique couplant un moteur de production de séquences pseudo-aléatoires avec
un formalisme graphtal, de type L-System (Lindenmayer System). Ce modèle de
croissance, qui a déjà donné des résultats intéressants, pourra être dans un
deuxième temps perfectionné par l’utilisation de systèmes logiciels à comportement
émergent, validé par des appréciations perceptives et contraint par des informations
d’ordre topographique ou des règles de production urbanistiques ou architecturales.
Ceci pourra, par exemple dans le domaine de l’archéologie urbaine et dans un
contexte historique donné, permettre de produire rapidement un support
d’hypothèses de restitution en présence de données fragmentaires.
Le sujet de recherche se place dans le cadre de l’optimisation d’un modèle de
croissance généralisé pour les tissus urbains, dont on puisse éventuellement coupler
le développement avec un moteur de croissance à base de règles ou avec un
système logiciel à comportement émergeant. L’expérimentation de départ a jusqu’ici
porté sur :
•
la réalisation d’un moteur de croissance général appliqué à des objets 3D
prédéfinis.
Dans ce générateur, l’attribution « à la volée » d’un facteur de taille variable
permet non seulement d’introduire une variété morphologique mais aussi
d’éviter la coplanéarité de facettes, dont la concordance produit à l’affichage des
résultats souvent disgracieux. Par « général » nous entendons évoquer ici les
propriétés d’un système dont les facteurs « codants » s’appliqueraient à
l’ensemble de l’objet produit. L’utilisation d’un formalisme graphtal donne de
prime abord des résultats intéressants mais se heurte à des limites d’ordre
interne le rendant difficilement contrôlable : étant issus de transformations
affines concaténées successives, il est en effet ardu de récupérer des
informations concernant le positionnement dans l’espace des objets produits
ainsi que de tester les imbrications d’objets adjacents mais issus de générations
différentes.
Figure 1 : Un moteur de croissance graphtal
Nous étudions actuellement des algorithmes géométriques spécifiques dont
l’utilisation permettrait d’accompagner et de contraindre le développement du LSystem décrit, notamment par l’utilisation d’un diagramme de Voronoï. La
combinaison du L-System pour la disposition des points par itérations et le calcul
du diagramme correspondant (dont on pourrait figer la géométrie d’une
Page 173
Page 174
génération sur l’autre et ne travailler que par remplissages successifs ) est un
modèle qu’il s’agit de mettre à l’épreuve.
•
la réalisation d’un moteur de croissance local, basé sur une production d’objets
géométriques dont le développement est réglé par un générateur d’entiers
pseudo-aléatoires obtenus par addition modulaire.
L’écriture et la conservation du germe de départ de la suite d'entiers au cours
d’une session permet de ce fait de mémoriser et de réutiliser les combinaisons
géométriques les plus intéressantes. Bien que théoriquement infinies, les
combinaisons d’objets produits tombent par trop rapidement sur des auto
similarités et des redondances d’aspect dont il s’agira d’atténuer l’effet. La
recherche d’une « variété de surface » est décrite de manière plus détaillée au
point suivant Par « local » nous supposons décrire ici les propriétés d’un
système ne possédant pas à priori de « facteurs codants » à proprement parler.
On y fait normalement appel qu’aux extrémités (feuilles) du L-System
précédemment décrit.
•
la mise au point d’un dispositif permettant de créer à la demande des pseudofaçades par juxtaposition de fragments de texture.
L’implémentation d’un générateur de textures applicables aux modèles
précédemment produits n’a jusqu’ici été expérimenté que de façon sommaire. Il
fait appel à une librairie de fragments dont la taille n’excède pas 64 x 64 pixels.
Elles sont obligatoirement incluses dans le corps du fichier généré : le VRML,
choisi pour la visualisation des modèles 3D texturés obtenus, ne permet pas
dans ce cas d’attribuer une URL de façon dynamique car le fichier est créé et
affiché simultanément. L’utilisation de cette librairie de fragments sera utilement
filtrée par une base de règles (à développer) ce qui permettra d’affiner la
pertinence d’attribution d’une texture à une partie spécifique de l’objet généré.
L’objectif de ce projet réside dans la mise en place d’un dispositif permettant la
production de connaissances à partir de données observables, mesurables ou
déductibles (modèle prédictif - base de règles). Dans un premier temps il s’agira
d’élaborer en collaboration avec le laboratoire iMAGIS, INRIA de Grenoble, un
environnement logiciel permettant de proposer rapidement plusieurs hypothèses de
reconstitution à partir de données fragmentaires, issues de relevés effectués par des
historiens et des archéologues sur l’Unité stratigraphique VII de la ville de Troie, en
Turquie. A terme il n’est cependant pas exclu d’en dériver l’utilisation vers la
production semi-automatisée d’environnements immersifs à caractère ludique ou
vers des simulateurs.
Génération de modèles de villes par l’image
Xavier Marsault s’intéresse quand à lui au codage par un IFS (Iterated Functions
Systems) de l’empreinte au sol des bâtiments. Le but est d’utiliser des méthodes de
compression fractales pour trouver l’IFS codant une image du plan d’une ville puis de
régénérer un IFS 3D représentant la ville. Par la suite, une approche de type
génétique doit permettre de croiser différents modèles. Xavier Marsault collabore
aussi dans ce cadre avec Eric Tosan (LIGIM).
Un sujet de recherche innovant
Notre sujet est à placer dans le cadre d’une recherche d’un « modèle fractal
généralisé » pour les tissus urbains, qui ne soit pas un modèle de croissance à base
de règles, mais un générateur à l’instant t. On proposera une technique pour prendre
en compte la « dimension temporelle » à partir d’un tel modèle. L’idée de départ
repose sur :
Page 174
Page 175
•
•
•
l’association à un tissu urbain tridimensionnel d’une image en niveaux de gris
représentant dans le plan (x,y) la position du bâti au sol, et le long de la
coordonnée z la hauteur du bâti par rapport au sol (ce qui autorise donc la
représentation des toitures). La surface non-bâtie ne nous intéresse pas dans un
premier temps : nous portons notre attention uniquement sur la distribution
spatiale du bâti en (x,y).
le codage fractal des images par les IFS. De nombreux travaux ont été menés
avec succès depuis 12 ans sur leur application à la compression des images. Ici,
ce n’est pas tant l’aspect compression qui nous intéresse mais plutôt le modèle
de codage fractal par partitionnement. Brièvement, on associe à une image une
série de transformations itératives contractantes ayant pour attracteur une
approximation aussi bonne que possible de l’image.
La compression « fractale » des images se heurte, dans un premier temps, au
fait que la plupart des images ne sont pas des objets fractals, et qu’il est peu
probable de trouver un générateur fractal de l’image entière. D’où l’utilisation des
LIFS (Local IFS) comme approche locale permettant de coder des blocs d’image
seulement, comme issus de transformations fractales invariantes par
changement d’échelle (fractales ICE) d’autres blocs plus grands de l’image.
Mais, dans le cadre des tissus urbains dont le caractère fractal ou multifractal
peut souvent être mis en évidence, il se pourrait bien que l’on puisse limiter le
nombre de LIFS (que nous appellerons « gènes de l’image », et par extension
« gènes de la ville »). Pour peu qu’on consacre du temps CPU à la recherche
des meilleurs partitionnements et des meilleurs blocs mis en correspondance
par les LIFS, on obtiendra à la fois un codage concis, et une meilleure validation
de notre approche.
la reconstruction d’un modèle 3D : c’est l’étape inverse de la première, où l’on
associe à l’image générée par LIFS une scène 3D unique, obtenue après filtrage
(car il y a probablement des éléments de détails à éliminer dans une phase de
prétraitement, dus aux approximations par des attracteurs). Notons dès à
présent que les volumes extrudés à partir de l’implantation (x,y) au sol et de la
hauteur (fonction de z) peuvent être simplifiés (on évitera notamment les effets
d’aliasing des contours), ce qui nous mène directement à des scènes
performantes en terme de nombre de polygones. Par ailleurs, il ne faut pas
négliger le fait que, travaillant sur des images fournissant l’implantation de
bâtiments au sol, on a toute latitude lors de la reconstruction pour placer des
édifices de notre choix, en respectant la contrainte des hauteurs. Ceux-ci
peuvent faire partie d’une bibliothèque d’objets pré-stockés, par exemple.
D’autres solutions peuvent être imaginées.
Phasage des recherches
Dans une première étape de validation, nous avons mis en place trois parties
successives :
1. Février 2001 : élaboration d’un premier algorithme de compression décompression par LIFS d’une image à niveaux de gris. On s’appuie sur les
idées de Barnsley et de Jacquin (partitionnement carré uniforme), en étendant
cependant la recherche des « domain blocs » à toute l’image, sans restriction de
taille à priori. Quelques paramètres ont été modifiés ou ajustés. Par la suite, les
algorithmes ont été optimisés pour diminuer considérablement les temps de
calcul.
2. Mars 2001 : proposition (tests / évaluation) d’un morphing fractal entre deux
images, sans oublier que la formalisation se fait non plus sur le contenu en
pixels, mais sur des LIFS, considérés comme gènes de tissus urbains (via
l’image). Deux applications sont envisageables :
•
à partir de « deux instants t1 et t 2 » d’un tissu urbain, on génère des IFS
intermédiaires, et l’on observe le tissu généré ;
Page 175
Page 176
•
à partir de deux images distinctes représentant deux tissus urbains à priori
quelconques (sauf qu’ils peuvent être liés par des relations à préciser : nous
avons déjà proposé quelques idées), on génère en continu par morphing
fractal les images associées aux IFS intermédiaires, et l’on analyse les
résultats obtenus.
Cette approche n’est pas proprement « génétique », puisqu’il n’y a ni échange
de gènes, ni mutation. On calcule seulement des gènes intermédiaires, dans le
but d’engendrer une continuité entre deux états distincts.
3. Par la suite, application des deux principes fondateurs des algorithmes
évolutionnistes (dont font partie les algorithmes génétiques, ou AG), la mutation
et le croisement. Chaque image est assimilée par codage fractal à un
chromosome dont les gènes sont les LIFS. Le croisement consiste à créer une
population d’individus partageant des gènes entre les deux parents. La mutation
consiste à altérer certains gènes lors des croisements, voire échanger un ou
plusieurs gènes sur un même chromosome. De nombreuses idées viennent à
l’esprit quand il s’agit d’appliquer ces techniques à deux images de tissus
urbains codées par IFS.
Des premiers résultats de calculs (actuellement sous formes d’images) pourront
bientôt être visualisés en 3D (un étudiant en informatique travaille jusqu’en juin 2001
sur la réalisation de la conversion image / modèle 3D). Cette transformation, à
présent développée, sera par la suite optimisée en fonction de caractéristiques
propres au bâti généré. L’ensemble des programmes a été écrit en C et C++ sous un
environnement graphique convivial sous Windows, en utilisant la librairie de
développement Qt de Université de Trolltech.
Intérêt d’une telle approche
Le sujet s’insère dans les thématiques « modèles et simulations » dont les
retombées peuvent intéresser la représentation architecturale ou urbaine :
•
•
le concept de modèle généralisé et de générateur est suffisamment puissant
pour fournir des modèles géométriques 3D de villes issus de ces calculs, par
mutation et croisement de gènes. Il reste bien sûr à analyser les résultats
produits, mais dans toute recherche appliquée, il est souvent bienvenu d’aller
chercher des outils et des méthodes dans des champs d’application qui ont fait
leur preuve dans d’autres disciplines.
l'approfondissement de la connaissance sur l’organisation spatiale des villes :
l’outil fractal que nous proposons pourra s’avérer complémentaire des méthodes
d’analyse par la mesure locale de dimension fractale ou multifractale sur des
images binaires, souvent non corrélées. Des voies de recherche similaires et
complémentaires nous ont été récemment proposées au LIGIM.
De plus en plus de colloques naissent chaque année sur le thème de la ville
numérique. Nos travaux de recherche appliquée doivent permettre à MAP-Aria de
contribuer par une vision originale et innovante à de tels événements.
III.
Références
[Bourdin J.J., Fekete J.D., 2000] Rendu non photo-réaliste : tour d’horizon et
perspectives, Actes du colloque ‘AFIG 2000’, Grenoble.
[Sillion F.X., Drettakis G., Bodelet B., 1997] Efficient Impostor Manipulation for RealTime Visualization of Urban Scenery, Proceedings of Eurographics'97, Budapest,
Hungary.
Page 176
Page 177
Les villes fractales :
[Batty M., Longley P.A., 1994], Fractal Cities: A Geometry of Form and Function,
Academic Press, London and San Diego, CA.
[Frankhauser P., 1994] La Fractalité des Structures Urbaines, Collection Villes,
Anthropos, Paris, France.
[Frankhauser P., 1997] L’approche fractale : un nouvel outil de réflexion dans
l’analyse spatiale des agglomérations urbaines, Université de Franche-Comté,
Besançon.
[Torrens P., 2000] How cellular models of urban systems work, CASA, Angleterre.
[Woloszyn P., 1998] Caractérisation dimensionnelle de la diffusivité des formes
architecturales et urbaines, Thèse, Laboratoire CERMA, NANTES.
Modélisation d’objets fractals et compression fractale d’images :
[Barnsley M., 1992] Image coding based on a fractal theory of iterated contractive
image transformation, IEEE transactions on image processing, vol 1, n°1, pp18-30.
[Barnsley M., 1993] Fractal image compression, AK Peters, Ltd, Wellesley.
[Gentil C., 1992] Les fractales en synthèse d’images : le modèle IFS, Thèse, LIGIM, ,
LYON.
L-systems et algorithmes évolutionnistes :
[Barber, C.B., Dobkin, D.P., Huhdanpaa, H.T., 1996] The Quickhull algorithm for
convex hulls, ACM Trans. on Mathematical Software,
http://www.geom.umn.edu/locate/qhull.
[Heudin JC., 1998] L’évolution au bord du chaos“ Hermès Editions.
[Horling B., 1996] Implementation of a context-sensitive Lindenmayer-System
modeler, Department of Engineering and Computer Science and Department of
Biology, Trinity College, Hartford, CT 06106-3100, USA.
[Jacob C., 1998] Christian Jacob, Genetic L-system programming, Department of
Computer Science, University of Erlangen-Nürnberg, Germany.
[Khamphang Bounsaythip C., 1999] Algorithmes évolutionnistes, in “Heuristic and
Evolutionary Algorithms: Application to Irregular Shape Placement Problem“ Thèse Public defense: October (NO: 2336)
[Lindenmayer A., 1968] Mathematical models for cellular interactions in development,
parts I-II. Journal of Theoretical Biology 18: 280-315.
[Sanchez S., Leroux O., Gaildrat V., Luga L., 2000] Résolution d’un problème
d’aménagement spatial à l’aide d’un algorithme génétique, Actes du colloque ‘AFIG
2000’, Grenoble.
[Sikora S., Steinberg D., Lattaud C., Fournier C., Andrieu B, 1999] Plant growth
simulation in virtual worlds : towards online artificial ecosystems, Workshop on
Artificial life integration in virtual environnements, European Conference on Artificial
Life (ECAL’99), Lausanne.
Webgraphie sommaire commentée
http://www.ctpm.uq.edu.au/virtualplants/ipivp.html
Ce site présente par étude comparative différents modèles de croissance. On y
trouve une collection de plantes virtuelles ainsi que la présentation de dispositifs
permettant de faire la capture “in situ“ des géométries complexes des plantes réelles.
Une riche bibliographie ainsi qu’une webgraphie à jour y trouve place.
http://www2.trincoll.edu/~bhorling/lsystems/paper.html
Résumé des travaux de Brian Horling décrivant les moteurs de croissance graphtals
et les L-systèmes.
Page 177
Page 178
http://www.cpsc.ucalgary.ca/projects/bmv/software.html
Cette page contient une liste de travaux traitant de simulations utilisant des LSystèmes. On y trouve des descriptions sommaires des travaux de recherche
saillants ainsi que des exemples de logiciels exploitant ces technologies.
http://www.cs.hope.edu/~alganim/ccaa/algo.html
Cette page propose une collection d’algorithmes divers ; on pourra y trouver
notamment des liens vers les triangulations de Delaunay ainsi que les diagrammes
de Voronoi. La plupart des programmes présentés sont développés en JAVA et il est
possible de télécharger les sources.
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Page 179
Le programme ARKIW
Un système d'information et de représentation des
connaissances relatives aux édifices patrimoniaux
et à leurs évolutions architecturales
Le cas du rynek główny à Cracovie
Equipe:
Jean-Yves Blaise, Iwona Dudek, Michel Florenzano
Partenaires:
Institut HAiKZ WA PK (Instytut Historii Architektury i
Konserwacji Zabytków Wydzial Architektury Politechniki
Krakowskiej ),
Prof. zw. Dr. Hab. inz. arch A.Kadluczka,
Jacek Czubinski et Marek Łukacz
ARKIW est un programme de coopération et d'échanges scientifiques entre le
laboratoire MAP-GAMSAU UMR CNRS 694 et l'institut HAiKZ de la faculté
d'architecture de Cracovie (Pologne). Ce programme a pu être entamé fin 1997
grâce à deux bourses TEMPUS, et a depuis été soutenu en 1998, 1999 et 2000 au
travers d'un PAI POLONIUM (Programme d'Actions Intégrées MAE / CNRS / KBN). Il
est reconduit avec le soutien d'un PICS (Programme International de Coopération
Scientifique CNRS / KBN) pour les années 2001-2003, avec une méthodologie de
travail centrée sur une problématique d'analyse du corpus architectural et urbain.
Les acquis de ce programme sont présentés en premier lieu, sous le titre
"problématique et outils". Les objectifs détaillés du programme pour les années à
venir sont discutés dans la seconde partie, intitulée "axes de recherche". En effet,
Plusieurs axes de recherche se sont dégagés de notre collaboration au cours des
trois années passées :
•
Formalisation des connaissances
•
Représentation tridimensionnelle comme moyen d'étude de l'édifice
•
Simulation d'hypothèses de restitution d'édifices partiellement ou totalement
détruits
•
Gestion de données sur le réseau Internet
•
Informations localisées spatialement à l'échelle architecturale
•
Méthodologie du relevé photogrammétrique d'édifices
Ils situent bien l'aspect interdisciplinaire d'un travail dont le sujet est l'édifice à
différentes échelles, et l'outil un ensemble de formalismes informatiques placés en
position de questionnement réciproque vis à vis de ce sujet. Notre projet de
recherche était à l'origine centré sur l'étude de l'ancien hôtel de ville de Cracovie. Il
se fixe pour objectif, dans un esprit de généralisation de cette démarche,
d'instrumenter, par un effort de modélisation des connaissances patrimoniales, la
documentation des évolutions architecturales des édifices situés sur la place centrale
de Cracovie. Notre démarche s'appuie sur l'élaboration d'un modèle architectural
médiateur entre plusieurs vues sur l'édifice : objet renseigné (par la mesure, par
l'histoire), objet représenté (en imagerie de synthèse, en réalité virtuelle), objet
interfacé (navigation 3D donnant accès aux sources documentaires).
Page 179
Page 181
Problématique et outils
Le projet ARKIW avait pour objectif initial le développement d'une plate-forme
d'investigations scientifiques partagée sur Internet. Sa préoccupation centrale est
donc l'intégration des méthodes informatiques et des problématiques patrimoniales,
double ancrage auquel correspondent les spécialités respectives du laboratoire
MAP-GAMSAU et de l'institut HAiKZ.
Le laboratoire MAP-gamsau se charge dans le cadre de ce programme des
questions relatives à la formalisation des connaissances patrimoniales, à la maîtrise
des technologies mises en œuvre sur le réseau internet et au relevé architectural.
L'institut HAiKZ est un des neufs instituts fédérés au sein de la faculté d'architecture
de Cracovie (Pologne). Il est spécialisé dans l'enseignement et la recherche sur les
domaines de l'histoire de l'architecture et de la conservation des édifices
patrimoniaux. Dans le cadre de ce programme, il se charge de l'extraction des
connaissances relatives aux édifices traités, de leur choix et de l'expérimentation des
outils développés.
IV.
Acquis : méthodes et outils
Autour de la problématique initiale du projet, nous avons choisi de nous intéresser à
un ensemble de terrains d'expérimentation, situés dans le centre historique de
Cracovie, et relevant d'échelles complémentaires :
•
•
•
•
L’ancien hôtel de ville de Cracovie. Cet édifice, dont ne subsiste aujourd'hui que
le beffroi, est étudié avec pour objectif d'en restituer les évolutions
architecturales depuis sa fondation (XIVéme siècle) jusqu'à aujourd'hui. De
nombreuses études architecturales ou archéologiques ont été publiées sur ce
sujet depuis deux siècles et servent de références au travail de restitution
engagé. Le beffroi de cet édifice a également fait l'objet d'un relevé architectural
dans le cadre de ce programme.
L'ancien marché aux draps (Kramy Bogate), regroupant quatre bâtiments le long
d'une allée centrale couverte, a été détruit dans la deuxième moitié du XIXéme
siècle. Il fait l'objet d'une étude visant à en restituer les états successifs. Peu de
références sont ici disponibles pour engager le travail de restitution, notre
objectif est donc sur cette expérience de proposer un outil d'élaboration
d'hypothèses intervenant dans l'étape de validation d'une reconstitution .
Le corpus des plafonds en bois des maisons urbaines de la vieille ville est le
sujet d'une expérimentation visant à offrir aux enseignants chercheurs de
l'institut HAiKZ un outil de représentation et de connaissance de ce corpus
disponible sur le web.
Les édifices publics situés sur la place centrale (Rynek Główny), existants ou
disparus, sont concernés par le travail de localisation de ressources
documentaires sur le web proposés dans l'outil SOL aujourd'hui opérationnel .
Ces cas d'étude s'appuient sur une même analyse du corpus architectural servant de
base à l'élaboration d'un modèle architectural sur lequel raisonner. Les outils que
nous avons développés sont expérimentés sur l'un ou l'autre de ces cas d'étude.
L'édifice est décrit comme une collection d'objets élémentaires que nous appelons
entités architecturales organisées par le biais de relations topologiques
correspondant à une transcription en terme de géométrie du vocabulaire de
l'architecte.Chaque entité porte alors potentiellement un ensemble d'informations
graphiques ou non graphiques permettant de coupler sa représentation
tridimensionnelle avec un ensemble de références bibliographiques la concernant,
ou sa description morphologique théorique avec un outil de visualisation spécifique,
etc.
Page 181
Page 182
Nous présentons dans la suite de ce document notre méthodologie d'élaboration du
modèle architectural puis les applications informatiques qui l'interfacent.
V.
Analyse du corpus architectural
Un pas essentiel dans la construction d’un outil a l’intersection des disciplines
respectives des partenaires du projet consiste à définir un ensemble commun de
concepts architecturaux, apte a représenter l’édifice étudié comme à faire l’objet
d’une formalisation informatique.
Cette étape importante du projet est le biais par lequel est rendue possible la
formulation d’hypothèses de restitution puisque celles-ci s’appuient sur un ensemble
d’entités architecturales prédéfinies. En outre, dans le cadre de ce programme de
recherche pluridisciplinaire nous avons souhaité donner accès à l’ensemble des
éléments du corpus architectural à travers la plate-forme Internet.
L’analyse du corpus architectural a donc pour objectif de déterminer un ensemble de
concepts permettant de mettre en forme une hypothèse de restitution. Les éléments
ainsi définis sont organisés en une hiérarchie d’objets (au sens de la programmation
orientée objet). Dans ce formalisme de représentation des connaissances, le
domaine de connaissance est décrit par un ensemble de concepts individuels
structurés par raffinements successifs. Le patrimoine architectural est un domaine où
des concepts
stables (le concept de couverture, de couvrement, etc..)
s'accompagnent d'éléments de variabilité historiques ou morphologiques. Une
description fine du domaine s'impose donc pour isoler d'une part des objets nonambigus, les entité architecturales, et d'autre part leurs éléments de variabilité
contextuelles (interrelations, moulurations, réutilisations, etc.). Les concepts
architecturaux sont décrits comme entités, réseaux ou attributs. Une entité est
reconnue comme telle pour autant que :
•
•
•
L'entité soit un objet unique identifié par un élément singulier du vocabulaire
architectural.
L'entité ait un rôle permanent et unique dans la structure de l'édifice,
L'entité intervienne de façon autonome dans le système de relations topomorphologiques de l'édifice.
Figure 1: Analyse du corpus, le modèle et sa représentation
Page 182
Page 183
Nous isolons des catégories d'entités pour lesquelles des similitudes de
comportement ou de morphologie sont observables. Les Réseaux sont des groupes
d'entités et de relations utilisés pour représenter telle ou telle combinaison topomorphologique. Les attributs, éléments du vocabulaire architectural ne
correspondant pas à la définition des entités, interviennent comme spécificités
morphologiques des entités (profils par exemple). Le travail d’analyse du corpus
effectué à ce jour a porté sur les cas de l’ancien hôtel de ville de Cracovie, sur Kramy
Bogate et sur le cas des anciens plafonds en bois des maisons urbaines.
VI.
Développements et expérimentations
Dans un premier temps, le travail mené dans le cadre du programme ARKIW s'est
intégré dans un ensemble de développements autour du relevé architectural
présentés sous l'intitulé MOMA (Mesures Optiques et Modèles Architecturaux). Trois
de ces développements ont ainsi été expérimentés sur les terrains d'expérimentation
mentionnés à la section précédente:
•
•
•
ARPENTEUR, an ARchitectural PhotogrammEtry Network Tool for EdUcation
and Research, application de photogrammetrie numérique dédiée à
l'architecture.
CLASSEUR, générateur de code capable d'exprimer le code des classes
d'objets architecturaux.
HUBLOT, interface Web permettant l'accès aux modèles architecturaux et la
visualisation tridimensionnelles d'instances sur Internet .
Dans ces premiers travaux, l'accent a été mis sur la formalisation du modèle
architectural et sur sa description au travers de formalismes informatiques relatifs à
l'axe de recherche MOMA. Avec la prise en compte comme problématique centrale
du programme ARKIW la question de la représentation et de la documentation de
l'édifice dans un système d'information pour l'architecture patrimoniale, de nouvelles
contraintes se sont imposées à nous et ont donné lieu au développements de
nouveaux outils, s'appuyant sur une même approche de la formalisation du modèle
architectural mais intégrant des formalismes informatiques plus adaptés au contexte
particulier du programme:
•
•
•
SOL (Sources On Line), outil de recherche bibliographique, iconographique et
cartographique sur le web.
VALIDEUR, interface web de création de scènes sur internet permettant de
créer une scène au format VRML (Virtual Reality Modelling Language)
s'appuyant sur le modèle architectural sous-jacent
DIVA, dictionnaire méthodologique trilingue pour le vocabulaire architectural sur
le Web, centré sur la terminologie relative au corpus étudié
Nous présentons ci-dessous rapidement ces trois développements et renvoyons aux
chapitres concernés pour ce qui est de l'axe MOMA.
SOL ressources documentaires sur le web
SOL (Sources On Line) est un outil de recherche bibliographique, iconographique et
cartographique sur le web, facile d’usage, accessible depuis tout machine connectée
a Internet. Il a été construit pour rassembler sur une plate-forme partagée les sources
bibliographiques et iconographiques traitant des édifices choisis comme terrain
d’expérimentation du programme ARKIW. Il s’appuie sur un système de gestion de
base de données interfacé pour le web. Il comprend a ce jour 450 entrées, chacune
en rapport avec un des objets architecturaux organisés autour du rynek główny, ou
avec un problème relevant du champ de la conservation (édifices, détails, matériaux,
..). Son interface est développé en langue polonaise. SOL est un outil de recherche
dans lequel des critères de description issus d'une analyse de chaque entrée sont
Page 183
Page 184
ajoutés aux critères descriptifs traditionnels. Chaque contribution au système (ajout
d'une entrée au travers de l'interface de mise à jour sur le web) est le résultat d'une
lecture critique de la ressource à indexer, mise à disposition de la communauté de
chercheurs. SOL est donc un module d'information collaboratif que chaque
participant peut enrichir, notamment dans le cadre de recherches doctorales.
Figure 2 : Rynek główny 1787 (Plan Pucka)
Documents indexés
Les documents référencés sont des textes, des illustrations, des photographies ou
des plans. Chaque document est décrit traditionnellement (auteur, éditeur, etc..). Ils
sont également attachés à un ou plusieurs édifices et à une ou plusieurs
bibliothèques de la ville. Chaque document est également indexé comme traitant
d’une période historique, d’un ensemble de problèmes (charpente, clocher,
soubassement, ...). Parmi d’autres champs référençant les entrées de cette
bibliographie on trouve notamment pour toutes les illustrations un point de vue qui
indique la position de la prise de vue, ainsi qu’une adresse URL permettant de créer
un lien vers tout document web complémentaire, notamment par exemple vers une
page présentant l'illustration ou l'extrait de texte cité.
Points de vue thématiques
Les points de vue thématiques permettent au système de prendre en compte des
informations ne figurant pas dans un catalogue de ressources classique. Ces
éléments d'informations sont le résultat d'une analyse de la ressource et permettent
d'interroger le système sur des critères relevant du domaine patrimonial (Relation
aux édifices, au corpus architectural, à la période de présence de l'édifice sur la
place ou à son évolution, aux problèmes de conservation, etc..).
Interface de recherche
Un document référencé dans la base de données peut être recherché de plusieurs
façons :
•
•
Champ par champ dans un interface standard CGI prédéfini (avec mises à jour
automatique des critères par création interactive d'un interface personnalisé qui
comprend la liste de critères que l'utilisateur juge pertinente.
Graphiquement sur un ensemble de plans 2D qui donnent accès aux recherches
sur les critères urbains, historiques, type de media et orientation.
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Page 185
Figure 3 : interfaces de requètes 2D et 3D
•
Graphiquement sur un ensemble de scène 3D en langage VRML 2.0
(compatible pour le web) qui donne accès aux objets architecturaux
élémentaires par période d'évolution de la place.
Cet interface sera complété par l’addition d’accès privilégies qui autoriseront l’accès
en modification et la lecture de notes de travail.
Procédures de mise a jour
Deux types de mises à jour à distance (par le biais d'un interface web) sont
proposées:
•
•
Ajout d'une ressource: un interface textuel affiche les champs à compléter et
gère les problèmes liés aux données incomplètes et à l'accentuation des
caractères polonais.
Ajout de critères descriptifs: Les critères déjà présents dans le système sont
affichés dans un interface textuel qui autorise l'ajout de nouveaux critères (qui
peuvent correspondre par exemple à une spécificité morphologique d'un édifice
que mentionne la ressource et qui ne fait pas partie des critères existants). Le
système met à jour en temps réel la liste de critères et permet à l'utilisateur de
référencer sa ressource en prenant en compte son nouveau critère. L'interface
de recherche est bien entendu parallèlement mis à jour.
SOL propose donc deux interfaces conçus pour répondre à la double exigence d'un
accès distant via internet et d'une meilleure adéquation avec le domaine du
patrimoine architectural:
•
•
un interface de mise à jour à la fois des données et de leurs descripteurs à
travers internet.
un interface de recherche graphique 2D et 3D sur le web prenant en compte
l'importance de la représentation dans le travail de l'architecte.
En instrumentant modifications ou additions d’entrées à la base de données, l’outil
développé constitue un premier module d’information spécialisé dédié aux
chercheurs impliqués dans le programme de coopération ARKIW, et centré sur les
problèmes de conservation dans le contexte du centre de la ville de Cracovie.
Page 185
Page 186
Figure 4 : Restitution du Rynek Główny au XVIIIéme siècle,
utilisée comme interface de navigation dans la base documentaire
SOL est aujourd'hui opérationnel et peut être consulté à l'adresse Internet du projet:
http://alberti.gamsau.archi.fr
DIVA DIctionnaire méthodologique trilingue pour le Vocabulaire
Architectural
En parallèle à SOL, un deuxième outil du même type a été développé: le dictionnaire
méthodologique trilingue pour le vocabulaire architectural DIVA, centré autour des
termes décrivant les édifices choisis comme terrains d’expérimentation. Son objectif
est de permettre une désignation commune et non équivoque des objets du corpus a
décrire dans l’élaboration d’un hypothèse de restitution. En effet, notre analyse du
corpus vise à définir un ensemble de concepts architecturaux univoques. Il nous est
donc apparu essentiel de mettre en partage un vocabulaire précis désignant ces
concepts. L'interface web de la base de données DIVA permet à l'utilisateur de
rechercher les traductions françaises polonaises et anglaises d'un mot écrit dans une
de ces trois langues. Les 900 termes dont nous proposons une traduction
(accompagnée des références bibliographiques ayant servi à l'établir) font partie du
vocabulaire architectural et plus particulièrement de celui utilisé dans ARKIW.
DIVA est présenté en accès libre à l'adresse suivante :
http://cristo.gamsau.archi.fr/diva/diva.htm
Cet outil reprend d'ores et déjà une démarche de classification proche de celle que
nous avons adoptée dans la formalisation du modèle architectural. Cependant, il
reste encore pauvre en terme d'interface et a fait l'objet d'une redéfinition d'objectifs
qui sera explicitée dans le cadre du programme scientifique de l'UMR MAP pour les
années à venir.
Valideur: un modeleur VRML architectural sur le web
Dans l'interface 3D de recherche de documents que propose SOL comme dans le
cadre de l'étude des anciens plafonds en bois, nous nous appuyons sur le langage
de description de scènes 3D VRML version 2.0 (Virtual Reality Modelling Language).
Nous proposons un interface web de création de scènes sur Internet qui permet
aujourd'hui de créer une scène VRML s'appuyant sur le modèle architectural sousjacent depuis n'importe quel machine connectée sur Internet.
Les objectifs de cet outil sont les suivants :
•
Autoriser la création et la modification de scènes sur le web.
•
Appuyer cette démarche sur le modèle architectural développé pour le projet et
par la même représenter celui-ci
•
Proposer une connection depuis chaque objet créé (chaque entité
architecturale) vers une URL qui sera dans le cas de SOL une requête vers la
base de données.
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Page 187
•
•
•
•
Autoriser la création interactive de scènes (sur une même scène, en temps réel,
peuvent travailler par exemple un intervenant en France et un intervenant en
Pologne).
Détailler la représentation des entités architecturales pour visualiser par
exemple le rapport profil / terminaison d'une solive.
Alimenter une banque de modèles 3D du Rynek Główny indépendants de tout
outil commercial
Proposer des modules didactiques d'information sur les anciens plafonds en
bois des maisons urbaines.
Un réseau (i.e. une collection d'entités en interrelations) est représenté dans l'outil
VALIDEUR sous forme de scène VRML interactive dont les points de vue standards
sont calculés par le système. Chaque entité architecturale présente dans le modèle
peut être ajoutée à la scène active ou à une nouvelle scène. Chaque entité
instanciée dans une scène peut servir de patron morphologique pour cette scène aux
entités de même type créées par la suite. Pour chaque entité, l'interface textuel ou la
représentation 3D donnent accès aux attributs morphologiques ou spécifiques à la
représentation graphique, mais également à la propriété URL de l'objet entité,
autorisant ainsi la création de liens vers une adresse internet locale ou distante.
Figure 5 : Production de maquettes dans l'outil VALIDEUR :
une démarche de modélisation interprétative (restitution de Kramy Bogate à la période
Gothique)
Cet outil, dont le développement a été entamé au printemps 1999, n'a pas vocation à
faire partie de la famille des modeleurs géométriques. Il a pour vocation de rendre
compte de notre analyse du patrimoine architectural. Il intervient comme un outil de
visualisation rapide d'une hypothèse de restitution archéologique.
En effet, compte tenu du manque d'informations précises et de l'état des édifices
étudiés (souvent partiellement détruits ou largement transformés), toute
reconstruction se base sur des comparaisons et des analogies. Ceci suppose bien
sûr une place importante laissée au point de vue subjectif de l'auteur d'une
proposition de reconstruction, et par conséquent élargit le champ des propositions
possibles. Il s'agit donc ici de proposer un outil souple de visualisation et d'estimation
graphique par essais-erreurs. La modélisation 3D impose une définition exhaustive
de l'hypothèse et par conséquent favorise l'émergence de questionnements sur son
contenu. VALIDEUR a été testé sur les terrains d'expérimentation Kramy Bogate et
anciens plafonds en bois.
Etant développé pour Internet, la création et la modification de scènes VRML à
distance sont autorisées. Toutefois, une scène en 3D peut s'avère souvent longue à
télécharger. Valideur a donc été conçu avec pour objectif d'en assurer la portabilité.
Ce développement pourra donc être installé et mis à jour sur les postes de travail
Page 187
Page 188
des partenaires du projet. VALIDEUR met en partage un modèle architectural et ses
représentations HTML et VRML. Il est donc un outil didactique privilégié pour rendre
compte de notre analyse du corpus.
Figure 6 : Ensemble de solives d'un plafond XVIème modélisé dans l'outil VALIDEUR.
Le développement de cet outil pose clairement le problème de l'adaptation des
formalismes et techniques de représentation 3D à la simulation d'hypothèses
architecturales et urbaines. En effet, les représentations du bâti qu'autorisent outils et
de techniques numériques actuelles servent à l'évidence une forme de
communication autour de l'édifice, mais qu'apportent t'elles en matière d'analyse de
celui-ci ?
La représentation de l'édifice peut, au-delà du champ de l'imagerie virtuelle,
s'intégrer dans un dispositif d'étude du patrimoine bâti alliant restitutions en images
de synthèse et gestion d'informations ; dispositif d'étude apte à rendre compte de la
complexité tant formelle qu’historique de l'objet architectural. La représentation ne
peut dés lors être abordée sans interroger le rapport de l'image et d'un modèle de
l'édifice qu'elle figure. Elle ne peut non plus être abordée sans interroger l'état de nos
connaissances sur un édifice à un temps T. Nous considérons par conséquent que
la représentation a pour première vocation de servir le raisonnement du conservateur
ou de l'architecte, au delà de tout souci de séduction par l'image. Autrement dit, la
maquette numérique, utilisée pour générer des représentations d'hypothèses de
restitution d'édifices ou de tissus urbains géométrales, perspectives, immersives ou
animées, a pour nous vocation, dans le cadre d'études patrimoniales, à être
interprétative.
Il s'agit pour nous de replacer l'image comme une des représentations alternatives
des connaissances manipulées par son auteur. Mais il s'agit également de
rechercher comment:
•
•
Montrer dans une représentation par essence entièrement définie, puisque le
modèle 3D interdit les omissions, un état explicitement intermédiaire, incomplet
ou hypothétique dans le définition de l'édifice.
Intégrer aux outils de génération de maquettes tridimensionnelles desquels nous
avons posé les bases les notions de relations et de groupements sémantiques
Page 188
Page 189
•
VII.
Apporter à la représentation 3D cette évidence du dessin, expression
interprétative de l'édifice, qui en fait l'outil privilégié de raisonnement de
l'architecte.
Premier bilan
Le travail mené dans le cadre du programme ARKIW a permis de mieux cerner
l'apport potentiel d'outils informatiques à l'étude de l'édifice patrimonial à différentes
échelles. La poursuite de ce travail s'inscrit dans une démarche de généralisation qui
doit à la fois valider ou invalider les choix notamment technologiques qui ont été fait
ainsi qu'apporter de nouveaux champs d'investigation :
Généralisation, en terme de terrains d'expérimentation, à un ensemble d'édifices
publics ou privés situés sur la place centrale de Cracovie (Dix-sept édifices publics
dont la plupart sont aujourd'hui détruits, et une cinquantaine de maisons urbaines). Il
s'agira non pas d'étudier chacun de ces édifices exhaustivement à l'intérieur de notre
projet mais de fournir des outils opérationnels grâce auxquels ce travail pourra ce
faire au travers des contributions successives des doctorants qu'accueille le
partenaire polonais.
•
•
•
Généralisation, en terme d'analyse architecturale, à un corpus incluant
notamment une meilleure prise en compte des notions d'échelle, de composition
ou de vocabulaire architectonique.
Généralisation, en terme de gestion de données, à des ressources
pluridisciplinaires intégrant par exemple les notions d'usages successifs ou de
règles de construction.
Généralisation, en terme d'outils de représentation, aux problématiques des
rôles de l'image dans le travail du conservateur.
Une courte définition peut être proposée pour résumer notre approche : la
représentation tridimensionnelle en réseau comme outil de navigation dans un
ensemble de sources documentaires. Fortement liée aux attentes des conservateurs,
cette définition pose également dans le champ informatique des problèmes non
triviaux. Y répondre passe par l'élaboration d'outils et de méthodes prenant en
compte dés la phase d'analyse et de conception de la plate-forme logicielle les
exigences particulières de l'étude du patrimoine architectural. Au travers des
réactions qu'ont suscité ces travaux, nous nous proposons de poursuivre notre
collaboration sur deux grands chapitres :
•
Gestion de connaissances patrimoniales en réseau.
•
Adaptation des formalismes et techniques de représentation 3D à la simulation
d'hypothèses architecturales et urbaines.
Page 189
Page 191
ARKIW: axes de recherche
Un des trois axes de recherche du programme scientifique du laboratoire MAP UMR
CNRS 694 s'intitule outils numériques et patrimoine architectural. Le laboratoire peut
au travers d'une collaboration pérennisée avec son partenaire polonais bénéficier de
compétences reconnues en terme de connaissance du patrimoine bâti, compétences
qui viennent questionner avec acuité le travail d'élaboration d'outils et de méthodes
que le laboratoire mène autour du patrimoine architectural. C'est dans cet esprit que
sont placées les actions de recherche que nous entreprenons dans le cadre du
programme ARKIW, soutenu pour les années à venir par un PICS (Programme
International de Coopération Scientifique CNRS / KBN).
Autour du thème du patrimoine architectural et des connaissances liées aux édifices
patrimoniaux, le programme ARKIW aborde les problèmes du développement d'outils
collaboratifs pour internet, de la simulation d'hypothèses, de la gestion de données et
du relevé. Le programme de recherche interdisciplinaire ARKIW propose aujourd'hui
un ensemble de résultats opérationnels. Ces résultats témoignent de
l'interdépendance croissante des problématiques de recherche en informatique et de
leurs domaines d'application. La pertinence de solutions logicielles dépend en effet
ici non seulement des qualités de son interface ou de son adaptabilité mais aussi de
l'intégration des questions posées par le domaine d'application dés l'étape de
formalisation du modèle sur lequel s'appuient à la fois le raisonnement du
conservateur mais aussi les traitements informatiques (gestion de données,
simulations-visualisations, etc.).
Dans le champ de la recherche comme dans celui de la pratique du projet sur le bâti,
la modélisation architecturale, la gestion d’informations, la représentation et la
simulation s’imposent de plus en plus comme des outils au service de la
connaissance sur l’édifice aux différentes échelles (corpus des objets, logique du
tissu urbain, architecture urbaine, logique structurelle de l'édifice, etc..). Dans le
domaine patrimonial, ou les problématiques de gestion d’informations sont
particulièrement présentes, cette réalité a cependant tardé un peu plus à se faire
jour. Le programme ARKIW vise à tirer profit du développement d’un ensemble de
techniques informatiques (approche Objet, technologies de Web, représentation 3D,
etc…) pour le patrimoine :
•
•
•
•
formalisation des connaissances,
modélisation, simulation, représentation,
Information à référence spatiale à l’échelle architecturale s’appuyant sur le
corpus modélisé,
gestion de données sur Internet.
L'ensemble de ces travaux s’appuie sur une méthodologie de description
interdisciplinaire de l’édifice commune, visant à élaborer un modèle architectural dont
les instances serviront tant à la génération de maquettes simulant des états
antérieurs qu'à l'interfaçage de données documentaires sur l'édifice.
I.
Thème et objectifs
Plusieurs grands axes de travail se dessinent aujourd'hui pour le développement de
ce programme :
•
•
La modélisation des connaissances architecturales et urbaines s'appuyant sur
l'approche objet et la gestion d'échelles imbriquées.
La constitution d'un système d'informations à références spatiales, à l'échelle
architecturale, dans lequel la représentation tridimensionnelle sert d'interface
privilégiée de navigation.
Page 191
Page 192
•
•
•
•
La sémantique de la représentation dans les simulations d'hypothèses de
restitution d'édifices partiellement ou totalement détruits.
La génération de dispositifs de multi-représentations des édifices dans le cadre
de maquettes interprétatives utilisées soit en simulation d'états antérieurs soit
comme interfaces de navigation dans un système d'informations.
Le développement d'un outil de définitions terminologiques combinant une
approche: dictionnaire méthodologique et une approche catalogue illustré.
La simulation, outil d'aide à la décision dans la restauration d'édifices : le cas
des anciens plafonds en bois.
Ces axes de travail se sont clairement dégagés de nos trois années de collaboration
avec notre partenaire polonais et concrétisent une volonté commune : celle de mieux
évaluer l'incidence possible d'outils et de méthodes informatiques sur l'étude de
l'architecture patrimoniale. Pourtant, on peut distinguer parmi ces axes de travail des
actions s'inscrivant directement dans la continuité de nos actions actuelles, et
reprises dans un esprit de généralisation, et des actions s'inscrivant en réponses
possibles à des problèmes nouveaux, mis en lumière par nos actions actuelles.
C'est au travers de cette distinction que nous présenterons le programme de
recherche renouvelé ARKIW. Il nous semble cependant utile, en préambule, de
mettre en perspective ces différents points. En effet, notre objectif général est
d'élaborer et d'expérimenter méthodes et outils de formalisation des connaissances
et de gestion de données sur le champ patrimonial. Il s'agit donc d'un travail dans
lequel l'application de techniques informatiques doit permettre de promouvoir de
nouvelles solutions pour mieux effectuer des tâches existantes ou pour élaborer de
nouvelles méthodes et de nouveaux outils de connaissance pour la recherche
architecturale et urbaine.
Les questions que ce programme soulèvent sont donc celles qui se posent aux
chercheurs et praticiens impliqués dans l'étude et la gestion du patrimoine bâti. Les
terrains d'expérimentation choisis s'inscrivent dans la continuité du programme
ARKIW déjà mentionné plus haut. Ils sont représentatifs, par leur complexité, des
thèmes et des problématiques à aborder. Ces thèmes sont ici repris afin de préciser
quels objectifs seront poursuivis sur chacun d'entre eux.
L'information référencée spatialement à l'échelle de l'architecture urbaine.
Une modélisation pertinente de l'objet étudié permet d'attacher à sa morphologie
tridimensionnelle un ensemble de données et d'informations. La question abordée ici
est donc celle d'un système d'informations référencées spatialement à l'échelle de
l'architecture dans lequel la représentation tridimensionnelle de l'édifice peut servir
d'interface privilégiée de navigation.
Formalisation des connaissances.
La constitution de modèles sur lesquels appuyer un raisonnement est une étape
fondatrice du programme de recherche que je propose. Ces modèles, bâtis à partir
d'une analyse architecturale et urbaine, doivent permettre d'instrumenter des
procédures d'aide a la décision dans ces travaux qui réclament de prendre en
compte un nombre important de paramètres croisés afin d'établir une solution
possible pour par exemple restaurer tel ou tel agencement d'éléments de corpus. La
question posée ici est donc celle de l'aptitude d'un formalisme de représentation des
connaissances à être fidèle au domaine modélisé et à sa complexité. La
modélisation des connaissances architecturales est en fait la problématique
transversale de l'ensemble des thèmes abordés.
La représentation de l'édifice aux différentes échelles.
Page 192
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L'étude du patrimoine bâti fait référence à un ensemble d'opérations menées à
différentes échelles (urbaine, architecturale, corpus) qui chacune appelle un type de
représentation adéquat au niveau d'abstraction considéré. La représentation pose
donc un ensemble de problèmes liés au sens donne à la maquette produite et au
résultat que l'on attend de son analyse. On s'intéressera en particulier aux liens
sémantiques à établir entre l'objet représenté et un ensemble d'informations selon
que cet objet est vu, par exemple, au travers des filtres de l'urbanité ou de la logique
structurelle de l'édifice. On s'intéressera également a la notion de gestion des
niveaux de détails qui doit permettre à l'objet d'être vu différemment selon que l'on
en est proche ou loin. La production de représentations pose également des
problèmes de codage et de charge sémantique de l'image largement traités dans la
production graphique 2D traditionnelle mais qui n'ont pas d'équivalents encore
aujourd'hui sur les plates-formes de visualisation 3D. On verra la notamment les
questions de figuration de niveaux de certitude dans les hypothèses de restitution ou
encore de différentiation entre l'original et le reconstruit / réemployé. Cette
adaptabilité de la maquette, ou représentation, n'est possible que si elle est produite
à partir d'un travail de modélisation a priori des objets étudiés.
La gestion de données sur le Web
Un travail autour du patrimoine architectural s'appuie nécessairement sur un
ensemble de sources documentaires pour lesquelles les SGBD offrent désormais
des solutions concrètes. Avec le développement des technologies du Web peuvent
s'ouvrir de nouvelles opportunités : recherche d'informations au travers de différentes
interfaces (textuelle, par l'image, en 3D) sur un réseau de ressources plus important,
mise en ligne de données et d'études pour la communauté de chercheurs concernée,
etc... Au delà, c'est un interfaçage de données plus efficace, plus diversifié, plus
adapté aux données elles-mêmes que permettent les standards récents comme
VRML 2.0 ou XML. En appuyant la démarche de gestion d'informations par un travail
de modélisation des connaissances, la recherche de documentation sur des
"solutions analogues", idée proche du concept de pattern de C.Alexander, devient
possible pour par exemple venir en complément de sources documentaires
insuffisantes dans le cadre de restitutions d'édifices disparus.
La simulation d'hypothèses de restitution d'édifices partiellement ou
totalement détruits
Par manque de rigueur dans l'utilisation de l'image, la restitution en images de
synthèse d'édifices partiellement ou totalement détruits a acquis chez bien des
spécialistes du patrimoine la réputation d'un exercice essentiellement commercial,
inutile du point de vue scientifique, voire contre productif. Pourtant, la visualisation
d'une hypothèse permet à son auteur de la vérifier puis dans un cycle d'essai-erreurs
de la valider ou de l'invalider. Elle est donc un des outils au service de l'étude de
l'édifice dont il ne faut pas sous-estimer le rôle. La production d'images figurant telle
ou telle hypothèse de restitution est un travail long et fastidieux, même avec des
logiciels de modélisation géométrique puissants. Il me semble important d'élaborer
un outil de modélisation qui permette de manipuler non plus de la géométrie mais
des objets architecturaux dans le cadre de représentations peu détaillées permettant
des vérifications rapides d'hypothèses. Cet outil, basé sur la plateforme Internet
(VRML), pose la question du rapport entre géométrie et morphologie architecturale,
et là encore s'appuie sur un travail de modélisation des connaissances a priori qui
seul permet de disposer de primitives architecturales paramétriques dédiées à la
production de maquettes numériques 3D.
II.
Une démarche de généralisation : développement des
acquis méthodologiques et technologiques
Page 193
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La démarche de généralisation que nous souhaitons adopter doit se comprendre au
travers de plusieurs interprétations du terme :
•
•
•
•
Généralisation, en terme de terrains d'expérimentation, à un ensemble d'édifices
publics ou privés situés sur la place centrale de Cracovie (Dix-sept édifices
publics dont la plupart sont aujourd'hui détruits, et une cinquantaine de maisons
urbaines). Il s'agira non pas d'étudier chacun de ces édifices exhaustivement à
l'intérieur de notre projet mais de fournir des outils opérationnels grâce auxquels
ce travail pourra ce faire au travers des contributions successives des
doctorants qu'accueille le partenaire polonais.
Généralisation, en terme d'analyse architecturale, à un corpus incluant
notamment une meilleure prise en compte des notions d'échelle, de composition
ou de vocabulaire architectonique.
Généralisation, en terme de gestion de données, à des ressources
pluridisciplinaires intégrant par exemple les notions d'usages successifs ou de
règles de construction.
Généralisation, en terme d'outils de représentation, aux problématiques des
rôles de l'image dans le travail du conservateur.
Les outils SOL et DIVA par exemple, présentés dans le rapport d'activité de l'UMR,
ont reçu de la part des chercheurs ou praticiens de la conservation avec lesquels
nous travaillons un accueil favorable. Nous avons à la lumière de ces échanges
amendé leur cahier des charges :
•
•
•
Intégrer aux interfaces 3D de l'outil SOL la notion d'échelle variable du modèle
sur laquelle peu de travaux de recherche ont été menés dans le champ
patrimonial
Approfondir dans ce cadre notre démarche de modélisation du corpus
architectural pour prendre en compte des niveaux de définition alternatifs
(degrés d'incertitude ou de complétude, échelles urbaines ou architecturales,
etc..), thème là aussi peu abordé dans notre champ d'application
Redéfinir l'interface de base du dictionnaire DIVA et lui adjoindre un module de
recherche par "réduction d'ambiguïtés" plus fondé sur l'approche
méthodologique qui est la nôtre.
A partir d'une base méthodologique stable, celle qui situe l'effort de modélisation
comme point-clé dans une démarche de compréhension globale de l'édifice, nous
distinguons trois grandes questions : le modèle, les méthodes de visualisation, la
documentation , sur lesquelles nous revenons rapidement.
Définition et évolution du modèle
Nous avons isolé quatre grandes catégories de concepts censés représenter l'édifice
à étudier et les connaissances dont il relève : entités, attributs, relations et réseaux.
Pour chacune d'entre elles, des questions concrètes se posent. Les hiérarchies des
entités et des attributs sont celles sur lesquelles nous avons porté l'essentiel de notre
effort. Plusieurs points restent pourtant à prendre en compte. Par exemple,
l'incomplétude d'une entité n'est pas gérée en terme de représentation. Si les
dimensions (attributs morphologiques) ou d'autres propriétés d'une entité peuvent ne
pas être renseignées, nous n'avons pas encore étudié le moyen de rendre compte
de cette incomplétude dans la visualisation de l'entité. La solution envisagée passe
par un affichage autonome de chaque attribut constituant l'entité. Autre exemple, un
attribut devrait en théorie porter des informations qualitatives, une inscription
stylistique par exemple, et des informations quantitatives. Dans l'état actuel de notre
travail, seul le deuxième groupe d'informations a été traité. Les attributs dits
qualifieurs restent donc à implémenter. Il n'y a pas là de difficultés particulières en
terme de modélisation mais l'étude de ces concepts réclame du temps et de
l'attention. En ce qui concerne les relations, la question posée est celle de la relation
comme concept autonome à l'intérieur du modèle, disposant de propriétés
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permettant de qualifier les instances. En effet, une relation, même uniquement
topologique, a vocation à fixer des éléments de sémantique propres. Ce n'est pas le
cas aujourd'hui où la relation se limite à servir d'outil de mise en place topologique de
l'entité architecturale. Deux questions distinctes sont posées :
•
•
Représentation et manipulation de la relation dans la maquette figurant l'édifice :
sous quelle forme une relation doit-elle être représentée pour autoriser sa
manipulation ? Nous comptons ici expérimenter une représentation alternative
des relations et des objets physiques.
Persistance des relations : de même qu'elle doit être accessible de façon
autonome, la relation doit pouvoir être documentée tant au niveau du concept
que des instances. Cette documentation pourrait prendre une forme proche de
celle expérimentée pour les entités.
Par ailleurs, la notion de relation est à étendre à des assemblages qui ne soient pas
fondés sur des critères fixant la localisation des entités. Cette notion de relation
étendue renvoie à la notion de réseau puisqu'elle devient déterminante de la logique
de constitution du réseau. Prenons un exemple, et disons que nous cherchions à
constituer sur un édifice un réseau basé sur une relation stylistique. Est-ce la relation
qui va fixer cette logique de regroupement ou le réseau ? Nous considérons que la
relation ne doit ici intervenir que comme un mécanisme de gestion de liste
générique. Autant la localisation d'entités et de réseaux peut tirer bénéfice d'une
classification de relations topologiques, autant, nous semble t'il, l'assemblage de
groupes d'objets sur des critères qualitatifs doit-il être géré par un mécanisme de
relations génériques qui ne laisse de place à une ambiguïté entre relations et
réseaux.
Un point de vue reste aujourd'hui à exprimer dans le travail que nous proposons : la
notion d'assemblage. En effet, elle recouvre à la fois l'idée de positionnement relatif
des objets, idée dont nous avons parlé ci-dessus, mais aussi celle de typologie
d'assemblages. Nous comptons mener à bien une expérimentation sur le corpus des
plafonds en bois dans laquelle les accessoires d'assemblage (ancrages, tenons,
etc…) seront des attributs et une relation générique d'assemblage portera la
qualification de l'assemblage.
Enfin, denier point évoqué ici, le formalisme de réseau ne nous sert aujourd'hui qu'à
regrouper des éléments du modèle au sein d'un concept réduit à servir de "sac à
objets" (de type Entité et/ou Relation). La manipulation de groupes d'entités peut
faire référence à deux interprétations différentes du terme "divisions" : des parties
d'édifices (l'aile, l'avant-corps) ou des modèles d'assemblage canoniques (l'arcade,
le portique, etc..). Dans les deux cas, la question posée est simple : comment tirer
parti d'une connaissance à priori sur un groupe d'entités et de relations lors de
l'instanciation d'un nouveau réseau ? La première étape que nous souhaitons
franchir sera d'élaborer un mécanisme d'instanciation des réseaux à partir de
séquences d'instanciation canoniques. Une seule classe Réseau dite générique sera
dés lors concernée, évitant de raffiner inutilement ce concept en une hiérarchie de
classes dont la seule justification aurait été un état initial différent.
Cette idée peut s'appliquer de la même manière dans le cas de réseaux basés sur
par exemple une concordance stylistique ou sur un modèle d'agencement d'objets
canonique comme une colonnade. De la même façon, l'idée de norme ou de rythme
peut être gérée de façon générique, le réseau se contentant de donner accès aux
objets positionnés (des entités) et à la règle fixant leurs positions (une relation).
Une distinction peut être établie entre réseaux d'agencements, ou assemblages
prédéfinies d'entités et de relations, et réseaux de concordance visant à établir des
comparaisons entre propriétés qualitatives. Pourtant cette distinction nous semble a
priori nécessaire essentiellement pour faciliter la lisibilité du modèle.
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Par contre, le mécanisme de réseau actuel est bien en peine de représenter la notion
d'espace clos. Autrement dit, la qualification d'usage d'un réseau (ce qu'est l'espace
délimité) plutôt que sa qualification de bornage (comment cet espace est délimité)
n'est pas à notre portée. En effet, seuls les objets physiques sont manipulables dans
notre modèle. Nous n'avons pas l'intention de remettre en cause ce choix de
modélisation dans l'immédiat, bien que ce point constitue une perspective à plus long
terme intéressante.
Exploitation du modèle au travers de la représentation
La visualisation de scènes figurant un ensemble d'instances du modèle correspond à
deux grandes familles d'objectifs, la simulation d'hypothèses de restitution et la
navigation par la représentation tridimensionnelle de l'édifice dans une base
documentaire. Nous entamons ou entamerons un ensemble de développements
visant à diversifier le type de maquettes produites et à améliorer leur pertinence au
regard des attentes des conservateurs du patrimoine bâti. Au delà des questions
techniques liées à l'utilisation du standard VRML pour répondre aux contraintes d'une
visualisation interprétative de concepts architecturaux (représentations alternatives,
routage d'évènements, texturations, etc..), se pose ici la question de la codification
des scènes 3D générées par instanciation du modèle. En effet, la plus grande
difficulté à laquelle nous sommes confronté en terme de représentation réside dans
la nécessité de prendre en compte des notions telles que l'incomplétude d'un objet,
l'incertitude dans sa définition géométrique, notions qui vont à l'encontre de ce que la
maquette numérique sait bien faire : représenter de façon exhaustive. Résumons
cette difficulté par ces mots :. l'image doit s'adapter au problème représenté et non
l'inverse ; si la connaissance que l'on a d'un élément est incomplète, alors il faut
pouvoir le signaler dans l'image elle-même. Cette idée toute simple, présente dans la
représentation dessinée traditionnelle, fait l'objet de peu de travaux dans le domaine
de la simulation d'hypothèses de restitution en imagerie de synthèse. Elle est
pourtant au cœur des préoccupations de nos interlocuteurs. Nous avons donc
entamé une réflexion sur ce sujet afin de recenser les moyens dont nous disposons
concrètement. Nous pensons qu'il faut distinguer deux cas :
•
•
L'élément est complètement défini géométriquement mais sa présence sur
l'édifice reste incertaine.
L'élément est observable mais partiellement détruit
Les pistes de réflexion sur une possible codification de la représentation renvoient à
plusieurs points dont nous donnons en conclusion une courte liste :
•
•
•
•
La gestion des niveaux de détail intra -entités et intra-réseaux
L'expression autonome des attributs.
Le lien de l'image aux sources documentaires.
L'accès utilisateur aux évènements alternatifs.
Figure 7 : La représentation de l'édifice à différentes échelles dans le cadre de la simulation
d'hypothèses de restitution (Kramy Bogate)
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Documentation du modèle et utilisation des maquettes
Dans notre domaine d'application, un modèle et des maquettes en figurant des
instances n'a de sens qu'encadré et justifié par un ensemble de sources
documentaires. Ceci n'est à vrai dire pas particulier à ce domaine d'application mais
revêt pour le conservateur du patrimoine une importance particulière.
Nous devrions en fait dire que le manque de justification documentaire est pour une
grande part à l'origine du désintérêt à peine voilé qu'expriment beaucoup de
spécialistes de l'architecture patrimoniale envers les maquettes numériques en
général. Il nous importait donc tout particulièrement d'insister sur ce point. Nous
distinguons les données relatives à la définition du modèle et celles relatives au
renseignement des instances puisque les sources documentaires interviennent à ces
deux niveaux. Les choix que nous avons fait pour instrumenter un mécanisme de
renseignement documentaire des concepts et des instances (un formalisme de lien
URL basique) ne remettent pas en cause le principe de portabilité et de compatibilité
que nous voulons respecter.
L'outil DIVA permettant de renseigner les concepts doit être mis à niveau dans un
proche avenir. Il s'agira d'abord de faciliter l'usage de l'outil en autorisant des
requêtes à partir de l'image. En effet, il est courant, comme le montre clairement
1
l'ouvrage de Jean-Marie Pérouse de Montclos] , que l'utilisateur connaisse la
morphologie de l'objet sans pouvoir lui affecter un vocable non ambigu. Nous
comptons donc autoriser la formulation de requêtes sur la base DIVA à partir soit
d'images photographiques soit de maquettes numériques. Par ailleurs, nous pensons
qu'il sera possible de référencer des instances de ces concepts sous la forme d'un
catalogue illustré répertoriant diverses interprétations régionales du terme. Une
structuration XML de ces références comme des autres URL additionnelles sera
également à expérimenter.
Si la documentation du modèle et de ses instances ne justifient pas l'identification et
l'organisation du modèle, elle justifie en revanche en grande partie son usage. Il nous
semble par conséquent que l'utilisation de ce modèle dans le cadre d'outils comme
DIVA et SOL permet d'en mieux évaluer la pertinence. Nous pensons avoir dans ce
cadre démontré qu'un outil de référencement bibliographique après tout très
standard pouvait grandement bénéficier d'un effort de modélisation des
connaissances relatives au domaine d'application. C'est parce qu'il y a modélisation
du corpus architectural que la référence bibliographique peut être attachée à un
édifice de façon évidente.
1
[Pérouse De Montclos, 1988] Jean Marie Pérouse De Montclos
"Architecture vocabulaire - Principe d’analyse scientifique"
Imprimerie Nationale 1972-88
Page 197
Page 198
Figure 8 : Schéma synoptique illustrant le rapport modèle - maquette - système de gestion de
base de données - interfaçage Web dans le cas de la base documentaire SOL
Nous pensons pouvoir là apporter une réponse adéquate aux préoccupations de nos
interlocuteurs, spécialistes de l'architecture patrimoniale, réponse s'appuyant sur
l'approche objet à la fois comme moyen d'organiser des éléments de connaissance
et comme paradigme de programmation.
Les développements prévus dans la continuité du programme ARKIW sont menés à
partir de :
•
•
•
Formats de représentation des données standards (HTML, VRML, textes
formatés, requêtes SQL, etc...)
Langages de programmation libres et indépendants des plates-formes
matérielles (JAVA/ Javascript/ Perl)
Outils libres issus du monde universitaire ou de la recherche (Pov-Ray)
Il s'agit là d'un choix devant permettre la portabilité de ces développements et leur
prise en main après expérimentation par leurs destinataires ; sans contraintes d'ordre
technique ou financier. Il résulte également dans une plus grande indépendance vis
à vis des problèmes de versionnements de logiciel qui dans la pratique restent
délicats. Des solutions logicielles complémentaires seront néanmoins dans un
proche avenir évaluées :
•
•
Base de données "Open Source" mySQL ou Interbase, qui peuvent apporter des
réponses notamment sur la disponibilité en local des bases et la gestion de
tables de caractères multiples. Leur disponibilité et leur gratuité sur les
différentes plateformes systèmes constituent également un aspect à prendre en
compte.
Mise à jour XML des feuilles de données dans le cadre des outils SOL et DIVA
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III.
De nouveaux axes de travail
Au travers des expériences décrites ci-dessus et plus en détail dans la première
partie de ce document, de nouvelles questions sont venues s'ajouter aux problèmes
que le programme ARKIW souhaitait initialement traiter. Parmi ceux-ci, trois
s'imposent à nous comme nécessitant une intégration rapide au reste du projet :
•
•
•
La notion de multi-représentation dans les maquettes produites par instanciation
du modèle afin de disposer d'un jeu de concepts à différentes échelles (corpus
architectural, tissu urbain, détails architectoniques, etc..) auquel rattacher les
sources documentaires.
La notion de maquette interprétative dans la simulation d'édifices totalement ou
partiellement détruits / transformés
La définition d'un outil terminologique rendant explicite notre méthodologie de
description de l'édifice.
Nous détaillons ci-dessous rapidement les deux derniers points. Le premier, compte
tenu de son caractère général et de l'écho qu'il a suscité à travers plusieurs
expériences menées au laboratoire MAP, fait l'objet d'un nouveau projet dont l'équipe
est élargie par rapport à celle du programme ARKIW. Ce projet, baptisé " Multireprésentations dans un Système d'Informations sur le patrimoine architectural et
urbain pour le réseau Internet", soutenu par une procédure d'APN (Appel à Projets
Nouveaux, CNRS, 2001-2002), est décrit indépendamment. La méthode de travail
choisie dans le cadre de ce nouveau projet sera expérimentée sur les terrains
d'expérimentation propre au programme ARKIW (tissu médiéval persistant) mais
aussi sur des terrains d'expérimentation choisis à d'autres périodes historiques. Nous
renvoyons donc à ce projet pour une discussion sur la méthode de travail que nous
entendons développer pour faire face à l'exigence de pluralité dans la représentation
de l'édifice patrimonial.
Sémantique de la représentation dans la simulation d’hypothèses
Une représentation sert un objectif, déterminant dans le choix de la méthode et de
l'outil à privilégier, et constitue un résultat ponctuel à réintégrer dans un dispositif
d'étude plus large de l'édifice. Dans le cadre d'études visant à simuler une hypothèse
de restitution d'un édifice disparu, la représentation géométrique exhaustive de
l'édifice se traduit essentiellement par la mise en évidence d'incohérences ou
d'impossibilités dans les choix faits par les auteurs de l'hypothèse. Elle se traduit
également par la nécessité pour l'auteur de l'hypothèse de dimensionner chaque
élément de l'hypothèse et par conséquent de disposer de nouveaux éléments de
comparaison avec d'autres édifices de même type, maillon important du travail
d'analyse de l'hypothèse.
Utilisée comme moyen de simuler une hypothèse de restitution, la maquette
numérique pose à l'auteur de l'hypothèse deux grandes familles de questions :
•
•
Validité de la représentation. On distingue ici exactitude géométrique de la
maquette et validité architecturale de l'hypothèse. Dans le premier cas les
problèmes posés seront par exemple la gestion des niveaux de détails ou
encore la gestion du décor. Dans le second, c'est l'analyse architecturale de
l'édifice figuré qui est en jeu : observation des incohérences, comparaisons, etc.
Codification de la représentation. Le problème posé ici s'apparente à la
définition de règles d'usages pour la simulation d'hypothèses de restitution en
images de synthèse : comment signifier des notions telles que l'incertitude,
l'incomplétude, etc… ou encore comment gérer la question de l’échelle.
C'est donc la capacité du modèle à représenter le caractère particulier de
l'architecture patrimoniale qui est en question ici. La représentation permet par
exemple de mettre le doigt sur le problème de la surdéfinition des instances (i.e une
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surabondance de leurs attributs) ne correspondant pas à l'état des connaissances
sur l'objet étudié. De nombreux édifices peu documentés sont présents à telle ou
telle époque sur le terrain d'expérimentation. Comment dés lors instancier un modèle
complètement défini ? Pourquoi figurer dans la représentation de l'édifice un objet
complètement défini alors que rien ne permet de justifier le choix effectué ? Pourquoi
de plus lui affecter un code graphique identique quel que soit l'état des
connaissances sur l'objet (c'est à dire une représentation tridimensionnelle qui est
celle de toutes les instances issues d'une classe d'objets) ?
Figure 9 : Principe de fonctionnement des LOD (niveaux de détail)
du langage VRML illustré sur une restitution de KramyBogate au XIXème siècle.
Cette question peut sembler anecdotique dans bien des disciplines, elle est pourtant
au cœur des problèmes que les conservateurs évoquent quand ils font face à un
travail de restitution numérique d'édifice patrimonial. La problématique du codage de
la représentation, naturelle chez les géographes et chez de nombreux architectes,
nous semble un terrain de recherche particulièrement intéressant d'étudier.
Le vocabulaire architectural : un outil de compréhension de l'édifice
L'origine de cet axe de travail est la question de la documentation des concepts pour
le modèle architectural. Le premier point à soulever est la diversité de la
documentation en question. Il peut en effet a priori s'agir de sources bibliographiques
classiques, mais aussi d'illustrations, de géométraux, de maquettes numériques,
etc… De plus, nous travaillons dans le cadre du projet ARKIW en trois langues :
français, anglais et polonais. Chaque concept architectural intégré au modèle a fait
l'objet d'un travail de définition et de traduction. Une base documentaire a ainsi été
réunie et portée sur le web au travers d'une interface de consultation et de mise à
jour d'un SGBDR.
L'objectif de cet outil, baptisé DIVA, est de permettre une désignation commune et
non équivoque des objets du corpus a décrire dans l’élaboration d’une hypothèse de
restitution. En effet, notre analyse du corpus vise à définir un ensemble de concepts
architecturaux univoques. Il nous est donc apparu essentiel de mettre en partage un
vocabulaire précis désignant ces concepts. L'outil permet à l'utilisateur de rechercher
les traductions (accompagnées des références bibliographiques ayant servi à les
établir) françaises polonaises et anglaises d'un mot écrit dans une de ces trois
langues. Les termes dont nous proposons une traduction (accompagnée des
références bibliographiques ayant servi à l'établir) font partie du vocabulaire
architectural et plus particulièrement de celui utilisé dans le projet ARKIW. L'interface
Web de l'outil DIVA dans son état actuel propose une recherche mot par mot mais
aussi une recherche catégorie par catégorie, reprenant pour l'essentiel les grands
chapitres de [Pérouse De Montclos, 1988]. Une variable de type URL est attachée à
chaque concept. Cette ébauche de solution semble être bien adaptée à la diversité
des sources documentaires potentiellement rassemblée sur chaque concept. En
effet, le concept isolé est un invariant du modèle, sa justification peut par contre
évoluer.
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Page 201
Une recherche par l'image artisanale a été expérimentée, reprenant là encore le
principe d'utilisation de notre ouvrage de référence en matière de vocabulaire
architectural, [Pérouse De Montclos, 1988]. Deux directions sont privilégiées pour
développer cet outil et en élargir la portée :
•
•
Rôle de l'image dans l'interface de requête : chercher ce que l'on connaît mais
que l'on ne sait pas ou plus nommer précisément.
Référencement d'instances des concepts sous la forme d'un catalogue d'URL
locaux ou distants structurés en XML.
L'étude de ces deux directions peut servir de façon particulièrement utile le travail de
communication et de comparaison d'expériences pour la communauté de chercheurs
concernée. Par ailleurs, l'élaboration de cet outil ouvre également une perspective
pour la création d'un système d'aide à la détermination d'une affiliation (stylistique,
structurelle, etc..) à partir du modèle théorique et de sa collections d'instances.
Figure 10 : Architecture clie7nt-serveur de l'application DIVA
IV.
Conclusion
Les travaux à partir desquels est proposé ce programme ont montré que l'outil
informatique, pris en main par le domaine d'application, peut apporter de nouveaux
instruments d'étude de l'architecture urbaine aux différentes échelles. L'élaboration et
l'expérimentation sur des cas concrets de tels instruments peut contribuer à mieux
cerner l'incidence possible des formalismes informatiques récents sur la pratique et
l'étude dans le domaine de l'architecture patrimoniale et des tissus urbains anciens.
Les actions que nous souhaitons mener s'inscrivent d'une part dans la continuité,
dans un esprit de généralisation, des travaux de recherche entrepris depuis trois ans
avec nos partenaires polonais, et d'autre part dans la perspective de l'intégration de
nouvelles problématiques issues de ces mêmes travaux et des expériences
concrètes auxquelles ils ont donné lieu.
L'approche défendue dans le programme ARKW est le développement d'un système
d’information fondé d’une part sur la formalisation de connaissances complexes et
d’autre part sur leur disponibilité au sein de maquettes numériques 3D évolutives.
La conception d’un tel système induit plusieurs étapes, dont chacune relève de
croisements de disciplines. La représentation y a vocation non seulement à figurer
l'édifice, mais à porter témoignage d'interprétations en fixant tant sur le plan formel
qu'historique de possibles logiques de constitution et d'évolution.
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Multi-représentations dans un Système d'informations
sur le patrimoine architectural et urbain pour le réseau
Internet
Equipe:
Jean-Yves Blaise, Farid Ameziane, Pascal Bénistant, Iwona
Dudek, Anne Durand
En parallèle au programme ARKIW, et s'inspirant des problématiques de recherche
dégagées dans le cadre de cette coopération internationale, le projet présenté ici
s'intéresse aux questions liées spécifiquement à la production et à l'utilisation de
scènes tridimensionnelles comme outils au service du raisonnement du
conservateur. C'est donc vers une méthodologie d'élaboration et d'usages de la
maquette que tente de déboucher ce projet, dans un esprit de généralisation et de
diversification des terrains d'expérimentation puisque ceux-ci incluront ici à la fois le
tissus urbain médiéval de Cracovie mais aussi la ville Antique du point de vue de
l'édifice particulier comme de la trame urbaine.
Présentation générale
La gestion d'informations relatives à l'édifice patrimonial aux différentes échelles,
notamment dans sa dimension historique, est bien sûr le problème de fond qu'aborde
ce projet. Dans le champ de la recherche comme dans celui de la pratique du projet
sur le bâti, la modélisation du savoir architectural et des savoir-faire, la gestion
d’informations, la représentation et la simulation s’imposent de plus en plus comme
des outils au service de la connaissance sur l’édifice aux différentes échelles (corpus
des objets, logique du tissu urbain, architecture urbaine, logique structurelle de
l'édifice, etc..). Dans le domaine patrimonial, où les problématiques de gestion
d’informations sont particulièrement présentes, cette réalité a cependant tardé un
peu plus à se faire jour. Le projet que je présente vise à tirer profit du développement
d’un ensemble de techniques informatiques (approche Objet, technologies du Web,
représentation 3D, etc…) pour tenter de jeter les bases d'un système d'informations
localisées spatialement à l'échelle architecturale, dans lequel la représentation de
l'édifice servirait d'interface de navigation privilégiée.
C'est la nature même des sources documentaires considérées qui appelle une telle
utilisation de la maquette numérique tridimensionnelle: des textes anciens aux
relevés de fouilles en passant par l'iconographie des objets étudiés, la plupart des
documents à référencer traitent au minimum d'un lieu dans la ville, et le plus souvent
d'un lieu architectural (édifice, partie d'un édifice, ensemble d'édifice). Dés lors il est
tentant de rapporter ces documents aux concepts dont ils relèvent; ceux de l'analyse
du bâti, et donc d'utiliser une représentation de ces concepts pour accéder aux
informations relatives à l'édifice patrimonial aux différentes échelles.
Autrement dit, il est tentant de donner de l'édifice des représentations symboliques
témoignant de notre connaissance sur cet édifice et jouant pour le lieu architectural
le rôle que la carte joue pour le lieu géographique. Or, la production de maquettes
numériques souffre aujourd'hui dans bien des cas de deux handicaps importants:
•
•
Là où la carte témoigne à l'évidence d'une analyse finalisée du territoire, la
maquette numérique tridimensionnelle se contente bien souvent de singer une
géométrie observée ou restituée, autrement dit là ou la carte apporte une lecture
de la réalité observée la maquette ne fait que tenter de la cloner et faillit à
renseigner le lecteur.
Là où la carte, parce qu'elle est fille d'une réflexion sur les concepts fondateurs
du territoire, est une représentation symbolique pouvant servir de support au
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raisonnement, la maquette quant à elle est trop souvent conçue comme un objet
de séduction, sorte de photographie-résultat sans rapport profond avec un
modèle de l'objet étudié.
Une première explication peut être avancée : la maquette numérique est une
représentation géométrique, elle n'est pas produite par un modèle prenant en compte
la sémantique du domaine. Mais le passage obligé par un modèle géométrique
n'explique pas tout : la carte est elle aussi une "géométrie". Paradoxalement, on peut
observer
que
l'exhaustivité
géométrique
des
maquettes
numériques
tridimensionnelles et la qualité de rendu qu'autorisent les outils informatiques actuels
tentent à soustraire à la représentation de l'édifice cette évidence du dessin,
représentation par nature interprétative. La représentation devient outil de séduction
qui loin d'éclairer sur la logique de constitution ou d'évolution de l'édifice et du tissu
urbain en fournissent une image globale aussi confuse que la réalité elle-même.
Pourtant, ce constat doit être modéré : c'est avant tout un constat d'usage des
maquettes qui est fait. Celles-ci peuvent certainement, et c'est ce que tentera de
démontrer ce projet, servir de support au raisonnement et d'interface de navigation
dans un système d'informations dés lors que sont faites quelques hypothèses,
hypothèses qui sont le fondement du travail que nous engageons :
•
•
•
•
La maquette est produite à partir d'un modèle architectural dans lequel les
aspects géométriques ne sont qu'une des facettes des concepts manipulés.
La maquette est conçue comme une représentation symbolique de l'objet étudié
qui se substitue à lui pour l'étudier aux différentes échelles (tissu urbain, édifice,
corpus architectural, décor, etc…).
Elle est un résultat ponctuel qui évolue au rythme de notre connaissance sur
l'objet étudié et qui donne de la morphologie de celui-ci une interprétation liée à
une phase de son évolution.
La maquette, utilisée comme interface de navigation dans un système
d'informations localisées spatialement à l'échelle architecturale, est dotée de
dispositifs permettant de rendre lisibles les questionnements liés au domaine
d'application: évolution chronologique, réemplois d'éléments, tracés, logiques
constructives, niveau de certitude dans les hypothèses de restitution d'édifices
disparus, etc…
La proposition que nous faisons est donc d'instrumenter la production de telles
maquettes aux différentes échelles, maquettes jouant le rôle de représentations
symboliques fidèles à la sémantique du domaine. De telles maquettes sont le
résultat, en amont, d'un travail de modélisation des connaissances architecturales et
servent, en aval, d'interface de navigation dans un ensemble de sources
documentaires. Ce ne sont donc pas tant les techniques de représentation de
l'édifice qui sont en cause dans ce projet que l'aptitude de la maquette à garder trace
de notre connaissance sur l'édifice: objet géométrique certes, mais aussi objet
construit, objet documenté, objet culturel, objet en relations dans un ensemble
composé, etc… Le projet devra par conséquent déboucher sur l'élaboration d'une
méthodologie de création et d'usage de la maquette numérique tridimensionnelle,
permettant à celle-ci de se hisser au rang "carte 3D à l'échelle architecturale".
Pourtant, si la représentation est ainsi placée au centre du projet, elle n'en reste pas
moins une simple interface dans un dispositif d'étude du lieu architectural plus vaste.
Si la problématique pivot du projet est l'aptitude de la représentation à véhiculer du
sens architectural et urbain, elle est indissociable des problématiques de la
modélisation des connaissances et de la gestion de données.
Trois axes de recherche se dessinent dés lors clairement :
modélisation: La définition d'une méthodologie de description interdisciplinaire de
l’édifice apte à le représenter, c'est à dire à se substituer à l'édifice réel pour l'étudier.
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L'approche objet est le formalisme choisi pour élaborer ce modèle, bâti à partir d'une
analyse architecturale et urbaine. La question posée ici est donc celle de l'aptitude
d'un formalisme de représentation des connaissances à être fidèle au domaine
modélisé et à sa complexité.
Représentation: L'étude du patrimoine bâti fait référence à un ensemble d'opérations
menées à différentes échelles (urbaine, architecturale, corpus) qui chacune appelle
un type de représentation adéquat au niveau d'abstraction considéré. La
représentation pose donc un ensemble de problèmes liés au sens donné à la
maquette produite et au résultat que l'on attend de son analyse. On s'intéressera en
particulier aux liens sémantiques à établir entre l'objet représenté et un ensemble
d'informations selon que cet objet est vu, par exemple, au travers des filtres de
l'urbanité ou de la logique structurelle de l'édifice.
Gestion de données : La nécessité de documenter l'édifice est un souci essentiel
dans le domaine abordé, que la documentation concerne sa forme ou ses usages.
La modélisation architecturale est elle-même directement en relation avec un
ensemble de sources documentaires. Pourtant, la documentation de l'édifice n'est
pas traditionnellement centrée sur les concepts architecturaux du modèle (à
éléments du corpus). Une modélisation pertinente de l'objet étudié permet d'attacher
à sa morphologie tridimensionnelle un ensemble de données et d'informations. La
question abordée ici est donc celle d'un système d'informations référencées
spatialement à l'échelle de l'architecture dans lequel la représentation
tridimensionnelle de l'édifice peut servir d'interface privilégiée de navigation.
Dispositifs de multi-représentation
Ainsi que décrit dans le cadre du programme ARKIW, la création de scènes VRML
se fait par l'intermédiaire d'un outil appelé VALIDEUR dont le rôle précis est d'une
part l'instanciation (au sens de la POO) de concepts et d'autre part l'activation des
méthodes d'écriture au format VRML dont dispose chaque concept. L'outil
VALIDEUR est une application CGI permettant à l'utilisateur de dimensionner, de
positionner et de renseigner chaque concept architectural instancié et de le
représenter en langage VRML.
Les contraintes que nous imposons à un formalisme de représentation sont
importantes :
•
•
•
•
•
•
Qu'il permette la visualisation sur le Web, sans investissement matériel, de
scènes 3D;
Qu'il permette la visualisation de ces scènes 3D sur chaque système
d'exploitation;
Qu'il permette à l'utilisateur distant d'interagir avec cette scène, soit en s'y
déplaçant, soit en l'interrogeant, soit en la modifiant;
Que la scène soit décrite dans un format manipulable par un Langage de
Programmation;
Que la scène serve d'interface avec un Système de Gestion de Bases de
Données ;
Que la scène puisse servir d'interface avec d'autres scènes ou d'autres
représentations du modèle.
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Figure 11 : Affectation d'URL sur un objet
architectural dans une scène VRML
Le langage de description de scènes 3D interactives VRML version 2.0 (Virtual
Reality Modelling Language) est aujourd'hui une réponse efficace à cette demande.
L'objectif poursuivi est simple : représenter une instance de notre modèle sur la
plate-forme Internet en décrivant des scènes en VRML figurant un jeu de concepts
architecturaux, et se servir de ces scènes comme d'une interface vers des données
non graphiques. Les éléments figurés dans la scène étant issus du modèle, ce
dernier point consiste en fait à affecter à chaque concept une propriété telle qu'une
sélection utilisateur sur sa représentation appelle des données non graphiques
(mécanisme d'ancrage d'URL aux objets géométriques de VRML). VRML est un
langage de description de scènes statiques ou animées pour le web, adapté à la
génération de scènes conçues comme des interfaces permettant, au travers de
représentations correctes de l'édifice, de naviguer entre différentes vues sur celui-ci.
Au-delà de ce service, VRML apporte à la visualisation de scènes des formalismes
de représentation d'éléments de sémantique du modèle (niveaux de détail,
représentations alternatives en temps réel, etc…) particulièrement pertinents.
Les dispositifs de multi-représentation que nous souhaitons mettre en œuvre ont
pour vocation de permettre une lecture personnalisée du jeu d'instances que figure
une scène. Ces dispositifs étant intégrés à la scène elle-même, ils ne contraignent
pas l'utilisateur à effectuer une nouvelle connexion réseau lorsqu'il souhaite par
exemple basculer d'une représentation figurant les édifices s'inscrivant dans une
même affiliation stylistique à une représentation figurant les seuls édifices publics.
Deux niveaux d'interactions sont prévus : un choix d'échelle et un ensemble de
filtres. Dans le premier cas on déterminera si l'objet représenté est vu à l'échelle
urbaine (tracé, masses, cadastre, évolution chronologique, etc…); à l'échelle de
l'édifice (composition, logique structurelle, ensemble urbains, affiliation stylistique,
etc..), à l'échelle du corpus (relations, matériau, réemploi, etc..) ou encore à l'échelle
du décor (profils, moulurations, etc…).
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Figure 12 : modèle à l'interrogation des bases documentaires, principes d'implémentation
Un ensemble de filtres permettra d'interroger l'objet étudié à chacune de ces échelles
en fonction de problématiques proches du domaine et en relation aux sources
documentaires référencées par le système. Nous distinguerons deux types
d'interactions: manipulations relatives à la scène dans son ensemble et
manipulations relatives à un objet dans cette scène. Chaque scène sera dotée d'un
ensemble de déclencheurs (au sens du langage VRML, c'est à dire routages
d'évènements utilisateur au besoin au travers de scripts JSAI) relatifs soit à
l'ensemble des objets en jeu soit à tel ou tel objet dans la scène. Ces déclencheurs
génériques seront intégrés aux scènes dés l'étape de modélisation dans l'outil
VALIDEUR puisque l'écriture effective des scènes est assurée par cette application.
Les dispositifs de multi-représentation que nous souhaitons mettre en œuvre ont
pour vocation de permettre une lecture personnalisée du jeu d'instances que figure
une scène. Ces dispositifs étant intégrés à la scène elle-même, ils ne contraignent
pas l'utilisateur à effectuer une nouvelle connexion réseau lorsqu'il souhaite par
exemple basculer d'une représentation figurant les édifices s'inscrivant dans une
même affiliation stylistique à une représentation figurant les seuls édifices publics.
Deux niveaux d'interactions sont prévus : un choix d'échelle et un ensemble de
filtres. Dans le premier cas on déterminera si l'objet représenté est vu à l'échelle
urbaine (tracé, masses, cadastre, évolution chronologique, etc…); à l'échelle de
l'édifice (composition, logique structurelle, ensemble urbains, affiliation stylistique,
etc..), à l'échelle du corpus (relations, matériau, réemploi, etc..) ou encore à l'échelle
du décor (profils, moulurations, etc…). Un ensemble de filtres permettra d'interroger
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l'objet étudié à chacune de ces échelles en fonction de problématiques proches du
domaine et en relation aux sources documentaires référencées par le système. Nous
distinguerons deux types d'interactions: manipulations relatives à la scène dans son
ensemble et manipulations relatives à un objet dans cette scène. Chaque scène sera
dotée d'un ensemble de déclencheurs (au sens du langage VRML, c'est à dire
routages d'évènements utilisateur au besoin au travers de scripts JSAI) relatifs soit à
l'ensemble des objets en jeu soit à tel ou tel objet dans la scène. Ces déclencheurs
génériques seront intégrés aux scènes dés l'étape de modélisation dans l'outil
VALIDEUR puisque l'écriture effective des scènes est assurée par cette application.
Les rôles respectifs des déclencheurs de scènes et d'objets peuvent être illustrés par
quelques exemples :
Déclencheurs de scènes
Déclencheurs d'objets
Echelle observée (urbain / édifices)
Eclairement (global, local, interactif)
Base documentaire à interroger (bibliographique,
terminologique; fiches de fouilles, …)
Tracé urbain / cadastre
Evolution chronologique
Anamorphose du terrain
Événements (incendies, inondations, destructions
massives)
Sous-zone observée
Typologie d'usage
Affiliation stylistique
…
Evolution chronologique
Evolutiont des connaissances sur l'objet
Réemplois
Composition
Texturation (pixel, image, URL, matériau, opus)
Niveau de détail
Echelle observée (Edifice / corpus / décor)
Examen de l'objet (mouvements autonomes de l'objet
dans la scène)
Démontage structurel
…
Documentation et gestion de données : vers un système d'information
à l'échelle architecturale
Notre objectif n'est pas de créer une base documentaire qui serait ajustée au besoin
de notre projet pour nous permettre de valider notre hypothèse de départ, mais bien
de confronter cette hypothèse et la démarche de projet qui l'accompagne à des cas
concrets issus du champ d'application. C'est pourquoi nous utiliserons plusieurs
bases documentaires déjà mises en œuvre dans le cadre des terrains
d'expérimentation décrits plus loin, et qui relèvent de problèmes de documentation
de l'édifice tout à fait indépendants de la question de la représentation. Les
maquettes produites seront interfacées vers quatre bases documentaires déjà
existantes à l'état expérimental :
La base documentaire SOL
SOL (Sources On Line) est un outil de recherche bibliographique, iconographique et
cartographique sur le web, accessible depuis tout machine connectée a Internet. Il
rassemble sur une plate-forme partagée les sources bibliographiques et
iconographiques traitant des édifices choisis comme terrain d’expérimentation du
projet. SOL est un outil de recherche dans lequel des critères de description issus
d'une analyse de chaque entrée sont ajoutés aux critères descriptifs traditionnels.
Les documents référencés sont des textes, des illustrations, des photographies ou
des plans. Chaque document est décrit traditionnellement (auteur, éditeur, etc..). Ils
sont également attachés à un ou plusieurs édifices et à une ou plusieurs
bibliothèques de la ville. Chaque document est également indexé comme traitant
d’une période historique, d’un ensemble de problèmes (charpente, clocher,
soubassement, ...). Parmi d’autres champs référencant les entrées de cette
bibliographie on trouve notamment pour toutes les illustrations un point de vue qui
indique la position de la prise de vue, ainsi qu’une adresse URL permettant de créér
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Page 209
un lien vers tout document web complémentaire, notamment par exemple vers une
page présentant l'illustration ou l'extrait de texte cité.
(voir ttp://alberti.gamsau.archi.fr)
La base terminologique DIVA et son projet d'extension A(h)BC
En parallèle à SOL, un deuxième outil du même type a été développé : le dictionnaire
méthodologique trilingue pour le vocabulaire architectural DIVA. Son objectif est de
permettre une désignation commune et non équivoque des objets du. En effet, notre
analyse du corpus vise à définir un ensemble de concepts architecturaux univoques.
Il nous est donc apparu essentiel de mettre en partage un vocabulaire précis
désignant ces concepts. DIVA permet à l'utilisateur de rechercher les traductions
françaises polonaises et anglaises d'un mot écrit dans une de ces trois langues. (voir
http://cristo.gamsau.archi.fr/diva/diva.htm). A(h)BC a une vocation proche de celle de
DIVA : être une base documentaire dont l'entrée principale est terminologique. Mais
là où DIVA s'intéresse à la définition théorique d'un concept repéré par un terme du
vocabulaire architectural, A(h)BC recense des instances de ces concepts afin
d'illustrer le concept et d'en comparer les instances.
Le projet OUDHNA
Il s'agit ici de référencer, de collecter et de restituer efficacement (du point de vue de
l'utilisateur), au travers d'un système informatique, les informations issues des
fouilles et des découvertes sur le site de la ville tunisienne d'Oudhna. La base
documentaire recense donc des enregistrements qui sont l'équivalent de fiches de
fouilles revisitées à l'aune des technologies numériques (photographie, relevé,
restitutions, etc..). Elle recense également des sources d'informations extérieures
pouvant aider à l'analyse de tel ou tel fragment retrouvé sur le site.
Dans l'état actuel, la base documentaire a fait l'objet du développement d'une
application de type client / serveur sur le Web dans laquelle l'interface d'accès aux
données n'est pas la représentation. Trois aspects sont ici particulièrement sensibles
•
•
•
Echange d'informations entre les différents acteurs du projet quine sont pas tous
et pas toujours présents sur le site
Mise en commune des ces informations dont les formats peuvent être divers
(supports multimédia) permettant de centraliser à un instant t la connaissance
que l'on a de l'objet étudié
Mémorisation de l'évolution de la connaissance sur les objets documentés
permettant de retracer le processus de compréhension de tel ou tel édifice, de
tel ou tel fragment.
Comme les précédentes, la base documentaire du projet OUDHNA utilise une
plateforme technique à partir de laquelle il est possible d'intégrer des mécanismes de
requêtes par la représentation : serveur Web / scripts PHP / moteur de base de
données PostgreSQL. Le travail que nous proposons sur le cas d'Arles s'appuiera
sur l'acquis du projet OUDHNA, avec pour objectif spécifique de s'adresser plutôt à
l'échelle urbaine et de référencer des documents relatifs au travail de l'IRPA (Institut
de Recherche Sur la Provence Antique) . Nous tenterons ici, dans un dispositif grand
public à intégrer dans le cadre du musée de l'Arles Antique, de rendre lisible par la
représentation le connu et l'hypothétique dans le développement urbain d'Arelate.
Ces quatre bases me semblent bien adaptées à la démarche globale que propose le
projet puisque, d'une part, chacune est centrée sur la documentation de l'édifice et
que; d'autre part; elle traite de besoins réels émanant du champ d'application, de
nature à interroger de façon concrète les formalismes informatiques proposés. Par
ailleurs, ces quatre base recensent des références (mécanismes d'URL) vers des
documents Web indépendants des bases (et qui ont vocation à être détenu par le
producteur d'informations). La structuration de ces documents au travers du standard
XML est donc un des travaux à entreprendre.
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Page 210
Terrains d'expérimentation
Le tissu urbain médiéval de Cracovie
Il n'entre pas dans le cadre de cette présentation de notre projet de recherche de
revenir sur l'histoire et le développement urbain et architectural de la ville de
Cracovie, capitale de la Pologne jusqu'au seizième siècle. Disons néanmoins en
quelques mots qu'elle constitue un terrain d'expérimentation particulièrement
intéressant pour nous par bien des aspects :
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•
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•
•
•
•
•
Une ville qui s'est construite et reconstruite sur elle-même depuis le tout début
du deuxième millénaire sans subir ces transformations souvent brutales
pratiquées au dix-neuvième et vingtième siècles, soit à la suite de choix urbains
en conséquence des conflits armés.
Un ensemble d'édifices tant publics que privés, tant religieux que laïcs, qui
portent les traces d'évolutions complexes liées à des changements d'usages ou
de goût successifs.
Un grand nombre d'éléments de corpus masqués ou réemployés.
Une trame urbaine exemplaire de son époque, encore intacte.
Une ville dans laquelle se lisent sur la forme des édifices de nombreuses
influences stylistiques de nature à favoriser la compréhension du bâti.
Des problèmes de gestion de documentation particulièrement sensibles compte
tenu de la masse de documents de tous types traitant de la ville et de ses
édifices dans une perspective historique.
Des questions de restauration d'édifices complexes puisque l'on peut lire très
souvent dans un même édifice plusieurs phases cohérentes de l'évolution de cet
édifice (gothique, renaissance, baroque en particulier) : les éléments de corpus
se masquent les uns les autres.
Une problématique de restitution d'édifices disparus qui inclut par conséquent la
nécessité d'affecter à un lieu topographique (une localisation dans la ville) des
lieux architecturaux qui correspondent aux phases de l'évolution d'un même
édifice.
Un tissu urbain et architectural apte à être étudié aux différentes échelles dans
le champ patrimonial (urbanisme, édifice, corpus architectural).
Un tissu suffisamment dense et cohérent pour lire la logique de constitution de la
ville.
Un grand nombre de terrains d'investigation encore peu exploités.
Un ensemble d'interlocuteurs en charge de l'étude et de la protection des
édifices.
Une communauté de chercheurs (y compris doctorants) impliqués dans l'étude
de ce tissu.
Les principales échelles d'étude proposées sont brièvement présentées cidessous.
Le tissu urbain de Cracovie
Le dessin de la trame urbaine de Cracovie remonte à 1257. Son tracé est exemplaire
des cités fondées sous la charte de Magdebourg sous laquelle le roi Boleslaw le
Prude décida de placer Cracovie. La trame urbaine, de tracé régulier, est alignée sur
la place centrale (trois rues par côté de cette place de 200 x 200m
approximativement). Des structures préexistantes ont influencé le plan originel, mais
depuis lors ce tracé a été conservé. Le parc7ellaire est lui aussi inchangé, seules
des redécoupes des parcelles ont été faites. L'évolution de la place centrale de la
ville, classée au patrimoine mondial de l'UNESCO, est particulièrement bien
documentée. Durant les sept siècles et demi d'histoire de cet ensemble urbain, de
nombreux bâtiments essentiellement dédiés au commerce ont occupé l'espace carré
de la place. Leurs positions nous sont données par les plans dressés au cours des
dix-sept et dix-huitième siècles et leur forme architecturale peut être simulée soit à
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partir de représentations d'époque soit par analogies avec des édifices de même
type observés ailleurs en Pologne.
Figure 13 : position des plans Kołłątajowski [Odlanicki, 1978] et Pucka [Tomkowicz, 1907]
Les édifices
La plupart des maisons urbaines occupant aujourd'hui le centre ville ont été bâties
durant les deux premiers siècles d'existence de la ville et depuis lors seulement été
transformées. Elles respectent de façon stricte la trame urbaine initiale et gardent
trace des formes architecturales successivement employées au cours des
transformations. La ville s'est donc construite essentiellement par empilement,
posant d'évident problèmes de restauration (quelle phase privilégier?) pour lesquels
des outils de simulation peuvent apporter une réelle aide. Les maisons urbaines sont
elles aussi largement documentées, que ce soit en terme de typologie (modèle) ou
en terme d'instance (observations de cas concrets). Plusieurs édifices peuvent faire
l'objet d'efforts de documentation et de restitution plus approfondis, en particulier :
L'ancien hôtel de ville; il fût construit en bois, puis réédifié en briques et pierres à
partir de 1383, puis largement agrandi à la période renaissance, dans l'influence
stylistique de Sukiennice. L'édifice fut démoli entre 1817 et 1820 à une époque ou le
contexte économique local ne permettait pas de procéder aux travaux de réfection
que son état rendait nécessaires.
Kramy Bogate était un édifice utilisé pour la vente de tissus et d'habits, caractérisé
par deux rangées parallèles d'échoppes s'ouvrant sur la rue intérieure qu'elles
formaient. Son évolution, intimement liée à l'exhaussement global du niveau de la
place, pose des problèmes de représentation intéressants car intégrant de façon
évidente la notion de topographie du terrain.
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Figure14 : thèse de restitution de l'ancien hôtel de ville
au XVIIème siècle, in [Muczkowski, 1906], ill2.
L'échelle du corpus et l'exemple des plafonds en bois
La ville compte plus de trois cent plafonds recensés dont la mise en valeur est une
priorité dans l'action de conservation. Des typologies existantes ont catalogué les
éléments principaux d'un plafond (structure porteuse, ancrages, moulurations,
planchers).Les plafonds en bois constituent un bon exemple des problèmes de
représentation qui se posent à l'échelle du corpus architectural puisqu'il faut ici être
capable d'aller assez loin en terme de niveau de détail et par conséquent s'interroger
sur la façon la plus lisible d'exprimer symboliquement la complexité morphologique
de l'objet étudié.
La ville romaine : Oudhna, Arles
Le domaine du patrimoine archéologique est propice au développement de systèmes
de valorisation basés sur de nouvelles modalités d'écriture, de représentation et de
diffusion. Les sites archéologiques nécessitent des chantiers de fouilles très long
dans le temps et la mise en place de moyens adaptés à la conservation des vestiges
in-situ. Ces travaux et ces besoins de moyens sont souvent incompatibles avec une
ouverture immédiate des sites à un large public. C'est dans ce contexte que nous
avons été amenés à collaborer avec une équipe tuniso-française d'archéologues afin
de participer à la conception et à la réalisation de nouveaux dispositifs
muséographiques. Ces dispositifs exploitent les techniques numériques les plus
avancées depuis le relevé d'édifices ou de fragments (balayage laser ou
photogrammétrie) jusqu'à la modélisation en trois dimensions d'hypothèses de
restitution et bien entendu la diffusion de ces restitutions via le réseau Internet.
Après avoir participé à des travaux de recherche et de valorisation portant sur la
période hellénistique de Marseille puis sur la ville antique d’Arles, l'UMR MAP à été
sollicité dans le cadre des travaux déjà menés par Jean-Claude Golvin, Directeur de
Recherche au CNRS (UMR AUSONIUS, Bordeaux), sur le territoire tunisien et plus
particulièrement sur les cités antiques de Oudhna et Dougga.
Dans le cadre de ce projet, nous nous intéresserons tout particulièrement à la
gestion des informations relatives aux fouilles du site d'Oudhna, et à l'interfaçage de
travaux de l'IRPA (Institut de Recherche sur la Provence Antique) en Arles par la
représentation à l'échelle urbaine.Oudhna se situe à une quarantaine de kilomètres
au sud de Tunis, dans la basse vallée de l'oued Miliane. La ville est placée sur la
voie romaine reliant Tunis à Henchir kasbat. C'est sous le règne de l'Empereur
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Octave Auguste (entre -31 avant J-C et 14 après J-C) que la ville se développe sous
son aspect architectural typiquement romain.
Les premières recherches ont été effectuées au milieu du XIXe siècle mais elles
restèrent sans lendemain car aucune intervention archéologique ne fût décidée. Ce
n'est seulement qu'en 1993 que des travaux d'envergures commencèrent.
Aujourd'hui de nombreux édifices et ouvrages ont déjà été mis à jour (un
amphithéâtre, de grands thermes, un temple, etc) et ces travaux permettent
d’envisager de traiter un premier exemple en vue de réaliser sa modélisation
numérique.
C'est donc ici plutôt à l'échelle de l'édifice que notre effort d'interfaçage de la base
documentaire par la représentation se fera. La base documentaire existante, qui
s’enrichira en fonction des résultats du chantier de fouilles en cours, a fait l'objet d'un
premier développement accessible à l'adresse : http://www.map.archi.fr/oudhna.
Figure 15 : avail de restitution réalisé à partir d’hypothèses archéologiques validées par les
campagnes de fouilles
L'évolution du tissu urbain d'Arles a fait l'objet de nombreux travaux de recherche
pour lesquels nous tenterons d'élaborer une plateforme expérimentale d'interfaçage
par la représentation reprenant les principes évoqués précédemment. Ce dernier
terrain d'expérimentation, parce qu'il met l'accent sur l'échelle de la ville, doit nous
permettre de mettre en œuvre des dispositifs de visualisation dont les deux
principaux aspects sont :
•
•
Une problématique de restitution d'édifices à l'échelle urbaine posant des
problèmes de poids de la maquette, importants à aborder dans le cadre de ce
projet.
Une problématique de niveau de certitude des restitutions d'édifices disparus
exemplaire puisque coexistent sur le territoire de la ville des édifices
diversement documentés et étudiés.
Références
[Muczkowski, 1906] J.Muczkowski
"Dawny Krakowski Ratusz""
Kraków, Rocznik krakowski VIII, 1906.
[Odlanicki, 1978] M.Odlanicki-Poczobutt Z.Taranczewska-Bialek
"Plan Kollattajowski miasta krakowa",
Kraków, Zeszyty naukowe AGH, 1978.
[Tomkowicz, 1907] S.Tomkowicz,
"Plan rynku Krakowskiego z roku 1787",
Kraków, Rocznik krakowski, 1907.
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Page 215
Gestion d’informations patrimoniales pour l’aide à la
conservation des édifices et des œuvres d’Art de la
Cité Universitaire de Caracas, Université Centrale du
Venezuela
Equipe:
Jean-Yves Blaise, Iwona Dudek, Michel Florenzano, Léo
Orellana, Renato Saleri.
Partenaires:
COPRED (Consejo de Preservacion y Desarrollo de la
Universidad Central de Venezuela), Mme A.LORETO
Avec M.I Pena, F.Velasco, M.P Mendez
Sous le patronage de:
SIRCHAL (Site/Séminaire International sur la Revitalisation
des Centres Historiques des villes d’Amérique Latine et des
caraïbes, programme conjoint Association Française d' Action
Artistique / Ministère des Affaires Etrangères / DAPA Direction
de l’Architecture et du Patrimoine, Ministère de la Culture et de
la Communication)
UIA (Union Internationale des Architectes)
Définition et contexte du programme
Le programme de recherche et d’échanges scientifiques que présentent l’UMR MAP
et la COPRED a pour objectif général la définition et l’implémentation d’un système
d'informations, interfacé pour le Web, sur la cité universitaire de l'Université Centrale
du Venezuela à Caracas. Les points-clés situant les enjeux de ce programme sont
les suivants :
•
•
•
•
Informations référencées spatialement à l’échelle de l’architecture,
Interfaces graphiques 2D et 3D,
Mises à jour à distance et évolutivité de la base,
Diversité des points de vue, ou filtres disciplinaires, sur la cité universitaire.
Une des contraintes principales que nous nous fixons sera de s’assurer, par la
diversité des interfaces de recherche proposées, que la diversité des informations
détenues se retrouve dans la forme des questions que l'utilisateur peut poser au
système (cartes, modèles 3D à échelles variables, index thématiques, etc..).
Avant d'apporter des précisions sur les objectifs à atteindre et sur les méthodes que
nous souhaitons mettre en œuvre, il importe de situer d’une part l’importance, dans
le champ de l’architecture patrimoniale, du terrain d’expérimentation choisi, puis de
présenter les deux équipes réunies autour du projet.
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Figure 16 : Cité Universitaire, plan partiel
La Cité Universitaire de l'Université Centrale du Venezuela à Caracas est un des
ensembles bâtis au vingtième siècle classés patrimoine mondial de l’humanité par
l’UNESCO. Cette reconnaissance internationale, très rare puisque seuls quatre sites
au monde l’ont reçu, indique de façon claire la très grande richesse artistique et
architecturale du site et peut largement contribuer à sa pérennisation. Ainsi, l’activité
de conservation et de valorisation du site se trouve-elle légitimée à la fois au niveau
international et au niveau national pour les autorités compétentes Vénézuéliennes.
L’ensemble des édifices constituant la Cité Universitaire est l’œuvre de l’architecte
Vénézuélien de grand renom C.R Villanueva.
Bâtie sur une période de trois décennies, la Cité Universitaire est caractérisée par
•
•
un ensemble d’édifices remarquables qui témoignent de l’évolution des principes
de composition et des techniques de mise en œuvre dans l’architecture du
20éme siècle,
un ensemble d’œuvres d’art conçues dés l’origine comme partie prenante de la
composition architecturale, œuvres d’art dont les auteurs sont aujourd’hui
unanimement reconnus (Calder, Léger, Arp, Vasarely, etc..) .
Figure 17 : semble d'oeuvres remarquables parties prenantes de l'architecture de C.R
Villanueva
Compte tenu du nombre important d’édifices et d’œuvres d’art qui marquent le
territoire de la Cité Universitaire et de leur caractère spatial, il semble naturel de
rechercher comment le développement des technologies de gestion d’information et
de représentation 2D ou 3D peuvent contribuer à faciliter le travail de conservation et
de mise en valeur que nécessite un tel ensemble bâti.
Par ailleurs, certaines des techniques utilisées (placage de mosaïques en particulier)
comme les changements successifs de fonction de certains locaux posent de façon
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évidente la question de la conservation des édifices et œuvres d’art et de la gestion
de données localisées spatialement mais à l’échelle de l’architecture.
Dans le cadre des activités du programme SIRCHAL1, et à l’initiative pour SIRCHAL
de M.Léo Orellana, un ensemble de réunions de travail a été organisé dans la cadre
2
du séminaire-atelier multimédia de Caracas qui s’est tenu dans les locaux de la
faculté d’Architecture et d’Urbanisme de la Cité Universitaire fin juin 2001.
Figure18 : Restauration des mosaïques (cliché COPRED)
Cet atelier, préparé par la venue en France d’un professionnel vénézuélien (Bourse
DAPA-BAEI) désigné par le COPRED, avait pour premier objectif de constituer une
première étape dans la construction d’une plateforme grand public de valorisation de
la Cité Universitaire de Caracas sur Internet, aujourd’hui consultable dans une
version expérimentale3.
Il a également permis aux partenaires du programme d’élaborer un projet de
recherche conjoint et de définir des grands axes de travail pour l’avenir :
•
•
•
Système de gestion de données
Représentation comme outil de simulation de restaurations
Interfaces de navigation 3D
C’est donc dans le double contexte d’une collaboration ponctuelle aboutie entre une
équipe française et une équipe Vénézuélienne et d’une complémentarité évidente
des problématiques de recherche des deux équipes que se place le présent
programme.
Equipes
1
2
3
IRCHAL (Site/Séminaire International sur la Revitalisation des Centres Historiques des
villes d’Amérique Latine et des caraïbes) est un programme conjoint Association Française
d' Action Artistique / Ministère des Affaires Etrangères / DAPA coordonné par M.Léo
Orellana, voir l’adresse http://www.archi.fr/SIRCHAL.
et atelier de formation, projet COPRED/MAP-CNRS/UIA/ SIRCHAL (AFAA-DAPA), avait
pour intitulé : «création d'un espace interactif multimédia pour la valorisation de l'Université
Centrale du Venezuela », voir l’adresse :
http://www.archi.fr/SIRCHAL/atelierdexpertise/caracas/framecar.htm
ttp://www.archi.fr/UIA/UCV
Page 217
Page 218
Le projet que nous présentons sur le thème du Patrimoine Architectural du XXe à
Caracas s’inscrit dans le cadre de la convention tripartite entre le Ministère de la
Culture, l’UIA (Union Internationale de Architectes), et le laboratoire Map / CNRS sur
le patrimoine architectural du XXe siècle. Il s’agit d’un programme de coopération
entre le COPRED (Consejo de Preservacion y Desarrollo de la Universidad Central
de Venezuela) et le laboratoire MAP de l’école d’architecture de Marseille.
COPRED est l’Institution Vénézuélienne chargée de la valorisation et de la
conservation des édifices et des œuvres d’art de la CUV. COPRED organise et dirige
des campagnes de restauration qui compte tenu de l’importance en quantité et en
qualité des œuvres à préserver ne va pas sans poser un problème global de gestion
d’informations. L’équipe de COPRED est constituée d’un ensemble de
professionnels dont la mission, au delà de la maîtrise d’œuvre ponctuelle de telle ou
telle intervention architecturale ou de conservation, inclut à moyen et long terme la
constitution d’un outil opérationnel de gestion du site dans la mise au point duquel
les technologies de l’information peuvent apporter un soutien non négligeable.
L’unité de recherche MAP (UMR CNRS 694) est une équipe pluridisciplinaire
intervenant à l’articulation des domaines de l’architecture à différentes échelles et de
l’informatique. L’unité est engagée dans divers projets s’intéressant à la gestion
d’info localisées spatialement à l’échelle de l’architecture, dont notamment le
programme ARKIW (PICS franco-polonais 2001-2003) qui pose sur un terrain
d’expérimentation plus ancien des problèmes analogues. L’unité de recherche
MAP collabore depuis l’origine au réseau SIRCHAL en apportant un soutien
méthodologique et technique à la présence de SIRCHAL sur Internet.
Objectifs généraux
Le programme que nous nous proposons de mettre en œuvre vise à construire un
système d'indexation et de recherche d'informations localisées spatialement sur la
cité universitaire de Caracas traitant du construit à différentes échelles (depuis la
notion du décor jusqu'au tracé urbain), à destination soit du grand public soit de
façon plus approfondie d'un public de spécialistes.
Le programme est fondé sur la complémentarité des deux partenaires : une équipe
dont le travail au quotidien nécessite la mise à disposition d’un grand nombre
d’informations à caractère technique rattachée aux édifices ou œuvres à conserver
et à valoriser, et une équipe qui depuis plusieurs années travaille à l’élaboration
d’outils informatiques apportant des réponses tant méthodologiques que pratiques à
ce problème. Conformément au double rôle de COPRED, deux grands objectifs ont
été fixés après discussion enter les partenaires :
•
•
A court et moyen terme, actions ponctuelles visant à mettre en valeur telle ou
telle action de conservation et à promouvoir l’image de la CUV au travers de
dveloppements multimédias notamment sur la plateforme Internet, actions
ponctuelles dont le séminaire a jeté la première pierre. Ces actions permettront
à Copred de bénéficier de l’expertise du MAP en matière de développement
multimédia pour rendre compte des nombreuses campagnes de restauration et
d’aménagement de la CUV engagées ou à venir.
A moyen et long terme, développement d’un système d’informations dont les
sujets seront les édifices et œuvres de la CUV et dont le mode d’interrogation
privilégié sera la représentation tridimensionnelle de ces objets.
Le programme peut donc apporter à Copred tant en lisibilité de son action qu’en
méthodologie de travail un éclairage issu de des expériences du MAP. Le laboratoire
français de son côté trouve avec la cité Universitaire de Caracas un terrain
d’expérimentation exceptionnel tant par la richesse et le caractère emblématique des
édifices et œuvres qu’il contient que par la complexité des questions que pose la
gestion d’informations patrimoniales à caractère spatial aux échelles spécifiques de
Page 218
Page 219
l’architecture et de son décor, et dans le contexte de la production architecturale du
20ème siècle.
Moyens à mettre en œuvre
Les partenaires ont élaboré une première maquette servant de base de discussion et
s'appuyant sur le cahier des charges défini en Avril 2001 à Marseille. Ce cahier des
charges fixe un certain nombre de choix globaux :
•
•
•
•
Une structuration des éléments d'information à recueillir distinguant cinq thèmes
formant autant de modules d'information complémentaires (production artistique,
édifices, logique du tracé urbain, usages, conservation)
Définition thème par thème d'objets auxquels rattacher les éléments
d'information pertinents (œuvres, bâtiments, circulations, lieu, etc…)
Une vitrine grand public reprenant les aspects les plus visuels des collections
thématiques.
Un système à trois étages, correspondant à trois niveaux d'interactivité
croissante (Interfaces multiples centralisés, fiches synthétiques résumant l'info
détenue sur les objets de chaque thème détenue par le serveur central mais
renseigné à distance, URL libres attachées à ces mêmes objets).
Pour chaque thème, deux problèmes ont été abordés :
•
•
Identification de l'objet support d'information et description de ses propriétés
Typologie des requêtes privilégiées et des interfaces correspondantes
Par ailleurs, trois points sont traités transversalement : bibliographie, auteurs et
promenades visuelles. Le programme de recherche que nous nous proposons de
mettre en œuvre après l’analyse commune que nous avons fait de cette première
expérience fait référence à un ensemble de technologies que l’on peut présenter
sous la forme de la liste de mots-clés suivante :
•
•
•
•
•
Gestion de données partagées
Informations localisées spatialement
Développements multimédia
Techniques de relevé
Technologies du réseau Internet
Si chacun de ces points a fait l’objet dans la décennie passée de développements
très importants, leur combinaison et leur application aux différentes échelles qui
caractérisent un édifice (inscription dans une trame urbaine, corpus architectural,
décor, etc..) restent des terrains de recherche très peu exploités. En effet, les travaux
menés autour d’un édifice sont souvent menés par des équipes marquées par leur
appartenance à des disciplines variées (géomètres, architectes, restaurateurs,
historiens d’art ou d’architecture, etc…). Par ailleurs, rares sont les institutions qui à
l’image de COPRED ont en charge l’ensemble des questions de valorisation et de
conservation que pose un ensemble d’édifices. Ainsi s’ajoute à la barrière des
disciplines celles des échelles auxquelles s’intéressent ces disciplines : l’urbain,
l’architectural, le structurel, le paysager, l’aménagement de locaux, la restauration
d’œuvres d’art…
En ayant à sa charge l’ensemble de ces échelles, COPRED fait face à une question
qui depuis plusieurs années s’impose dans le cadre des activités de recherche du
laboratoire MAP : comment mettre en œuvre un ensemble d’outils de gestion
d’information ayant pour point commun un objet : l’édifice, mais ayant comme points
de divergence des points de vue sur cet objet.
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Page 220
Les travaux sur MAP a engagé dans le cadre du programme ARKIW nous ont permis
de progresser sur cette question en mettant en lumière deux principes
fondamentaux :
•
•
l’analyse des concepts fondamentaux du bâti, notamment du corpus
architectural, est une étape indispensable pour à la fois représenter de façon
viable l’édifice lui-même et d’autre part organiser avec rigueur l’ensemble
d’informations souvent très hétérogènes qui caractérise celui-ci
la représentation tridimensionnelle de l’édifice aux différentes échelles (tracé,
volumes généraux, corpus architectural, décor) peut constituer une interface de
requête pertinente dans le cadre d ‘un système de gestion d’informations. Cette
représentation tire parti du caractère spatial des informations relatives à l’édifice
quelle que soit l’échelle traitée : c’est en fait un jeu de représentations
alternatives du même édifice qui va permettre de l’interroger ici sur le parcellaire
ou là sur la composition architecturale par exemple. L'étude du patrimoine bâti
fait référence à un ensemble d'opérations menées à différentes échelles
(urbaine, architecturale, corpus) qui chacune appelle un type de représentation
adéquat au niveau d'abstraction considéré. La représentation pose donc un
ensemble de problèmes liés au sens donné à la maquette produite et au résultat
que l'on attend de son analyse.
Figure 19 : représentation du bâti à différentes échelles, projet ARKIW
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Comme dans tout système d’informations, l’étape fondatrice reste la définition des
services attendus et la mise au point des grilles d’analyse adéquates. Cette étape
doit être menée à bien par COPRED, avec le soutien technique du MAP notamment
en ce qui concerne l’intégration de données multimédia, les techniques de relevé et
l’intégration de références spatiales.
Pour COPRED, le travail que nous souhaitons engager correspond à deux finalités
distinctes:
•
•
transfert de compétences : en bénéficiant de l’expérience du MAP en terme de
développement multimedia on line et off line, COPRED peut être a même
d’acquérir une maîtrise des techniques utilisées afin d’assurer sa mission de
promotion de l’image de la CUV avec plus de latitude.
Gestion d’informations : en s’impliquant dans l’expérimentation d’un système de
gestion d’informations localisées spatialement à l’échelle architecturale,
COPRED peut être à même de cerner avec plus d’acuité les apports potentiels
des technologies de l’information dans le cadre d’activités de conservation dans
lesquelles elles ne sont aujourd’hui présentes que de façon éparse.
Pour le MAP , il est clair qu’un terrain d’expérimentation tel que la CUV constitue une
chance exceptionnelle pour interroger la pertinence des technologies mises en
œuvre et pour, au travers de l’expertise de la COPRED, mieux comprendre les
questions particulières que pose la restauration des œuvres d’art et leur
complémentarité à l’édifice.
Concrètement, le développement majeur auquel nous souhaitons aboutir est la mise
au point d’un système de gestion de données partagées sur Internet, dans lequel la
représentation tridimensionnelle des objets étudiés peut servir d’interface vers un
ensemble d’informations qualitatives ou quantitatives correspondant aux grilles
d’analyse dont COPRED est l’auteur.
Page 221
THEME 2
PAYSAGE COMME
TOTALITE
CONSTRUITE
PAYSAGE
COMME TOTALITE
CONSTRUITE
Responsables
Michel Barrué
Bernard Domenech
227
233
237
241
Architecture et Paysage des Hopi d'Arizona.
241
Territoire et environnement des Lacandons du Chiapas
243
25
Le paysage est ici considéré comme "totalité construite". Comme totalité, le paysage
procède d'une délimitation et d'une mise en ordre symbolique de la complexité de
l'étendue et de la durée, par conséquent d'une représentation. Comme construction,
il résulte d'une exploitation, d'une consommation de la nature. A cet égard, il doit être
considéré comme le résultat d'un processus dynamique. Son étude, qui suppose des
visées autant physiques qu'esthétiques, contribue à la connaissance de l'architecture
et à ses modes de production. L'architecture étant prise dans son sens le plus
général, comme l'ensemble de ce qui est construit, du cairn à la mégalopole. Cette
contribution se nourrit de l'examen des relations que tissent l'architecture et le
paysage.
Celles-ci sont observées à partir d'un triple point de vue, selon les critères que Henri
Lefebvre assigne à la production sociale de l'espace
•
•
•
celui des pratiques spatiales (le vécu),
celui des espaces de représentation (le perçu),
celui des représentations de l'espace (le conçu),
l'évaluation de la qualité de ces relations étant déterminée par le degré de cohérence
des éléments de cette triade.
Dans cette perspective, l'apport des nouveaux systèmes de représentations
graphiques et de simulations de l'espace, est particulièrement important en ce qu'ils
permettent d'intégrer les critères contemporains de l'espace, le mouvement, la
mutation à la figuration, instrument privilégié des architectes.
Page 227
maîtrise d'œuvre, permis de construire et production
du paysage
Équipe
Jean Henri FABRE, Jacques AUTRAN, Michel BARRUÉ,
Bernard DOMÉNECH
Partenaire
Ministère de l'Environnement et Ministère de la Culture et de la
Communication
OBJET D'ETUDE
Réponse au deuxième appel d'offre du programme de recherche « Politiques
publiques et paysages : analyses, évaluations, comparaisons ».
Celui-ci situe son objet, non pas dans les causes et les effets des mesures de
protection du paysage, mais dans les instruments de production du paysage, y
compris le plus ordinaire, peut-être le plus prégnant. Nous avons choisi d’analyser et
d’évaluer le volet paysager, document rajouté au dossier de permis de construire
depuis la loi « paysage » de 1993 et comportant une description écrite et dessinée
du paysage et de l'environnement du projet.
Le volet « paysager », observatoire privilégié de la production du paysage :
•
•
I.
Lecture directe des représentations paysagères de notre société par la
description à la fois écrite et dessinée du paysage et de l'environnement ;
Perception des enjeux paysagers à travers l'instruction du permis de construire
et la négociation conduisant à son autorisation entre maître d'ouvrage/architecte
ou maître d'œuvre/services de l'Etat ou des collectivités locales.
Le volet paysager du permis de construire
Après l'émergence du patrimoine architectural avec la création des Monuments
Historiques en 1830 et la loi de 1913, puis celle du patrimoine urbain avec les
Secteurs Sauvegardés en 1962 et les Zones de Protection du Patrimoine
Architectural et Urbain en 1983, l'institutionnalisation du patrimoine paysager ajoute
avec la loi du 8 janvier 19931 de nouvelles instances au contrôle administratif de la
production architecturale.
Celles-ci se manifestent notamment par le rajout aux documents exigibles dans la
plupart des demandes de permis de construire d'un volet paysager (art. 4 de la loi du
8 janvier 1993 modifiant l'article L.421-2 du Code de l'Urbanisme). Celui-ci est
constitué de documents graphiques2 accompagnés d'une notice explicitant la façon
dont le pétitionnaire a pris en considération l'environnement du projet, ses accès et le
traitement de ses abords. En outre, lorsque le projet est situé à l'intérieur d'une Zone
de Protection du Patrimoine Architectural, Urbain et Paysager, l'instruction de la
demande de permis doit aussi tenir compte de l'avis du Service Départemental
d'Architecture.
1
2
L'apparition du terme paysage est cependant antérieure à cette date et remonte, en ce qui
concerne les textes relatifs à l'urbanisme, à l'ordonnance du 2 novembre 1945 modifiant la
commission des sites
Dont l'importance varie selon les cas et parfois d'un service instructeur à l'autre
Page 227
Page 228
Dans ce dernier cas, parce que le dossier d'une ZPPAUP comprend la définition et la
description d'unités paysagères, il est loisible au concepteur de se référer à des
critères paysagers et/ou environnementaux identifiables. Il en est de même, sur un
autre registre, lorsque le projet est situé dans une zone soumise à un Plan de
Protection des Risques Naturels ou lorsque ce concepteur veut se conformer au
protocole des bâtiments à Haute Qualité Environnementale tel que défini par l'appel
d'offres du Plan Construction de novembre 1993, entre autres exemples. Mais qu'en
est-il lors de l'élaboration d'un projet qui n'est pas soumis à des règlements
paysagers particuliers, hormis ceux concernant la végétation ou relevant d'une
charte paysagère, quand s'ajoute au flou de l'article 11-Aspect Extérieur des
règlements des Plans d'Occupation des Sols celui de la notion de paysage, qu'il soit
urbain ou rural ?
II.
Maîtrise d'œuvre et paysage
Le présent projet de recherche a pour objet d'évaluer les incidences de la rédaction
de ce volet paysager sur la production du paysage : quelle place prend t'il dans la
conception du projet, comment est-il instruit, quels effets visibles entraîne t'il sur la
matérialité du projet depuis 1993 ? Seront ici considérés les permis de construire
sans exclusive de leurs auteurs, architectes, bureaux d'étude, agrées, maîtres
d'œuvre en bâtiment…3
D'une première approche auprès de cabinets d'architectes, il ressort l'impression
qu'assez généralement l'élaboration de ce document n'influe que très peu sur la
démarche de projet. En fait, sa rédaction intervient le plus communément une fois le
projet arrêté dans toutes ses dimensions. De la même façon, les services
instructeurs se limitent le plus souvent à la vérification de la conformité de la liste des
documents présentés avec la nomenclature établie par leur service, sauf cas
particuliers de bâtiments de grande importance notamment. Ce non investissement
dans l'explicitation de préoccupations paysagères n'est pas sans rappeler le peu
d'importance accordé naguère aux études d'impact et semble paradoxal alors que,
en France en tout cas, la fin des grandes commandes étant advenue, « …c'est dans
l'intelligence de l'environnement urbain et paysager que se jugera le travail
d'architecture… » 4
On pourrait trouver une première explication dans l'influence encore en œuvre d'une
tradition académique, héritière de l'architecture classique qui voulait que ce soit le
monument qui produise la ville ou le paysage et non l'inverse. Cependant, cette
posture a été largement invalidée depuis les années 1970 avec le développement,
dans les écoles d'architecture et dans les revues professionnelles, des analyses
typo-morphologiques5 et du projet urbain. Mais, effet de mode auquel sont si
sensibles les écoles d'architecture qui sont aussi le reflet des pratiques
professionnelles, cette doctrine s'affronte aujourd'hui au retour de l'architecte-auteur,
créateur d'œuvres singulières qui n'ont d'autres légitimités que d'être. Le plan
Architecture 2000, dont le décret du 27 novembre 1997 réformant les études
3
4
5
Non seulement parce que la majorité de ce qui s'édifie n'est pas le fait des agences
d'architectes mais aussi parce que la production architecturale « ordinaire » conditionne
largement la production paysagère
Jean-Paul FLAMMAND « Des architectes, pour quoi faire ? » Urbanisme n° 293 mars/avril
1997
Enoncée principalement dans les années cinquante par des architectes théoriciens italiens
qui s'inspiraient particulièrement d'auteurs français (P. Vidal de la Blache, P. Lavedan, M.
Halbwachs), cette approche de la ville se fonde sur une étude des tissus parcellaires et
viaires, sur leurs évolutions dans l'histoire et sur la corrélation entre typologie du bâti et
morphologie urbaine. Considérant la ville comme une « totalité construite » (A. Rossi)
résultant de son histoire, elle prétend fonder « …une discipline unique où l'architecture
retrouverait sa dimension analytique et l'urbanisme son intérêt pour la dimension physique
et spatiale… » (P. Merlin)
Page 228
Page 229
d'architecture est une des conséquences, a t'il pris suffisamment la mesure de cet
état d'esprit ?
Les programmes des écoles d'architecture, qui sont actuellement l'objet d'une
procédure d'habilitation par le CNESER après avis de la Commission Culturelle
Scientifique et Technique dans le cadre de la mise en place de la réforme, doivent
faire apparaître, notamment en second cycle, un enseignement du paysage6. En
dépit des effets d'annonce de ce décret et de ses arrêtés d'application, le paysage
sera t'il réellement pris en considération dans la formation initiale, les élèves
architectes seront-ils efficacement formés à l'intégration dans leur pratique
d'architectes des préoccupations paysagères, à la collaboration avec des
paysagistes ?
III.
Rédaction et instruction du volet paysager
La nature des documents exigés pour ce volet paysager n'est-elle pas aussi une des
causes de ce déficit d'investissement dans son élaboration ? Privilégiant la
représentation graphique7, ne réduit-elle pas le paysage à une image figée, souvent
limitée à la parcelle, évacuant ainsi le paysage comme résultant d'un processus
dynamique ? On notera à cet égard qu'en Italie, sous certaines conditions, une notice
historique peut être exigée pour une autorisation préalable de bâtir, bien que dans ce
pays comme dans beaucoup d'autres à forte densité patrimoniale et paysagère, il
n'existe pas d'équivalent du volet paysager8. La représentation en perspective, les
photo-montages ou images de synthèse, n'incitent pas à aller au-delà d'une
compréhension et d'une représentation du paysage réduit à son aspect superficiel,
figé, à un effet de façade. On assiste même à un détournement de l'objet du volet
paysager : parce que la lecture du bâtiment y est plus aisée que dans le système
plan/coupe/élévation, des commissions municipales le préfèrent aux autres
documents du permis de construire pour leurs délibérations !
Situation paradoxale, alors que l'on assiste, en France, depuis une vingtaine
d'années, au renouveau des études urbaines, au renouveau de la recherche sur
l'histoire de l'architecture et de la ville, tant au sein de l'université que dans les écoles
d'architecture ainsi qu'à l'émergence d'une production architecturale et urbaine plus
attentive et respectueuse du contexte dans lequel elle intervient. Comment se fait-il
dans ces conditions que le volet paysager soit ainsi « délaissé », alors que, lors des
consultations préalables à l'examen de la loi du 8 janvier 1993, le conseil national de
l'Ordre des architectes avait examiné avec beaucoup d'intérêt cette mesure ?
L'objet de cette recherche sera d'expliciter les causes de ce désintérêt pour le volet
paysager et de transférer les résultats de cette recherche vers les formations initiales
et permanentes des concepteurs et des instructeurs.
IV.
6
7
8
Calendrier d'exécution
« A1 Théorie et pratique du projet architectural :…(cet intitulé) inclut aussi la théorie et la
pratique de l'insertion de l'architecture dans son environnement paysager et urbain….B4
Théories de l'urbanisme et du paysage : …(ces théories ) incluent l'étude des pratiques
dans ces deux domaines…Cet enseignement peut également inclure une approche des
problématiques propres à l'ingénierie des réseaux, à la constitution des paysages et à
l'aménagement des territoires et à l'écologie… » Annexe de l'arrêté du 8 janvier 1998 relatif
aux I° et II) cycles des études d'architecture. Les attendus du III°cycle ne mentionnent pas
d'une façon explicite les problématiques paysagères
Les performances des images de synthèses, leurs effets de séduction mais aussi
l'infléchissement plus ou moins conscient qu'elles opèrent sur la conception architecturale,
devront aussi faire parti de cette évaluation
Ne sont pas considérées ici les procédures d'examen des normes techniques relatives à
l'environnement
Page 229
Page 230
Première année Nov.2000 - Nov. 2001
Dans un premier temps, à partir du dépouillement de dossiers de permis de
construire, on se propose de réaliser une typologie des volets paysagers : procédés
graphiques, adéquation à la complexité des situations, modèles paysagers explicites
ou implicites dans les effets de rendu et les notices écrites. Les permis concerneront
autant les édifices qui, bien que « ordinaires » (avec ou sans architectes) constituent
le paysage urbain, que les édifices exceptionnels parce que s'y révèlent le mieux,
notamment à l'occasion de concours publics, les discours sur l'architecture, et par
conséquent, sur le paysage.
Cette typologie sera ensuite confrontée à des concepteurs et des instructeurs des
permis. Cette confrontation aura pour objet de situer les schèmes implicites ou
explicites structurant les relations entre architecture/ville/paysage et patrimoine dans
les processus de projet et dans l'instruction des permis. Elle permettra aussi d'établir
un « état des lieux » de l'implication des concepteurs dans la confection du volet
paysager.
V.
Méthode :
Une typologie des volets « paysagers »
Une pré-enquête a permis de se faire une première idée de la consistance du volet
« paysager » des permis de construire :
•
•
•
•
•
Déposés depuis 1995 : après la publication de la Circulaire d'application du 30
juin 1994 ;
Qu'ils aient été retenus ou non : les dossiers de demande de permis de
construire ne sont pas refusés pour insuffisance du volet « paysager » ;
Quel que soit le type de construction : bâtiment public ou privé, industriel ou
agricole ;
Que celle-ci ait été conçue ou non par un architecte ;• Quelle que soit sa
localisation : urbaine, péri-urbaine, rurale, en montagne ou sur le littoral ;
Inscrite dans une zone institutionnellement protégée, contiguë à celle-ci ou non
protégée.
D'où le choix de ces terrains d'enquête, dans les régions Midi-Pyrénées et Provence
- Alpes - Côte d'Azur, variés et représentatifs de la diversité des situations que nous
pourrons rencontrer :
Midi-Pyrénées :
•
•
•
Toulouse, à la « volonté » paysagère forte, et sa périphérie ;
Communes rurales des vallées de la Lèze et de l'Arize (Pays de Volvestre) ;
En montagne : dans le Parc National des Pyrénées et en bordure de celui-ci :
Gavarnie et Gèdre ; dans le Luchonnais : Bourg d'Oueil ; Garin, Cathervielle.
Provence – Alpes - Côte d'Azur :
•
•
La vallée de l'Huveaune : Marseille et les communes à l'est de Marseille (La
Penne, Aubagne, Gémenos, Roquevaire, La Destrousse, Peypin, La
Bouilladisse) ;
Sur le littoral : Cassis et La Ciotat.
Une grille des caractéristiques à recueillir est à établir. Il faudra avoir ici une idée du
nombre de permis de construire déposés ces cinq dernières années pour apprécier
la portée des conclusions de ce volet de l'enquête.
Page 230
Page 231
Un premier bilan sera proposé dans une table ronde réunissant concepteurs (maîtres
d'œuvres, architectes, paysagistes), services instructeurs, architectes conseils et
paysagistes conseils des DDE et des CAUE.
Les acteurs et le volet « paysager »
Pour comprendre les différentes interprétations du volet « paysager » par les
professionnels impliqués, après les avoir recensés, nous analyserons les textes qu'ils
ont produits :
•
•
•
VI.
Les notices explicatives des services municipaux et des CAUE ;
Les bilans établis dans chaque profession ;
Les programmes des enseignements
les nouveaux programmes des écoles intégrant les attendus sur le paysage
du Rapport Frémont « Architecture 2000 », réformant l'enseignement de
l'architecture (toutes les écoles ne les ont pas intégrés) ;
les programmes de formation permanente des Centres Interrégionaux de
Formation des Personnels (CIFP) du Ministère de l'Équipement ;
les programmes du Centre National de Formation du Personnel Territorial.
État d’avancement des travaux :
Analyse des volets paysagers depuis 1994 concernant la commune de Toulouse (en
cours).
Premiers constats :
Constat d’un désintérêt ou d’un détournement tant de la part des concepteurs que
des instructeurs de permis de construire, sauf exception :
•
Confusion entre paysage et environnement, dans les textes réglementaires
comme dans les descriptions ;
•
Confusion entre paysage et écriture architecturale dans les notices écrites et
dans les figurations.
•
Représentations demandées qui privilégient un paysage figé et de « façade » ;
•
Représentation concernant le plus souvent la parcelle.
•
Institutionnalisation du paysage, répondant à une demande sociale, en
contradiction avec une absence de cultures paysagères et une tendance
artistique contemporaine visant encore à la singularité et à l’individualisme.
•
Premier contentieux en 2000 relatif à des refus de permis de construire pour non
conformité concernant le volet paysage, étude et analyse de cas en cours.
Prise de contact et interviews (en cours) :
Monsieur Durbas, Architecte-Urbaniste, responsable des services de
l’Urbanisme de la ville de Toulouse ;
•
Monsieur Cambon, Architecte, responsable de l’esthétique urbaine à la ville de
Toulouse ;
•
Monsieur Marcos, Architecte des Bâtiments de France, responsable de SDA des
Hautes Pyrénées ;
•
Messieurs Fresquet et Canazirès, Architectes-Urbanistes, APUMP-31 ;
•
Madame Verdier, Paysagiste DPLG, membre de la commission des sites et
paysages.
•
Un premier essai de synthèse de ces premières interviews nous a permis la mise en
place d’une grille d’enquêtes afin d’élargir notre travail, compte tenu de la diversité
des différents acteurs et de la diversité des territoires et aires géographiques
Page 231
Page 233
évolution entre tradition,
nouveaux usages, nouveaux enjeux
Équipe
I.
Jean-François RODRIGUEZ
Thème et problématique de la recherche
Les relations des hommes avec la nature ont de tout temps été empreintes
d'ambiguïté et de contradictions. Au cours de l'histoire de l'humanité, la nature a
tantôt été considérée comme modèle, puissance créatrice ou puissance destructrice,
tantôt patrimoine à protéger ou au contraire ressource à exploiter. Rangée dans la
catégorie des grands ensembles universels de la géodiversité terrestre, la montagne
est un des représentants majeurs de la nature. Son rôle est fondamental dans le
vaste thème des rapports entre sociétés et nature.
Dans cet univers si fortement caractérisé, la haute-montagne est encore un territoire
à part, avec ses spécificités naturelles, et des rapports sociaux particuliers, aussi
bien dans les pratiques spatiales que dans les représentations qui l'ont depuis
toujours investi d'une forte charge symbolique.
Aujourd'hui, le paysage est catalyseur de tout un ensemble d'enjeux sociaux. Nos
sociétés contemporaines, de culture majoritairement urbaine, s'interrogent sur leur
identité et sur la nature de leurs relations avec les paysages au moment où elles
tendent à les perdre de vue dans une vision crépusculaire d'un environnement
menacé. La question de savoir quel sens donner à l'environnement devient alors
primordiale à une époque où les repères sociaux changent vite.
Notre recherche s'inscrit dans le vaste thème des relations que l'homme entretient
avec la nature en abordant le paysage de la haute-montagne pyrénéenne. Nous
l'avons approché du côté de l'architecture dans une acception large qui la définit
comme une « totalité construite » inscrite dans un continuum historique. Dans ce
cadre, nous nous sommes basés sur la conclusion de Jacques Cloarec qui
1
caractérise le paysage comme un « objet duel » , à la fois « idée » et réalité. De ce
fait, notre position est en contradiction avec une attitude naturaliste qui écarte, voire
même oppose, l'homme et la nature.
Dans un milieu particulièrement naturel comme la haute-montagne, l'architecture,
reflet d'une production éminemment sociale, est un bon indicateur qui révèle
clairement l'évolution des attitudes sociales à l'égard de l'environnement.
La spécificité et l'exacerbation des conditions extrêmes de la haute-montagne, alliées
au caractère relativement peu anthropisée par rapport aux « basses terres » en font
un poste d'observation privilégié pour une recherche sur les mutations spatiales de la
société et un modèle de référence.
II.
Origines et hypothèses de cette recherche
L'origine de cette recherche repose sur le constat que nous avons pu faire des
décalages qui existent entre les actions d'aménagement des territoires de haute1
Jacques CLOAREC (1984), « Des paysages », études rurales, n° 95-96, p. 285.
Page 233
Page 234
montagne dans les Pyrénées, les représentations de ces territoires et l'évolution des
pratiques sociales.
Ce constat s'appuie sur des expériences personnelles basées, d'une part sur une
traversée longitudinale de la chaîne pyrénéenne par la haute-montagne, concrétisée
par la publication en 1993 d'un livre (La Senda, Rando-éditions) ; d'autre part sur une
activité professionnelle d'architecte exercée dans le domaine de l'aménagement de
la haute-montagne, à travers laquelle j'ai pu mesurer l'importance des enjeux sur les
plans politique, économique et sociétal.
Ce travail s'inscrit dans la continuité de l'analyse réalisée en 1996 sur l'Architecture
et les paysages de la haute-montagne dans le massif du Nèouvielle (HautesPyrénées). Les hypothèses suivantes ont été émises :
•
•
•
la haute-montagne se présente comme un territoire fortement anthropisé, où les
empreintes humaines apparaissent clairement aux différents niveaux de lecture
du paysage ;
la haute-montagne pyrénéenne est une « totalité construite », dans la réalité
mais aussi mentalement d'un point de vue social, ce qui nous permet de la
définir comme étant un paysage ;
d'autre part, l'évolution des usages et l'avènement de nouvelles pratiques
culturelles de la haute-montagne en ont modifié les représentations paysagères.
Ainsi nous pouvons dire que la haute-montagne pyrénéenne s'inscrit dans un
continuum historique, avec des évolutions progressives ou brutales sous l'action
de mécanismes de transition ou de rupture des pratiques sociales.
III.
Aire d'étude
Dans le domaine de la connaissance scientifique des liens entre nature et société, la
haute-montagne devient un modèle de référence. Pour mener à bien notre
recherche, nous avons choisi la zone centrale des Pyrénées, comme terrain d'étude.
Elle englobe la partie la plus élevée de la chaîne, où l'on trouve des massifs
représentant l'archétype du « beau paysage » de haute-montagne. Ces massifs
montagneux possèdent également la caractéristique de présenter au chercheur une
lecture claire de l'évolution des comportements sociaux à l'égard de l'environnement.
Pour ces raisons, nous avons particulièrement retenu le Massif du Néouvielle
(Hautes-Pyrénées). Ce massif, qui englobe une Réserve Naturelle et une partie de la
zone centrale du Parc National des Pyrénées, présente la particularité d'être depuis
une dizaine d'années le thêatre d'aménagements importants pour améliorer l'accueil
d'un tourisme de masse en constante augmentation. Il se trouve de ce fait au centre
d'énormes enjeux économiques et politiques dont les répercutions se lisent au
niveau régional et même national.
IV.
•
•
•
•
•
Le tour de la question
Le paysage entre réalité et représentation (objet « duel »).
Les recherches sur le paysage n'abordent dans la majorité des cas que l'une
des deux dimensions ci-dessus.
Nous situons notre étude à l'articulation de ces deux dimensions.
La haute-montagne pyrénéenne : parent pauvre en études sur le paysage.
A travers l'architecture comme « totalité construite », notre entrée dans le
paysage de la haute-montagne est différente et complémentaire d'autres études
réalisées sur la motagne.
V.
•
Les limites de l'étude
Les stations de ski : un cas spécifique, « satellite » de notre étude, qui relève
davantage des problématiques de l'analyse urbaine.
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•
VI.
La limite historique : notre étude s'inscrit dans une période restreinte au XX°
siècle, avec par moments, des regards de référence vers le XVIII° et le XIX°
siècle.
Résultats - Etat des travaux effectués
A travers l'analyse des relations entre architecture et paysage de haute-montagne,
cette recherche clarifie le rapport qui existe aujourd'hui entre les représentations de
la haute-montagne et ses pratiques sociales.
A ce stade de la recherche, outre la validation de nos hypothèses de départ,
notamment les degrés d'anthropisation de la haute-montagne, nous avons dans un
premier temps établi une définition du paysage de haute-montagne dans les
Pyrénées à travers l'étude de ses limites, géographiques et sociales, que ces
dernières soient de l'ordre des représentations mentales ou relatives aux usages.
Dans un second temps nous avons étudié le refuge de montagne comme un outil de
socialisation de l'espace naturel de la haute-montagne, et procédé à une
reconstruction historique de l'édification des refuges de montagne dans les Pyrénées
Centrales, sur le versant français de la chaîne.
A - Paysage de haute-montagne dans les Pyrénées : la question des limites
•
•
•
•
analyse bibliographique et documentaire
les éléments dominants (repérages sur le terrain et analyse des cartes classement - cartographie/transects…)
paysage construit/paysage naturel (repérages sur le terrain des éléments de
socialisation de l'espace naturel - classement - cartographie/transects…)
pratiques sociales : touristiques - aménageuses - protection/écologie exploitation des richesses naturelles (classement - zonages/cartographie transects - classement des acteurs…)
B - Le refuge de montagne : outil de socialisation de la haute-montagne
•
•
•
•
analyse bibliographique
étude de documents historiques
repérages sur le terrain (positionnement, relevés architecturaux…)
reconstruction du processus historique dans les Pyrénées Centrales
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Territoire, paysage, architecture et société
chez les Tamberma du togo
Équipe
Guy-Hermann PADENOU
Notre sujet traite des rapports entre nature et société, en intégrant la diversité des
indicatifs relatifs à la culture, au mode de vie, aux activités économiques, à l'habitat,
l'architecture, l'organisation spatiale, et l'environnement physique. Notre thème
principal est le paysage. Et par paysage, nous entendons un ensemble complexe
d'interactions entre la nature physique d'une part, et les pratiques sociales de l'autre
Notre travail est un travail d'actualité, qui consiste en l'étude d'une société donnée,
dans ses rapports actuels à son milieu, ainsi que le mode de transformation, lui aussi
actuel, de ces rapports. Le site analysé est celui des Tamberma du Nord Togo.
Mots clés
Environnement, paysage, culture, architecture, symbolisme, Tamberma.
I.
Le sujet
Les Tamberma sont des agriculteurs qui vivent dans la région de la Kara (Préfecture
de la Kéran), au nord-est du Togo.
Leur territoire est limitée à l'est par la frontière bénino-togolaise et les monts LossoKabyè (monts du Togo), et à l'ouest par la plaine du fleuve Oti (encore appelée
plaine de la Kara).
Dans la région domine la savane de type soudanien, qui se développe sur des sols
ferrugineux. Le climat est de type tropical sec caractérisé par une saison sèche et
une saison pluvieuse.
Le peuple Tamberma vit en symbiose avec son environnement, son territoire, dont il
tire toutes ses ressources vitales. Celui-ci est habité par les hommes, mais aussi leur
âme, ainsi que leurs ancêtres et défunts, puis enfin les esprits protecteurs ou
nuisibles.
Sur le territoire tamberma, les lieux possèdent une force matérielle, et aussi une
force vitale immatérielle. Il existe par conséquent, au niveau de cette société, une
très forte intégration aux lieux spécifiés par leur matérialité ou leur immatérialité.
Une caractéristique de cette société serait la forte conservation et la perpétuation de
ses traditions. En effet nous serions ici en présence d'un peuple dont les valeurs
résident dans la bonne connaissance d'un mode de vie légué par les ancêtres. Se
conformer aux préceptes ancestaux est la condition principale pour gravir les
marches de l'échelle sociale.
Les référents culturels des Tamberma seraient à l'origine d'une production sociale
caractéristique, en l'occurrence une architecture spécifique.
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Page 238
II.
La problématique
Face à la singularité dont témoigne la vallée des Tamberma, ainsi qu'à l'originalité de
la culture qui s'y développe, une multitude de questions nous viennent à l'esprit. En
effet, nous nous demandons quelle est l'idée maîtresse du mode de pensée qui gère
la vie des Tamberma, des temps les plus reculés à nos jours. Un mode de pensée
qui, indubitablement, est à l'origine d'une conception particulière du monde.
Quelle est donc la représentation que la société tamberma société a, et se fait, du
monde, de son milieu de vie, et comment cette représentation est-elle transposée sur
la production sociale ? Quelles sont les différentes productions sociales et
notamment les productions sociales de l'espace à l'actif de cette société, et dans
quelle mesure celles-ci sont elles le reflet d'un mode particulier de pensée ?
Autrement dit quels sont, au travers de la perception et de la mise en ordre pratique
et symbolique de l'espace et du temps, les rapports de cette société à son
environnement et à son territoire ?
Ce questionnement nous amène à rechercher les rapports qui expliquent
l'organisation spatiale du milieu tamberma et à identifier les éléments qui en sont les
moteurs. En outre, nous nous interrogeons sur l'existence d'une correspondance
entre l'architecture de l'édifice et celle du territoire. Et de même, sur l'attitude des
Tamberma face au changement que connaît le pays tout entier (le Togo), donc la
manière dont ils intègrent ce changement.
Toutes ces interrogations visent à clarifier les diverses relations de la société
tamberma à son territoire, son environnement
III.
Les objectifs
Il existe une relation interactive entre les systèmes culturels de représentation et le
milieu ou l'environnement géographique dans lequel ceux-ci se développent.
Nous cherchons à comprendre sur quoi repose le rapport entre société, architecture,
culture, territoire et (ou) environnement, dans la complexité liée au contexte
tamberma. En outre, en partant de l'hypothèse que toute culture se défait et se refait,
celle des Tamberma n'est pas statique, a priori. Elle est donc le produit d'une
évolution, et est à ce même titre appelée à évoluer. Se pose alors la question de la
réceptivité de cette société par rapport au changement de type endogène
(conséquence de toute dynamique inhérente à chaque société) et exogène (imposé
par une volonté extérieure).
Ce qui nous amènera à travailler sur :
•
•
l'existence de la notion paysagère chez le peuple tamberma
la corrélation entre les différents éléments constituant le « paysage » tamberma.
En résumé, il s’agira de mettre en évidence les relations entre cette société et son
environnement physique, de déterminer la représentation spatiale par laquelle elle
ordonne son milieu. Autrement dit, nous analyserons, à travers une approche
dynamique, comment la société tamberma organise son espace et construit son
« paysage ».
IV.
L'intérêt
Ce travail nous permettra de mieux cerner l'évolution des rapports des Tamberma,
confrontés aux mutations profondes de la société togolaise, avec leur territoire et le
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« paysage » qu'ils produisent. Nous entendons par « paysage » une totalité
construite.
Notre travail a la particularité d'être une étude d'actualité, d'une société qui a su
préserver un certain nombre de ses caractéristiques culturelles. Néanmoins, nous ne
prônons pas la conservations ni la disparition de celles-ci. Nous cherchons juste à
constater et à analyser la manière dont se fait l'évolution de cette culture, en prenant
en compte la plupart des paramètres qui constituent ses fondements.
Les informations recueillies sur le terrain, au cour d'une mission qui a duré six mois,
sont enregistrées dans une base de données. Actuellement, elles sont en train d'être
analysées. Cette analyse révèle des informations sur le peuple tamberma, que nous
consignons dans un rapport de fin de mission.
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de l'architecture et du paysage
Équipe
Patrick. PÉREZ
Partenaire
Colton Research Center, Museum of Northern Arizona,
Flagstaff (Az.) - Hopi d'Arizona
Laboratoire Géode, UMR 5602 du CNRS, Université de
Toulouse Mirail - Lacandons du Chiapas
Architecture et Paysage des Hopi d'Arizona.
Le laboratoire a entrepris depuis 1995 un travail d'analyse et l'interprétation des
représentations spatiales des Hopi d'Arizona. Cette recherche, qui a donné lieu à de
nombreuses publications ainsi qu'à la soutenance d'une thèse de doctorat (en
anthropologie sociale à l'EHESS), s'est achevée en 2000 pour la première partie, à
savoir celle qui concerne l'analyse de l'espace Hopi, et plus généralement Pueblo,
saisi sur une longue durée (800-1990). Une telle étude n'a pu être menée qu'en
joignant les outils et les informations issus de plusieurs disciplines : architecture bien
sûr, mais également ethnologie (et travail de terrain), anthropologie et archéologie
pour citer les principales. Présentons rapidement quelques résultats :
les raisons d'un choix. Ce petit peuple d'agriculteurs intrigue les ethnologues et
archéologues depuis 1880 ; en effet, la somptuosité de son territoire (pourtant
d'accès relativement aisé), sa résistance acharnée à la christianisation, la complexité
et l'ancienneté de sa société, la richesse de sa religion, la magie de ses danses ont
attiré dans ce coin perdu d'Arizona un très grand nombre de chercheurs. Il était
difficile dans ce contexte de trouver un domaine qui n'eût que peu été exploré par
nos prédécesseurs. Pourtant parmi les nombreuses études consacrées aux Hopi,
très peu analysent les représentations liées à l'espace, cela avec d'autant plus de
bizarrerie que des pans entiers de cette culture sont articulés sur des rapports plus
spatiaux que temporels (la danse ou les rituels religieux par exemple). D'autre part,
peu d'études offraient un travail de synthèse. Enfin, et il s'agit là d'un point
déterminant pour nous, parmi les nombreuses cultures amérindiennes de l'Amérique
du nord, très peu conservent aujourd'hui une culture architecturale vivante tout en
étant héritière d'un passé de bâtisseurs. Or les cultures Pueblo sont de celles là.
Avec un passé d'architectes et de constructeurs prodigieux du VIIIème au XIIIème
siècle, les Hopi continuent en effet à bâtir leurs étonnantes maisons de pierre sur le
haut de leur plateau. Et si l'architecture hopi a connu des moments difficiles entre
1970 et 1995, il y a depuis trois ans une prise de conscience qui augure d'un bel
avenir. Voilà donc brièvement quelques raisons pour expliquer notre choix.
éléments de départ. Trois idées sous-jacentes sont au cœur de notre travail : la
première est que l'espace est avant tout une réalité corporelle et qu'à ce titre les
représentations spatiales sont d'abord fondées sur la relation que le corps entretient
avec l'environnement. Aussi les oppositions conceptualisées entre le dedans et le
dehors, le centre et la périphérie, le proche et le lointain, la droite et la gauche, le
dessus et le dessous, l'avant et l'arrière, sont-elles vraisemblablement conditionnées
par la structure biologique avant que d'être retravaillées par l'activité cognitive (ellemême en prise avec les schémas culturels). L'expérience déroutante de la chiralité
qui refuse de confondre corporellement ce que l'esprit donne pour équivalent est un
bon exemple de cette prééminence du corps dans la question spatiale comme l'avait
remarqué Emmanuel Kant. C'est pourquoi nos travaux explorent largement cet
espace du corps avec toutes ses métaphores, ses prolongements et ses projections.
Une deuxième idée concerne le statut de l'architecture au sein de la culture. Nous
accordons peu de valeur à l'aspect fonctionnel, trop évident et faux dans les faits, de
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l'habitat humain. L'architecture, cette autre peau offerte à nos corps, cristallise à elle
seule au sein de chaque culture trop d'histoire, de croyance, de mythologie, de
parcours, pour être saisie dans les rets simplistes d'une adaptation au milieu :
comment expliquer alors que les Yaghan de la terre de feu s'abritaient derrière de
simples paravents, comment comprendre que les Navajo construisent des maisons
de bois alors que nul arbre ou presque ne pousse dans leur pays, comment
comprendre encore que les Anglo-saxons édifient dans les déserts des villes aux
parois de carton qu'il faut climatiser en permanence ? Nous avons donc cherché
dans l'architecture des Hopi ce qu'ils montraient du cosmos, comment leur société
pouvait par ce moyen organiser un territoire, l'habiter, y développer une esthétique et
s'y sentir bien, en paix et en sécurité. Une troisième idée, liée partiellement aux
précédentes, concerne la très longue durée des représentations et des pratiques
spatiales. Nous pensons en effet que celles-ci (avec quelques autres telles les
représentations du temps ou du corps) font partie du noyau le plus résistant et le plus
ancien de chaque culture, parce qu'elles sont situées au cœur même de l'activité
cognitive et qu'elles participent fondamentalement de la définition de l'identité
culturelle. En travaillant sur les Hopi, nous avions justement la possibilité d'étudier le
fruit de ces représentations et de ces pratiques sur un temps très long, parce que
nous disposions d'un corpus ethnographique étalé sur une période de plus de cent
ans, de documents d'archéologie couvrant 2000 ans d'histoire et enfin parce que les
Hopi d'aujourd'hui manient eux-mêmes cette très longue durée à travers pèlerinages,
gravures, peinture, rituels, objets et déplacements continuels sur des sites très
anciens.
Protocole. De 1993 à 1998, nous nous sommes rendus 10 fois aux Etats-Unis, soit
sur le terrain pour des séjours de un à trois mois, soit dans les grandes bibliothèques
spécialisées sur les Pueblo (bibliothèques de l'Université et du Museum d'Arizona du
Nord à Flagstaff, Hearst Museum à Phoenix, Université de Tucson, et bibliothèque
du Congres à Washington D.C.). Toutes les données concernant l'espace hopi et
pueblo, issues de notes de terrain, de relevés ou de notes de lecture ont été
introduites dans une base de données à indexation automatique sur la totalité du
texte : cette base contient aujourd'hui plus de deux mille fiches (et elle croît
régulièrement en fonction des apports de nouvelles publications). Toute la matière de
nos articles et de notre thèse a donc peu ou prou été extraite de cette base
permettant la comparaison instantanée de très nombreuses informations.
Résultats. Nous avons donc commencé notre analyse de l'espace hopi par
l'architecture, (un domaine dont les résultats ont été partagés avec les étudiants,
dans le cadre d'un séminaire de l'Ecole d'architecture de Toulouse). Partis de l'étude
de l'objet matériel (la maison, son agencement, son mobilier, ses matériaux), nous
avons tour à tour exploré des techniques, des usages et puis forcément, des
significations ; aussi avons-nous passé beaucoup de temps à explorer les questions
d'orientation, de site, de forme, les mythes d'origine de l'architecture et des matériaux
de construction. C'est lorsque nous sommes parvenus à l'étude symbolique de la
kiva, avec son système de projection entre le microcosme et le macrocosme, que
nous avons décidé de passer à un autre objet d'étude, un espace beaucoup plus
grand et moins temporel encore que l'architecture : la cosmologie. L'étude de la
cosmologie hopi, conduite essentiellement à partir de recueils de mythes
appartenant au cycle dit « de l'émergence », a révélé toute une géométrie et surtout
une topologie complexe, auxquelles nous ne nous attendions pas du tout. Un grand
nombre de points demeurés obscurs lors de l'étude de la kiva, se sont tout à coup
éclairés : ainsi les correspondances symboliques entre les différents orients se
frayaient des chemins possibles dans des territoires que notre bonne géométrie
euclidienne n'aurait jamais acceptés. Bref, nous avions accès, à travers toute cette
cosmologie, à l'un des éléments les plus abstraits et les plus intellectualisés de
l'expérience spatiale, la topologie hopi. Et cette topologie n'était pas déployée
seulement dans la mythologie, nous la retrouvions dans l'architecture, dans
l'agriculture et la météorologie, et surtout dans le corps. C'était à travers les activités
domestiques et artisanales les plus courantes, que le corps, ses gestes et ses
métaphores parlaient le plus : voilà comment l'étude du tissage, de la poterie, de la
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Page 243
vannerie, des activités agricoles ont trouvé presque naturellement leur place dans
une recherche consacrée à l'espace. Toujours dans le cadre de l'étude de la
gestuelle, l'analyse de la danse et des gestes de la danse fut encore une occasion
d'explorer figures, géométrie, mouvements, variations des gestes entre hommes et
femmes, liens entre les gestes du quotidien et ceux des rituels dansés. Suivant ce fil,
et parce que le monde hopi offre une grande place à la division sexuelle du travail,
nous avons cherché à révéler finement un espace des femmes et un espace des
hommes. Concernant les liens que les Hopi entretiennent avec leur environnement,
nous avons voulu traiter des rapports entre paysage et temporalités. Les Zuñi aiment
dire que leur paysage est pour eux ce que les cathédrales sont aux catholiques ; les
Hopi font en outre de leur paysage une histoire ainsi qu'un calendrier. Pour explorer
un domaine plus cognitif, nous avons cherché à savoir comment la géométrie hopi
était manipulée dans les arts du tracé et de la figuration ; une activité où l'espace est
là au-delà des mots, situé dans les pratiques de conception graphique, dans
l'invention et la combinatoire de motifs, dans les gestes encore. Ce n'est que lorsque
ces différents domaines ont été fouillés au laboratoire, sur le terrain, dans les
collections de musées aussi, que nous nous sommes finalement décidés à mettre à
jour quelques classifications spatiales : l'opération n'était pas sans danger car il y a là
toujours le risque de tomber dans des généralisations abusives ne tenant pas
compte de l'effet de compartimentalisation de la culture : ce qui vaut dans un cadre
d'activité, ne vaut pas nécessairement dans un autre.
De nombreux thèmes relatifs à l'espace restent à traiter (évolution des modèles
d'habitat, mutations des stratégies d'implantation et de groupement, analyse des
liens entre la danse et l'espace du village), et en particulier tout le champ de la
politique du territoire : la revendication de sites sacrés, les conflits avec les
aménageurs anglo-saxons, les luttes internes pour l'exploitation des ressources
minières sont autant de thèmes ouverts à la recherche. Depuis deux ans environ, se
développe chez les Pueblo de l'Ouest, une idée de l'architecture comme patrimoine,
et les restaurations de maisons ou les reconstructions sur un modèle ancien, souvent
préservé par les photographies d'archives, vont bon train. Là encore des recherches
sont à faire d'autant que c'est l'activité ethnologique elle-même qui semble être la
cause de cette prise de conscience. Quelle est alors l'image que les ethnologues
renvoient aux Hopi ? Une image archaïque ? Une image sécurisante pour une
époque où certains repères vacillent ? C'est là, pour les Hopi eux-mêmes, dans leur
reconquête de leur territoire, toute une dimension de la question de l'identité indienne
dans le monde moderne qui est en jeu.
Territoire et environnement des Lacandons du Chiapas
Populaires depuis les travaux d’Alfred Tozzer (1906), puis de Georgette et Jacques
Soustelle (1937), les Indiens Lacandon, au nombre de 500 environ, vivent au nord de
la grande forêt du des Montes Azules dans l’Etat du Chiapas (Mexique). Les
Lacandon sont confrontés depuis les années 1960 à de profondes mutations :
abandon de l’habitat dispersé, introduction de la monétarisation, développement de
la médecine de type occidental et de la scolarisation, vente d’importants droits de
coupe à des compagnies forestières, christianisation due à des évangélistes nordaméricains, développement du tourisme dans et autour de leur territoire... Cette
introduction rapide, parfois voulue, souvent subie, de ce qu’il convient de nommer
(non sans arrière-pensée) la “modernité”, n’est pas sans poser de nombreux
problèmes. Il nous a donc paru pertinent d'étudier les transformations de cette
culture à travers l'analyse de son territoire, conçu comme une totalité construite (au
plan physique ou symbolique) ; cette approche est principalement développée dans
les champs de l'architecture (maisons, techniques de construction, distribution,
logiques foncières…) et du paysage (construction de la « nature » et de
l'environnement, - visible et invisible-, mythologie liée à la description du cosmos, des
lieux, des animaux, des plantes).
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Étude de l'architecture Lacandon
•
•
•
•
au plan technique : description, dimensions, matériaux, mises en œuvre,
techniques d’assemblage, éléments de confort (visuel, thermique).
au plan économique : coût, disponibilité des matériaux dans l’environnement,
apports de nouveaux matériaux et dépendance économique.
au plan esthétique et symbolique : analyse du vocabulaire de la maison, liens
avec la mythologie (et en particulier avec la cosmologie) et le corps, choix
d’emplacements, de fondation et orientation, qualités esthétiques (apparence,
perception du confort).
au plan social : logiques d’implantation, de groupement et voisinage, réseaux
d’entraides lors de l’édification, partition de la maison, sexuation spatiale,
héritages et transmissions, logiques de résidence lors des alliances.
Étude du paysage lacandon
Notre position consiste à considérer le paysage comme “totalité construite”, à la fois
physiquement, par l’anthropisation (donnant naissance à un environnement
spécifique), et symboliquement, par la capture de cet environnement dans les rets
des représentations culturelles et cognitives. Nous nous intéressons donc chez les
Lacandon, non à analyser les transformations du milieu (ce qui a déjà été fait et ne
concerne que de loin la dimension paysagère), mais plutôt à comprendre ce que le
discours lacandon véhicule au sujet de cet environnement transformé :
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comment est perçue cette fin de la forêt infinie dont parlent les mythes ?
que signifie cette contrainte aujourd’hui d’une installation sédentaire, avec
l’impossibilité d’ouvrir de nouveaux essarts depuis 1988 ?
y a-t-il chez les Lacandon une notion de “paysage” qui ne serait pas recouverte
par les notions de “milieu” ou “d’environnement”, mais plutôt par une conception
esthétique de ce qui se perçoit de l’environnement ?
qu’est-ce qu’une belle “milpa” (essart), ou un beau caribal pour un Lacandon ?
la forêt est-elle belle pour elle-même ou pour ce qu’on y trouve (gibier, fruits,
plantes comestibles, etc.) ?
comment s’articule l’opposition nature/culture chez les Lacandons (analyse de
quelques modalités de la socialisation de la nature).
Cette étude sur le paysage, ainsi que celle sur l’habitat, utilisent parmi de nombreux
outils, l’analyse d’images satellitaires pour :
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•
construire rapidement une carte générale de Lacanja (inexistante actuellement) ;
effectuer un recensement rapide de toutes les maisons présentes dans cette
forêt ;
calculer les ratio jachères/essarts/maisonnées ;
observer les types de végétations dans les essarts (dont la gestion est complexe
puisque le système de rotation des cultures est de 19 ans chez les Lacandon).
observer les stratégies de regroupement tant à Lacanjà que dans les zones
limitrophes ;
analyser le degré d’utilisation des ressources forestières autour des maisons et
plus loin.
Résultats
Un ouvrage groupant de nombreux termes lacandons liés à l'environnement, à la
maison, à la construction, ainsi qu'aux matériaux de construction, a d'ores et déjà été
écrit et publié par le laboratoire en avril 2001. Un ouvrage plus général est en
préparation pour 2003.
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THEME 3
PROCESSUS DE
PRODUCTION DE
BATIMENTS
PROCESSUS
DE PRODUCTION DE
BATIMENTS
Responsables
Farid Ameziane
Jean-Claude Bignon
251
Simulation du cycle de conception technique
251
Surf : un outil générique de calepinage surfacique
252
CoCAO : Un environnement logiciel coopératif
pour les acteurs de l’architecture et du B.T.P.
255
269
Le projet Communication et Outils de CAO
275
25
L'informatisation des acteurs de la filière bâtiment et la nécessité économique d'une
anticipation rationnelle des tâches de fabrication et de mise en œuvre conduit
aujourd'hui à envisager la définition de nouvelles procédures et de nouveaux outils
destinés à faciliter la coopération entre acteurs.
Nous nous situons dans un contexte où le développement des matériels, des
logiciels et surtout des réseaux permet d'assister la conception avec des méthodes
et des outils qui ne se limitent plus aux apports de la stricte modélisation
géométrique pour s’appuyer sur des données plus nombreuses et d’une autre nature
correspondant à la diversité des pratiques et des besoins de chacun des acteurs de
la filière bâtiment.
L’ensemble des acteurs de cette filière - maîtres d’ouvrage, concepteurs, entreprises
- est producteur d’informations. Tous souhaitent aujourd’hui développer une
meilleure communication de cette information. Loin d'une simple « mécanisation »
des méthodes traditionnelles, cette situation transforme le champ de la production de
bâtiment. Plusieurs aspects viennent en particulier modifier le domaine de l’ingénierie
•
•
•
•
accroissement quantitatif et qualitatif de l’information,
interconnexion ou interopérabilité des systèmes d'information porteurs des
décisions de chacun des acteurs,
développement d'outils de simulation et d'assistance à la décision dans de
nombreux secteurs,
volonté de disposer des informations descriptives du bâtiment à tout moment de
son cycle de vie.
C’est dans les champs particuliers de la conception technique et de l’ingénierie, vus
à la fois comme domaines de connaissances propres et comme domaines
d’applications pour les outils et méthodes de l’informatique, qu’entend se positionner
cet axe de recherche.
Comment structurer des informations complexes et hétérogènes qui sont manipulées
dans le cadre d’un processus de production non linéaire?
Comment modéliser les ouvrages à partir d'entités porteuses d'informations liées aux
pratiques des métiers, de la phase de conception, à celle de la réalisation et de la
maintenance en vue de leur implémentation dans des outils informatiques?
Comment échanger et partager les données produites entre acteurs?
Comment optimiser les méthodes de conception technique pour accroître les
potentialités des solutions?
Comment simuler les processus de réalisation ou de comportement des ouvrages
pour fiabiliser les décisions?
Telles sont les questions qui alimentent l’axe « Processus de production de
bâtiments » dont les travaux convergent tous vers un même objectif d'aide à la
maîtrise des informations descriptives d'un bâtiment dans la continuité de son cycle
de vie.
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Outils d’aide à la conception
Équipe:
Jean-Claude. BIGNON, Daniel LÉONARD, Vincent MARCHAL,
Olivier MALCURAT, Yasmina. SAHNOUNI
Simulation du cycle de conception technique
I.
C'est dans les champs particuliers de la conception technique et de l'ingénierie, vus à
la fois comme domaines de connaissances propres et comme domaines
d'application pour les outils et méthodes de l'informatique, que se positionne notre
réflexion.
Le bâtiment est caractérisé par une forte segmentation des activités entre les
différents acteurs, et produit un fractionnement dans la conduite du processus de
conception-réalisation, souvent dans la phase de conception technique de l'ouvrage.
La rupture entre le travail de conception et le travail de réalisation, due
principalement au découpage normatif du projet en France (missions d'ingénierie),
est identifiée aujourd'hui par tous les partenaires du bâtiment comme la cause de
dysfonctionnements qui surviennent lors de la construction d'un ouvrage (problèmes
de chantier, solutions inadaptées, etc.), du fait que l'anticipation des contraintes de
construction a rarement lieu pendant les phases de conception.
Cette rupture se traduit également dans les outils informatiques utilisés par les
concepteurs, qui ne transmettent pas d'informations décrivant les choix techniques
sur les objets du projet, même à un niveau de dispositions techniques générales. Ce
qui conduit les acteurs en aval du processus (ingénieurs, entreprises de réalisation)
à enrichir l'information avant de la traiter, pour qu'elle corresponde au niveau de
définition technique requis par les outils qu'ils utilisent.
II.
Résultats
Nous avons défini différents modèles conceptuels, support au développement d'outils
informatiques, permettant de réaliser la phase de traduction-interprétation des
données. Cette étape permet d'assurer la continuité dans le processus de conception
technique. Le modèle est basé sur l'hypothèse que le processus de conception est
un processus de sémantisation technique progressive des données, qui peut être
indépendant des acteurs qui traitent l'information et des missions normatives qui
ponctuent le projet.
Nous proposons un découpage théorique du processus en trois niveaux de
conception, qui se situent entre le domaine de la définition formelle et fonctionnelle
des ouvrages et celui de leur construction. Le niveau volumique correspond à la
phase de conception du schéma spatial et fonctionnel du projet. Le niveau logique
correspond à une première prise en compte de la technologie de construction et
permet d'éviter la phase intermédiaire de ressaisie et d'adaptation. Enfin, le niveau
d'élémentisation correspond à la phase de décomposition d'un ouvrage en matériaux
de construction, en appliquant les règles de mise en œuvre. Cette phase prend fin
avec la préparation des documents d'exécution.
Page 251
Page 252
Ce modèle conceptuel a permis d'abstraire et de formaliser un savoir dans le
domaine de la conception technique, plus particulièrement dans le champ de la mise
en œuvre, à partir de l'analyse de pratiques spécifiques du domaine dans diverses
technologies de construction. L'analyse pragmatique a permis d'identifier des
caractéristiques générales et invariantes, communes à toutes les pratiques.
Cette abstraction permet d'envisager raisonnablement la formalisation de méthodes
de conception technique, indépendamment de technologie spécifique. En effet, audelà de la définition d'un lexique des objets utilisés et de leur structure, on peut
définir une sémantique du domaine en proposant et en définissant des opérations de
base sur les objets. Ces opérations sont validées sur les composants du bâtiment
(murs, planchers, ouvertures, poteaux, poutres) et dans les différentes technologies
(blocs de ciment apparent, ossature légère bois, poteaux-poutres en bois et en
acier).
Le modèle arTec est validé par la réalisation d'un prototype informatique, dans lequel
nous avons pu simuler quelques filières technologiques. Les résultats pratiques de
l'expérimentation montrent par ailleurs qu'on peut définir une continuité dans
l’évolution de l’information, pour répondre aux logiques de métier propres à chaque
acteur, qui dispose ensuite d’opérations spécifiques pour enrichir cette information.
Ces expérimentations montrent en particulier la pertinence du niveau logique pour la
continuité théorique du processus de conception. Nous avons pu le tester aussi bien
dans un cas simulé (poteaux-poutres en bois) que dans un cas concret d'échange
avec une entreprise (ossature bois). Malgré les discontinuités du processus résultant
du découpage normatif, ce niveau établit du point de vue des données le lien entre la
définition fonctionnelle et la définition technique pour l'exécution.
Le niveau logique constitue une phase de conception, dans laquelle l'adaptation des
données aux contraintes et règles d'une technologie s'effectue par la mise en place
d'une logique de construction. Cette logique est au stade de principes généraux,
mais offre un premier niveau de faisabilité technique de l'ouvrage. Enfin, le niveau
logique permet de montrer que l'anticipation peut être redéfinie plus en amont dans
le processus de conception, en anticipant des données relevant de la réalisation, afin
d'éviter que les problèmes n'apparaissent en aval.
III.
Réflexions actuelles
Le modèle arTec est spécifique au domaine de la conception technique pour la
réalisation et général aux technologies utilisées. Nous avons tenu à spécifier le
domaine dans sa globalité, en nous intéressant à la fois à la structuration statique
des données et à la modélisation dynamique du processus. Nous avons eu par
ailleurs comme souci de structurer les données en coordination avec les divers
travaux de normalisation, du point de vue statique de l'organisation des objets et de
leurs propriétés.
Nos réflexions actuelles s'orientent vers la modélisation des pratiques d'échanges
entre les acteurs. Cette direction de travail nous amènent à porter notre attention
moins sur le processus de fabrication de l’information ou sur le processus d’échange
lui-même et plus sur la nature des informations échangées.
Surf : un outil générique de calepinage surfacique
I.
Le terme de calepinage renvoie à des pratiques historiquement persistantes dans le
domaine de la conception - réalisation en architecture. Carreleurs, maçons,
menuisiers, plaquistes, couvreurs,...font largement appel au concept de calepin pour
Page 252
Page 253
exprimer les pratiques d’assemblage auxquels ils sont confrontés dans leurs métiers.
Aujourd'hui, le terme de calepin, s’il continue à désigner un support de notes en
général, est cependant largement synonyme de celui d'appareil au sens
d’assemblage et plus généralement encore de composition et constitue l'expression
de savoir-faire qui, par définition même, sont peu formalisés. Il nous est donc apparu
pertinent de chercher dans les gestes et les empirismes des concepts et de
participer à la construction d'un savoir transmissible, partageable et instrumentable.
II.
Les concepts
Nous avons conduit un travail d’analyse de différents métiers en nous appuyant sur
un corpus de pratiques comme celles du pavage (de sol), de la toiture par petits
éléments (tuiles, ardoises, etc.), de la maçonnerie appareillée (blocs, briques, etc.),
des faux plafonds (plafonds suspendus modulaires) et du carrelage. A partir de ce
corpus nous avons pu identifier sept concepts génériques comme la notion
d’ouvrage, celles de produit et de joint, celle de frontière appelée aussi limite, celle
de motif, celle de zone, et enfin, celle d’axe de composition.
III.
Outils et Algorithmes
Le travail de recherche s’est ensuite poursuivi en parallèle dans deux directions,
d’une part celle de la formulation d’algorithmes de remplissage d’une zone à partir
d’un motif et celle de la définition des fonctionnalités d’un outil de calepinage d’autre
part.
Les algorithmes que nous avons proposés sont inspirés de ceux qui existent dans le
domaine de l’infographie à la différence notable que nous manipulons ici des
représentations de produits et non des pixels.
La nature des problèmes posés par la conception d’ouvrages composés nous a
conduit à faire appel au concept de « Mind’s eyes » en ce qui concerne l’interface de
l’outil. Un outil d’assistance à la conception de calepin se devait d’être largement
graphique.
Le prototype que nous avons développé est un applicatif intégrable à la plate forme
d’Autocad 2000, environnement de DAO-CAO largement diffusé dans le monde du
bâtiment. Il comporte cinq grandes fonctions :
•
•
•
•
•
gestion d’une base de données des produits et des affaires;
saisie interactive du modèle de l’ouvrage à calepiner et des différentes zones qui
le composent;
construction du calepinage (définition des motifs, des règles de composition, des
origines);
adaptation du calepinage (insertion d’accessoires ou de produits particuliers
dans une zone, permutation de produits, …);
édition des états de sorties pour communiquer les données (plans cotés,
nomenclatures, bordereaux quantitatifs, fichiers numériques pour réalisation
d’images de synthèse, …).
Page 253
Page 254
IV.
Résultats obtenus et expérimentations
L’outil a été expérimenté en partenariat avec des architectes, des industriels et des
entreprises dans plusieurs domaines différents où il a montré son opérationnalité.
C’est ainsi que nous avons réalisé les calepins d’un parvis urbain, ceux de murs en
briques et de faux plafonds d’un restaurant (avec insertion d’éléments accessoires
comme les luminaires, les extracteurs d’air, …) et de couvertures en ardoises
artificielles.
Les fonctions proposées et les algorithmes développés sont apparus suffisamment
génériques et efficaces pour pouvoir répondre aux besoins courants des différents
domaines. Les expérimentations ont montré également l’intérêt heuristique de l’outil
dans la recherche rapide de solutions tant d’un point de vue économique
qu’esthétique. Par un paramétrage rapide (surface englobante des motifs) l’utilisateur
peut simuler rapidement plusieurs hypothèses de calepinage.
Pour des raisons de facilité d’utilisation et compte tenu des besoins dominants des
utilisateurs, nous avons restreint notre outil au domaine du calepinage de surface
planes. Cette situation nous prive de répondre à des cas limités
(professionnellement) mais intéressants (scientifiquement) comme le calepinage de
surfaces gauches fondé sur des joints non constants et le gironage de surfaces
coniques fondé sur des modifications proportionnelles des coupes de produits. Nous
avons cependant encadré des travaux d’étudiants de maîtrise d’architecture qui ont
travaillé sur ces cas spécifiques.
V.
Transfert de technologie
Après une étude de marché menée en collaboration avec la société Promotech et la
validation du prototype en milieu industriel, les licences d’utilisation du logiciel sont
aujourd’hui l’objet d’un contrat de cessation de licence conclu avec la société Axiom,
société sélectionnée par Promotech pour promouvoir et diffuser Surf.
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CoCAO : Un environnement logiciel coopératif
Equipe :
Jean-Claude Bignon, Gilles Halin, Damien Hanser, Olivier
Malcurat, Vincent André, Alain Peupion.
Partenaire :
France Telecom R&D, Équipe ECOO de l’UMR LORIA
Le projet CoCAO
1
a pour but d’analyser les pratiques de coopération lors de la
2
conception d’un projet architectural, puis de spécifier et développer un collecticiel à
l’usage des acteurs du projet. Cet outil est principalement destiné à les assister dans
les activités coopératives de création de documents. Nous pensons que ce type
d’outil logiciel doit maintenant profiter à une large communauté de professionnels du
bâtiment, pour une utilisation quotidienne et dans le cadre des projets ordinaires.
Nous présentons ici un mécanisme de conception coopérative pour le secteur du
bâtiment. La première partie décrit la rencontre des N.T.I.C. avec le bâtiment et
relève les manques des solutions logicielles actuelles. La deuxième partie établit nos
hypothèses de travail et les fonctionnalités principales de l’environnement coopératif
que nous projetons. Vient ensuite la description du mécanisme coopératif
proprement dit. Pour illustrer nos propos, un exemple de fonctionnement est
développé dans la troisième partie.
L’objectif de notre recherche est de proposer un environnement logiciel de travail
collaboratif des destiné aux acteurs de l’architecture et du BTP.
I.
Introduction
La question de la coopération dans l'activité de conception-construction n'est pas
neuve. Elle est même consubstantielle de l'acte de bâtir en général et des activités
de conception qui concourent à cet acte en particulier. Faut-il rappeler que les
cathédrales sont l'expression d'une fabuleuse coopération entre des métiers fort
différents habitués à travailler ensemble et dont l'activité de création collective reste
encore un objet d'étonnement. Pour caractériser ce travail, certains n'hésitent
d'ailleurs pas à parler d' « intelligence collective » par analogie avec les productions
des insectes sociaux comme les fourmis ou les abeilles. L'intérêt du concept est bien
évidemment de reconnaître la qualité des savoirs et des techniques des différents
métiers mais plus encore l'intelligence du processus coopératif lui-même.
Le regain actuel d’intérêt des acteurs du bâtiment pour les pratiques coopératives et
leur instrumentation est induit par l’apparition de deux nouvelles situations :
•
1
2
La première est économique et sociale. Elle correspond à un accroissement des
exigences qualitatives (de la maîtrise d’ouvrage à l’entreprise) et un
renforcement de la compétitivité des différents acteurs économiques sous la
pression de la concurrence.
Collaboration avec le CNET (Centre de Recherche et développement de France Télécom)
et l’équipe ECOO (Environnement pour la COOpération) du Loria (laboratoire LOrrain en
Recherche en Informatique et ses Applications).
Le terme collecticiel (syn. synergiciel) est la traduction du terme anglais groupware. Il
désigne la technologie destinée à faciliter le travail de groupe. Cette technologie peut être
employée pour communiquer, coopérer, se coordonner, résoudre des problèmes, concourir
ou négocier.
Page 255
Page 256
•
La seconde est technologique et correspond au développement d’une nouvelle
génération d’outils logiciels destinés à assister la communication et la
collaboration dans de nombreux domaines professionnels. La plupart de ces
outils repose sur la technologie internet et reprend les caractéristiques qui en
font le succès : facilité générale d’utilisation et coût de déploiement minime.
Aujourd’hui pourtant, l’appropriation de ces nouvelles technologies par les
professionnels est loin d’être complètement engagée. On peut donner plusieurs
raisons : d’abord, ces technologies sont récentes et les professionnels ne sont pas
tous informés de leurs possibilités ; ensuite les insuffisances d’internet en matière de
vitesse et de sécurité handicapent sérieusement leurs performances. Dans un autre
domaine, celui des modèles de données professionnels, un frein identifié à la
collaboration électronique reste l’incompatibilité totale ou partielle entre les logiciels
de métier (C.A.O. calcul de structure, etc…).
La réponse à ces derniers problèmes demeure avant tout technique (ex. améliorer la
vitesse sur internet) et stratégique (ex. entente entre les éditeurs de logiciels pour un
modèle interopérable). Notre recherche se penche plus précisément sur la définition
d’outils collaboratifs adaptés aux pratiques d’échange et aux habitudes du secteur.
II.
Eléments de contexte
La conception des espaces bâtis est une activité de coopération mobile et ouverte
dont il convient de préciser quelques éléments :
•
•
•
L’équipe de projet est fortement hétérogène. Elle regroupe des organisations
composées de dizaines de personnes (certaines entreprises et bureaux
d’études) et d’autres qui n’en contiennent que quelques-unes (la plupart des
agences d’architecture et artisans). De la taille de leur effectif dépend leur
capacité à se former à de nouveaux outils et à les intégrer à leur pratique. Ces
organisations sont hiérarchiquement et économiquement indépendantes, voire
concurrentes pendant le projet, et aucune n’a les moyens d’imposer
durablement sa manière de faire (outils ou méthodes) aux autres.
Le réseau relationnel de chacun des acteurs dépasse le cadre d’un projet ou
d’une équipe. Il est en partie transversal aux hiérarchies et à leurs
intermédiaires. Il mélange les métiers et les compétences et il est sans cesse
réévalué au cours des projets, et au sein même d’un projet particulier. Chaque
acteur n’a pas une représentation de la totalité du réseau et ne peut circonscrire
à lui seul l’ensemble des personnes qui vont approcher de près ou de loin un
projet particulier. Par exemple, il arrive fréquemment qu’un maître d’ouvrage
serve d’intermédiaire entre des services techniques municipaux d’un côté et un
mandataire de groupement de maîtrise d’œuvre de l’autre, et que lui-même reste
« ignorant » de la composition précise de ce groupement. C’est dire que la
notion d’équipe est très dépendante d’un point de vue.
Le déroulement d’un projet obéit à des règles de « haut niveau » portant sur les
délais d’exécution, la définition des phases, les missions, les rémunérations et
les rôles de chacun des participants, parfois les circuits de validation et de
diffusion de l’information. Ces règles sont portées par des modes de
communication stratégiques et formelles (contrats, ordres de service). Mais des
modes de communication plus traditionnels comme l’oral, l’engagement sur
parole, le contact direct lors de réunions, sont employés plus quotidiennement
par les acteurs. Ainsi, de manière schématique, le projet se déroule sur deux
échelles de temps et de relations : l’ordinaire est lié à l’implicite, à l’informel et au
spontané tandis que l’exceptionnel est lié à l’explicite, au formel et au
programmé.
Dans le domaine industriel, une pression croissante de la concurrence conjuguée à
une nécessité de réduire les délais et les coûts de fabrication a conduit à imaginer
une nouvelle organisation de la production. Par extension les processus de
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Page 257
coopération au cours de la conception s’en sont trouvés modifiés. Le secteur
industriel, connu pour sa grande capacité d’adaptation a compris le premier
l’importance d’une refonte complète des processus de coopération.
Cette nouvelle vision de la conception se base sur l’idée de l’incertitude comme
fondement de la démarche de projet. Ainsi, il n’est plus nécessaire d’attendre que la
totalité d’une étape de conception soit validée ( fig. 1) pour passer à la suivante
(conception séquentielle).
Temps de diffusion de l’information
Charge de
travail
T1
Architecte
BET
Phase de projet
Figure 1 : Modèle de collaboration séquentielle : L’information est transmise une fois validée
Les étapes de conception ne sont plus indépendantes les unes des autres car, dès
qu’une partie de l’ouvrage est définie, elle est transmise aux autres membres de
l’équipe de conception (fig. 2).
Charge de
travail
BET
Architecte
T1
Phase de projet
Figure 2 : Modèle concourant : Les experts techniques sont consultés dès le début du
processus de conception
Pour le BTP, la finalité de cette technique est de permettre une réduction des délais
de conception tout en augmentant le temps dévolu à la créativité. La transposition de
ce modèle au monde du bâtiment se heurte à la grande spécificité déjà évoquée de
ce secteur. La mise en place d’une nouvelle forme de coopération ne pourra se faire
qu’en adoptant une démarche plus adaptative afin de démontrer l’intérêt d’une
remise en cause des pratiques à un échelon global.
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Page 258
L’ingénierie concourante suppose une bonne programmation (identification des
besoins des usagers futurs). Elle permet ainsi de concevoir de manière intégrée les
produits et les processus de conception qui leur sont rattachés. De cette manière, le
concepteur a une vision globale de l’ensemble des paramètres en jeu dans le projet.
Les travaux menés par le G.R.E.M.A.P. [6] conduisent à dégager six principes
régissant les pratiques d’ingénierie concourante et les démarches qualité en
général :
•
•
•
•
•
•
Le rôle prépondérant du chef de projet ou du mandataire dans le cas d’une cotraitance qui prend en charge la responsabilité de la mise en œuvre des moyens
nécessaires pour la réalisation du contrat passé avec le maître d’ouvrage.
Le refus d’appliquer des solutions standard mais la prise en compte des
spécificités du projet.
La recherche de solutions à un échelon global prenant en compte tous les
aspects du projet par opposition à une juxtaposition de problèmes locaux.
La prise en compte dès le début de la conception de tous les paramètres du
projet, y compris la mise en œuvre et la commercialisation. Cette anticipation se
fait d’abord de manière grossière puis de plus en plus précisément jusqu’à la
réalisation du projet.
La prise en compte de l’incertitude propre à toute démarche de conception et la
transparence des structures impliquées dans l’opération afin d’éviter
l’accumulation d’erreurs et d’encourager la vigilance de chacun. Ces dispositions
visent à éviter des retards ou des surcoûts imputables à des défauts de
communication à l’intérieur de l’équipe de conception.
L’ouverture à l’innovation : être à l’écoute de toute proposition permettant
d’améliorer le service fourni au maître d’ouvrage tout en préservant l’essence
architecturale du projet.
Ceci montre l’importance des échanges entre les différents intervenants de la
construction en amont de la conception et l’enjeu porté par la mise en place de
procédures qualité. Nous pouvons penser que la constitution et le développement
d’un réseau de procédures et d’outils destinés à renforcer la communication entre les
acteurs de la conception permettront de ménager le caractère dynamique de l’activité
de conception tout en permettant de profiter des retours d’information depuis l’aval
du processus de projet.
III.
Critique des solutions existantes
On se bornera ici à distinguer trois catégories d’outils pour le travail de groupe : les
armoires à plans informatisées, les collecticiels mono-fonctionnels et les collecticiels
multi-fonctionnels.
Utilisées depuis plus de dix ans, les armoires à plans informatisées ont fait leurs
preuves sur des projets importants. Ce qui les distingue des collecticiels, hormis
qu’elles ne reposent pas sur la technologie internet, c’est qu’elles sont éphémères
comme le chantier qu’elles accompagnent, et pourtant très réelles et très coûteuses
puisqu’elles imposent l’installation d’un réseau d’ordinateurs spécialement conçu
pour l’occasion et la formation de personnels qualifiés. Leur utilisation est soumise à
des règles précises de structuration des documents graphiques et de dénomination
des fichiers [1]. Ces quelques points suffisent à en interdire l’accès aux « petits
acteurs ». Mais même leur efficacité n’est pas irréprochable et les critiques que nous
allons formuler au sujet de la nouvelle génération de collecticiels s’appliquent en
partie à elles.
Les collecticiels mono-fonctionnels désignent les outils offrant un service d’échange
spécifique comme les lecteurs de courriers électroniques, les tableaux blancs
interactifs, les logiciels d’audio ou de vidéo-conférence, etc. Ils n’exploitent qu’un
seul mode (synchrone ou asynchrone) et un seul vecteur (parole, écrit, image,
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Page 259
fichier) de communication. Un projet collaboratif complet demanderait une utilisation
cumulative de ces collecticiels. Or ces derniers sont rarement conçus pour
fonctionner ensemble ; leur utilisation se fait au détriment de la facilité (apprendre
plusieurs logiciels) et la cohérence d’utilisation (communication entre ces logiciels).
Les collecticiels multi-fonctionnels tentent d’apporter une réponse à cette
hétérogénéité. Certains des plus aboutis comme BSCW [2] ou CVW [3] incluent la
presque totalité des fonctions de communication synchrone et asynchrone. En
regroupant les utilisateurs autour d’une base d’échange commune et en mettant à
leur disposition la panoplie des nouvelles technologies de communication, c’est-àdire en recréant un lieu social virtuel, hypothèse est faite que les utilisateurs sauront
coordonner leurs actions et faire avancer leur projet. Le collecticiel met ainsi en
œuvre la complexité des liens sociaux sans avoir à la gérer.
Nous trouvons cette dernière approche intéressante. Cependant, nous restons peu
convaincus de l’efficacité des collecticiels que nous avons testés car ils nous
semblent trop généralistes, et même lorsqu’ils s’adressent aux professions du
bâtiment, les fonctionnalités, en particulier les fonctionnalités d’échange et de
partage de documents, ne paraissent pas prendre en compte les rapports et les
contraintes spécifiques du secteur (ex. propriété d’un fichier, concurrence des
accès).
IV.
Mécanismes de coopération
Nous représentons la coopération par un modèle comprenant quatre entités : les
acteurs, les activités ( tâches), les services (outils et fonctionnalités) et les
documents produits.
De manière générale un acteur qui réalise une activité utilise un service afin de
produire un document (fig. 3).
ACTEUR
COLLECTIF
ACTIVITE
MOMENT
PRODUIT
DOCUMENT
ACTION
SERVICE
Figure 3 : Les quatre entité de base
Les services des collecticiels offrent la possibilité aux acteurs de coopérer selon des
modes plus simultanés que ceux auxquels ils sont habitués. Les avantages qu’ils
peuvent en tirer sont principalement : une réduction du délai global de conception,
une détection plus précoce des erreurs, enfin une réduction des coûts d’études et de
réalisation et une amélioration de la qualité de l’ouvrage [4].
Cependant, la « concourance » des interventions ne va pas sans entraîner des
risques d’incohérences déjà connus des acteurs actuels. La problématique de tout
collecticiel est de réduire l’occurrence de ces phénomènes et de parvenir à une
bonne coordination. Nous retenons ici deux démarches.
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La première consiste à développer et à maintenir parmi l’équipe d’acteurs une
conscience de groupe. Elle part de l’hypothèse que la majorité des incohérences
proviennent d’oublis ou d’erreurs involontaires. Il suffit alors de maintenir informés les
acteurs « distants » sur les actions en cours, les événements récents, ceci afin de
leur permettre de juger au mieux de la situation et de prendre les bonnes décisions.
La mise à jour fréquente de l’information participe de l’auto-coordination des acteurs.
L’application de cette première démarche se heurte à deux difficultés. D’une part,
elle ne peut réussir que dans des contextes où règne une confiance élevée entre les
acteurs, ce qui est le cas par exemple entre le personnel d’une même agence
d’architecture. Entre des organisations indépendantes, la bonne volonté n’est pas
toujours la règle ; il arrive que certains acteurs, ou certaines organisations, gênent
sciemment le travail des autres (ex. une information importante est dissimulée
jusqu’au moment où il est trop tard pour réagir). D’autre part, la cause des erreurs
peut être involontaire ; c’est le cas lorsque deux acteurs travaillent simultanément
mais séparément sur la base d’informations différentes, à cause d’un oubli dans
l’actualisation des données.
La deuxième démarche tente de prévenir ces situations en installant un mécanisme
de contrôle complémentaire qui puisse garantir aux acteurs que le travail effectué,
c’est-à-dire principalement les documents produits, progresse sur une base sûre et
qu’aucun acte de malveillance, encore moins une erreur involontaire, ne peut
occasionner des pertes d’information ou des pertes de temps.
Nous décrivons ci-après les pièces d’un mécanisme de co-conception qui répond à
ces impératifs.
Visibilité contrôlée
Bon nombre de collecticiels « classiques » gèrent des droits d’accès aux documents,
sans faire la distinction entre les différentes versions de ce document. Ainsi,
lorsqu’un acteur peut lire une version, il peut lire toutes les précédentes et toutes les
suivantes, jusqu’à, par exemple, ce que ces droits soient modifiés. Or l’observation
des pratiques d’échange dans le monde réel des acteurs montre que ce
fonctionnement est grossier.
En effet, les droits en lecture ou en écriture sur les documents ne sont jamais
définitivement acquis sur toutes les versions, sauf bien entendu pour l’auteur
principal du document (nous définissons plus loin les rôles). Chaque fois qu’est
produite une nouvelle version d’un document, son auteur décide des personnes
auxquelles il accepte de le montrer. Il est inutile en effet, voire nuisible, de montrer et
de signaler toutes les versions intermédiaires d’un document ; informer un acteur
d’une modification récemment opérée n’est pertinent que lorsque la modification
intéresse cet acteur ; on risque de détourner son attention à force de l’alerter sans
cesse inutilement.
Par exemple, si une version nouvellement produite d’un plan par un architecte
contient peu de changements par rapport à la version précédente, alors son auteur
peut décider de ne la montrer à personne. Le droit d’accès devrait s’appliquer à des
versions de documents (documents versionnés), non aux documents considérés
dans la totalité de leurs versions (documents logiques).
La figure 4 montre quatre acteurs ; la visibilité du document est totale pour
l’architecte 1 et partielle pour le B.E.T., l’architecte 2 et le maître d’ouvrage. Cette
gestion de la visibilité du document impose une règle que ne connaissent pas la
plupart des collecticiels, la conservation de toutes les versions « vues » d’un
document, et non plus seulement la dernière version.
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Architecte
Version 1
BET
version 2
Architecte 2
version3
Maître d’Ouvrage
Figure 4 : Visibilité totale et visibilité partielle
Rôles des acteurs
Le rôle définit les droits d’un acteur sur un document. Nous préférons cette notion à
celle de droit parce qu’elle nous semble plus parlante. Le fait de posséder un droit
n’explique pas à quoi une personne va l’employer (ex. si un acteur possède un droit
de lecture sur un document, est-ce pour s’informer de son contenu, pour le critiquer,
pour le valider ?).
Nous introduisons les définitions de quatre rôles (fig. 5):
•
•
•
•
Auteur : c’est le rôle de la personne qui crée le document, il est donc unique à
chaque document. L’auteur possède tous les droits (lecture, écriture,
suppression du document) et il a une visibilité totale sur toutes les versions de
son document. Il peut désigner des coauteurs et des lecteurs. Le rôle d’auteur
est inspiré du monde réel ; il est conforme à un principe généralement employé
dans les échanges papier. Ce principe est le suivant : chaque acteur est le
propriétaire et le responsable des documents qu’il produit et personne ne peut
directement modifier ses documents sans son consentement. Le rôle d’auteur
inclut celui de superviseur ; l’inverse n’est pas vrai.
Coauteur : chaque document en possède 0, 1 ou plusieurs. Ils ont presque les
mêmes droits que l’auteur (la différence concerne la possibilité de cumuler ce
rôle avec celui de superviseur). Idéalement, auteurs et coauteurs sont des rôles
donnés à des personnes qui collaborent de manière proche et ont confiance les
unes dans les autres (ex. personnes de la même organisation ou du même
service). Ainsi, auteur et coauteurs partagent les droits d’écriture sur un
document, et dans l’état actuel de notre recherche, sans contrôle de
concurrence. Un mécanisme est à l’étude [5] pour maintenir ce contrôle tout en
laissant cette souplesse aux échanges.
Lecteur : chaque document en possède 0, 1 ou plusieurs. Ils n’ont qu’un accès
en lecture au document. Le lecteur sera soit une personne dont l’expertise
intéresse l’auteur du document, soit des utilisateurs du document qui utilise par
exemple le document (un tracé graphique) en fond de plan.
Superviseur : Chaque document en possède un et un seul. Le rôle de
superviseur est double : d’une part, le superviseur valide la diffusion du
document à un niveau hiérarchique donné plus large que celui de ces auteurs,
coauteurs et lecteurs ; c’est lui qui contrôle la visibilité du document (quelles
versions sont vues, et par qui). Nous prévoyons même de pouvoir créer une
hiérarchie de superviseurs pour les projets qui établissement plusieurs niveaux
de validation. D’autre part, le superviseur coordonne plusieurs documents entre
eux lorsqu’il existe de fortes dépendances entre eux. Les rôles d’auteur et de
superviseur peuvent être endossés par le même utilisateur. Le superviseur n’a
qu’un droit de lecture sur certaines versions du document, il n’a pas un droit
Page 261
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d’écriture. Voici un exemple : un architecte et deux bureaux d’études veulent
produire les plans de rez-de-chaussée d’un immeuble ; l’architecte est désigné
comme superviseur ; il est donc à la fois auteur et superviseur de son plan. Il
dessine son plan et reçoit les plans de ses deux partenaires. Il tient à jour un
état cohérent des plans et lorsqu’un bureau d’études a besoin de son plan ou du
plan de l’autre bureau d’études, c’est par lui qu’il passe. Remarquons encore
que l’architecte n’a pas les droits d’écriture sur les plans de ses partenaires.
Les rôles ci-dessus n’ont pas forcément à voir avec les rôles organisationnels. Ainsi
par exemple, l’auteur principal d’un document peut être l’employé d’un des
coauteurs. Ils répondent davantage à des nécessités ou des opportunités
structurelles de l’entreprise-projet plutôt qu’à la stricte observation de hiérarchies
préexistantes.
Superviseur 2
Superviseur 1
Lecteur(s)
Auteur
Coauteur(s)
Figure 5 : Rôles sur un document
Requêtes typées
Connaître l’état d’un projet à un instant donné, les dernières modifications effectuées
par les acteurs, ne suffit pas à connaître la dynamique du projet, les tâches que
chacun doit accomplir à court ou moyen terme. Nous prévoyons, en appui à une
coordination implicite, un mécanisme de coordination explicite ; les qualités de ce
mécanisme doivent être la légèreté et la réactivité ; il ne s’agit pas de définir a priori
et sur le long terme toutes les tâches à accomplir, mais juste de déclarer les
prochaines actions au vu de la situation présente. Ce mécanisme est pris en charge
par les requêtes typées.
Dans nombre de collecticiels que nous avons passés en revue, la messagerie et les
documents sont indépendants. Or les messages renferment une information non
structurée (pour les machines) aux vertus motrices et coordinatrices pour le projet.
Cette information peut consister en demandes et réponses diverses : demandes
d’information, précisions apportées en complément d’un document, ordres, etc.
Page 262
Page 263
Dans la figure 5, les arcs de cercle reliant les rôles symbolisent les requêtes. Nous
avons identifié cinq types de requêtes sur les documents (il existe d’autres types de
requêtes mais portant sur l’attribution de rôles et sur la planification de réunions ;
elles ne sont pas examinées ici). Dans les définitions suivantes, A1 et A2 sont deux
acteurs distincts, A1 est l’initiateur de la requête, A2 en est le destinataire :
•
La requête « pour consultation ». A1 demande à A2 de consulter un document.
A2 doit lire ce document ; ensuite; il est censé ne plus ignorer l’information qu’il
contient. Cette requête s’applique de l’auteur/coauteur vers le superviseur, de
l’auteur/coauteur vers le lecteur, du superviseur vers le lecteur ou d’un
superviseur de niveau inférieur à un superviseur de niveau supérieur.
La requête « pour modification ». A1 demande à A2 de modifier un document,
de le corriger ou de lui ajouter une information. A1, l’initiateur de la requête peut
avoir n’importe quel rôle tandis que A2 ne peut être qu’auteur ou coauteur.
La requête « pour validation ». A1 demande à A2 de valider un document. A2
est donc superviseur, A1 peut avoir n’importe quel rôle.
La requête « pour avis ». A1 demande à A2 de faire un commentaire à propos
du document, d’émettre un avis. Cette requête peut également être utilisée pour
demander des précisions sur un document. A1 peut être auteur, coauteur ou
superviseur ; A2 peut être n’importe quel rôle.
La requête « pour information ». A1 demande à A2 de lui fournir une information
(ex. un nouveau document, un document actualisée ou une précision).
L’initiateur de cette requête est donc soit un lecteur, soit un superviseur, le
destinataire A2 est soit auteur, soit coauteur.
Le mécanisme des requêtes typés permet aux acteurs d’organiser leur travail,
de définir des priorités, de ne pas oublier des échéances importantes. Une
requête est une tâche ; elle a un initiateur, un destinataire, un type,
éventuellement une date limite. Elle dure jusqu’à ce que la demande soit
satisfaite ou lorsqu’un des acteurs l’interrompt. Elle n’est terminée pour
l’initiateur et pour le destinataire qu’à ce moment-là. Signalons aussi que trace
doit être conservée par le collecticiel de toutes les requêtes (y compris les
requêtes interrompues), ceci à des fins de traçabilité, et par exemple pour
identifier l’origine d’une décision [6].
•
•
•
•
•
Le déroulement normal d’une requête conduit à deux communications : une
demande et une réponse. Mais d’autres déroulements sont possibles (fig. 6) : la
relance lorsque A1 reformule sa demande avant même d’obtenir réponse, la
rectification lorsque A2 corrige sa réponse, et les deux cas où A1 ou A2 annule
l’échange (ex. si la demande de A1 est satisfaite en dehors de l’échange ou si A2
n’est pas en mesure de satisfaire A1).
A
A
Normal
A
A
Relance
A
A
A
A
Rectification Annulation
A
A
Refus
Figure 6 : Cinq déroulement possibles
Deux échanges typés peuvent également s’articuler selon deux modes : l’inclusion
lorsque, pendant la durée d’une requête, A2 initie une nouvelle requête incluse dans
la première et dont le traitement est prioritaire (ex. A2 demande des précisions à A1).
Page 263
Page 264
Le deuxième cas est l’itération, lorsque plusieurs requêtes (de même type) se
succèdent (ex. la première requête est terminée ; A1 n’est pas satisfait du résultat, il
initie à la suite une seconde requête).
Structuration personnalisée
Nous avons mentionné plus haut un problème auquel sont confrontés les utilisateurs
d’armoires à plans informatisées ou de répertoires partagés. Lorsque la quantité de
documents à gérer devient importante, il faut que les participants s’accordent sur des
règles de classement et de dénomination de fichiers. En l’absence de telles règles, la
recherche d’un document précis est difficile. Mais l’application de règles communes
d’échange, déjà laborieuse dans le cadre d’un seul projet, est rendue encore plus
compliquée lorsque l’utilisateur doit jongler sur plusieurs projets avec des
codifications différentes.
Une partie de notre réponse à ce problème a déjà été révélée ; elle concerne la
visibilité contrôlée : les acteurs ne « voient » que les versions de documents pour
lesquels ils remplissent un rôle. Ce dispositif agit comme un filtre pour limiter le
nombre des documents dont chaque acteur doit s’occuper aux seuls documents
considérés par eux comme pertinents.
Pour aller plus loin, nous proposons un dispositif permettant d’affranchir les acteurs
de l’apprentissage de règles d’échange. Nous considérons en effet que chaque
acteur sait structurer ses documents (les siens et ceux de ses partenaires) selon son
savoir, son exigence, etc. (classement par affaire, par types de documents, pas
priorité, par phase, etc.). Ainsi, selon les nécessités de leur pratique, ils structureront
les documents avec plus ou moins de complexité, de rigueur. Cette structuration n’a
pas à être partagée. C’est le rôle du collecticiel que d’établir des correspondances
entre les diverses structures de classement des participants (fig.7).
Architecte 1
Dessinateur 1
Dessinateur 2
Figure 7 : Correspondance entre trois structures schématiques de documents
V.
Exemple de fonctionnement
L’exemple suivant est imaginé ; certaines données sont omises ou simplifiées (ex. la
nature de l’opération, le nombre d’acteurs impliqués et la quantité de documents
manipulés). Notre objectif ici est simplement de mettre en lumière quelques aspects
Page 264
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du mécanisme de co-conception exposé précédemment. Il ne s’agit donc pas stricto
sensu d’une expérimentation.
Cadre
La figure 8 montre à gauche six acteurs : un maître d’ouvrage (le client) et un
groupement de maîtrise d’œuvre composé d’une agence d’architecture, d’un bureau
d’études techniques et d’un cabinet de géomètre. L’architecte est mandataire du
groupement de maîtrise d’œuvre, c’est-à-dire qu’il est l’interlocuteur privilégié du
maître d’ouvrage pour ce projet.
A droite de la figure sont représentés les documents : le relevé de terrain du
géomètre, un plan de l’architecte et un plan du B.E.T. Le schéma montre également
les rôles des acteurs vis-à-vis de ces documents. Il faut noter que ces rôles sont
définis au cours du projet et pas initialement.
(mandataire) Architecte
Employé architecte
Plan architecte
Ingénieur structure
Employé ingénieur
Plan BET
Géomètre
Relevé géomètre
Maître d'ouvrage
Auteur
Superviseur
Coauteur
Lecteur
Figure 8 : Acteurs, Documents et Rôle
Déroulement
Nous avons découpé la scène en sept temps forts.
Temps 0 : L’architecte envoie au géomètre une requête « pour information » où il
demande un relevé topographique du site. Le géomètre lui renvoie un document ;
l’architecte reste superviseur de ce document.
Temps 1 : L’architecte élabore une esquisse du plan (version 1), la rend visible à son
employé dessinateur. Le dessinateur met au propre l’esquisse (version 2), et en
donne l’accès en lecture à l’ingénieur. Ensuite, l’architecte demande à l’ingénieur de
fournir un plan structure (requête « pour information ») dont il sera superviseur.
Temps 2 : L’ingénieur donne à son employé l’accès au plan de l’architecte et lui
demande (de manière informelle) de travailler sur ce projet.
Page 265
Page 266
Temps 3 : L’employé du B.E.T. demande des précisions sur le plan de l’architecte. Il
adresse sa requête « pour information » au dessinateur de l’architecte. Cette requête
est imbriquée dans la requête de l’architecte.
Temps 4 : Le dessinateur de l’architecte répond à cette requête. L’employé du B.E.T.
a donc l’information pour terminer son travail. Il produit une première version (version
1) de son plan. L’ingénieur est coauteur. L’employé du B.E.T. répond à la requête de
l’architecte (temps 1) en lui envoyant son plan.
Temps 5 : L’architecte produit une nouvelle version de son plan (version 3). Son
travail a été modifié et nécessite que le B.E.T. répercute la modification dans ses
propres dessins. Il adresse une requête « pour modification ».
Temps 6 : L’employé du B.E.T. fait la modification (version 2) et clôt la requête.
Temps 7 : L’architecte valide le plan du B.E.T. et, satisfait de l’avancée du travail,
adresse une requête « pour avis » au maître d’ouvrage.
Etc…
VI.
Notre approche
Après avoir déterminé les principes régissant les pratiques de coopération nous
étudions un groupe d’acteurs utilisant les NTIC lors de la conception d’un projet
architectural.
L’étude d’un tel groupe nous permet de valider nos hypothèses concernant la
structuration de l’information, l’organisation des échanges et l’accessibilité des
services.
Objectifs
Cette étude nous permettra en outre de mieux connaître les besoins d’une équipe de
projet en terme d’outil de coopération [1] et la place prise par l’outil dans l’application
des procédures qualité.
Cette étude permettra de déterminer :
•
•
•
•
La compréhension du projet à travers l’outil.
De connaître le rythme des échanges (cycles).
La pertinence des fonctionnalités existantes.
La capacité d’auto organisation d’une structure à travers un outil et une
observation des dérives éventuelles.
•
La place prise par l’outil dans la résolution de conflits.
•
Le rôle de l’outil dans le respect des délais et des contraintes.Nous testons
actuellement plusieurs solutions logicielles afin de déterminer plus finement les
besoins du secteur.
Etude
Afin de reproduire le cadre contractuel, nous menons un travail de conception
coopérative portant sur l’aménagement d’une place urbaine à Nancy. Un plan qualité
est fourni aux intervenants, ce dernier comporte la nomenclature des fichiers, des
indications sur les règles d’échange, spécifie les formats d’échange de documents.
Ce travail est mené dans le cadre d’un module pédagogique où les rôles sont joués
par les étudiants, leurs enseignants mais aussi des intervenants de la mairie et des
commissions de quartier.
Page 266
Page 267
Le suivi de l’expérimentation est assuré par la mise en place de fiches. Ces fiches
permettent de conserver une trace du déroulement de l’expérimentation et des
échanges ‘non informatiques’. Ce dispositif nous permettra lors du bilan de l’étude
d’avoir une vision globale sur le projet et d’identifier les manques du système. Pour
les besoins de l’expérimentations nous utiliserons un collecticiel généraliste (BSCW
développé par GMD-FIT). Par rapport aux besoin que nous avons pu identifier, les
possibilités offertes par cet outil reflètent les fonctionnalités proposées par la majeure
partie des collecticiels que nous avons analysé. Pour cette étude nous nous
affranchirons des considérations ergonomiques, les acteurs étant sensibilisés et
formés à l’utilisation de cet outil.
Ce travail ayant démarré depuis peu, il est trop tôt pour avancer des conclusions.
Cependant, nous pouvons faire quelques remarques :
•
•
•
•
La représentation du projet à travers l’outil semble être bien comprise par les
acteurs.
Après une première phase d’hésitation, nous constatons un début
d’appropriation de l’outil.
L’outil semble apporter une bonne réponse au besoin de mobilité des acteurs.
Enfin nous constatons une bonne réactivité des acteurs face aux requêtes qui
leur sont adressées.
Perspectives
Simplicité d’utilisation ne signifie pas simplicité du modèle sous-jacent, et de ce point
de vue, l’interface utilisateur joue un rôle de premier plan pour représenter
simplement des concepts et des relations parfois difficiles à saisir. L’expérimentation
nous montre notamment que le système de représentation des documents en
dossiers et sous dossier (arborescence) ne permet pas de représenter de manière
efficace la complexité des relations entretenues entre acteurs et documents. En effet
l’utilisation d’un système arborescent rend difficile la mise en relation de documents
appartenant à des branches différentes et conduit parfois à multiplier les copies.
Nous nous attachons actuellement à spécifier les caractéristiques d’une interface
permettant de résoudre ces problèmes de communication entre acteurs du bâtiment.
1
2
3
4
5
6
Marquis, L., Aussel, C., Dumesnil, J.-L.. « Harmonisation et normalisation des
échanges graphiques informatisés dans les projets de construction ».
MédiaConstruct, Paris, 1997.
Bentley, R., Busbach, U., Sikkel, K. : The Architecture of the BSCW Shared
Workspace System. Proceedings of the ERCIM workshop on CSCW and the
Web, Sankt Augustin, Germany, February 7-9, 1996.
www.cvw.mitre.org
Midler, Ch., Jouini, S. : « Ingénierie concourante dans le bâtiment : synthèse des
travaux du GREMAP (Groupe de Réflexion sur le Management de Projet) ». Plan
Construction et Architecture, Recherche n°75, 230 p., Paris, 1996
Canals, G., Bouthier, Ch., Godart, C., Molli, P. : Tuamotu : Une infrastructure
distribuée pour le support des entreprises-projet. NOTERE'98, Montréal, Canada,
M. K. R. Dssouli, P. Dini (éditeur), CRIM, p. 103-118, Montréal, 1998.
Schultz, R. : Decision Tracking in AEC projects.
URL : www.integrated-aec.com/Comm_in_AEC.html
Page 267
Page 269
recherche d’informations techniques par l'image
Equipe :
Gilles HALIN, Jean-Claude BIGNON, Walaiporn NAKAPAN,
Pascal HUMBERT, Marc WAGNER
La recherche d’informations techniques occupe une place importante dans lle
processus de conception en architecture. L’utilisation de l’image, comme support à
cette recherche d’informations, offre de nouvelles perspectives dans la réalisation de
processus de prospection. Elle permet notamment à l’utilisateur de mettre
rapidement son besoin en correspondance avec l’information proposée. Nous
présentons ici les principes d’une recherche interactive et progressive d’images pour
la consultation d’une base d’informations techniques. Nous expliquons également
comment les images du Web servent de support à cette recherche.
L'accès à l'information technique et plus particulièrement l’accès à l'information sur
les produits du bâtiment occupe dans le processus de conception une place critique.
Or la démarche de conception architecturale est indissociable d’une bonne maîtrise
des techniques, matériaux et produits nécessaires à la réalisation des ouvrages. La
connaissance actualisée des technologies, des produits et de leur mise en œuvre
apparaît comme un moyen de fiabiliser la demande de qualité architecturale.
Toutes les recherches en cours sur les pratiques de conception font apparaître
l’importance de l’image pour les architectes. Dans une documentation sur les
produits du bâtiment où en règle générale, chaque gamme, chaque produit, chaque
exemple de réalisation est illustré par une image, l’utilisation de l'image comme
support à la recherche d'informations semble plus que pertinente. L’efficacité de
l’image à condenser l’information permet à l’utilisateur de mettre rapidement son
besoin en adéquation avec l’information présentée.
Nos travaux sur la modélisation et l’assistance à la conception technique en
architecture nous ont amené à développer un processus de recherche à partir
d’images permettant de retrouver des produits et matériaux du bâtiment. Ce
processus permet à l’utilisateur d’exprimer son besoin de manière progressive sans
manipuler le vocabulaire précis du domaine. Cette forme de recherche devient
réellement pertinente grâce à l’utilisation d'Internet. En effet, afin d’assurer une veille
technologique constante, nous collectons régulièrement, grâce à l’utilisation d’un
robot spécialisé, des images extraites des sites des fournisseurs de produits.
Nous présentons ici les critères et les techniques nécessaires à la sélection d’images
pertinentes à partir de sites Web, ainsi que l’utilisation de ces images dans un
processus de recherche interactif et progressif. Ces nouvelles technologies trouvent
leurs applications comme mode de navigation dans la base de données informatives
sur les produits du bâtiment du CRIT1 (Centre de Ressources et d’Informations
Techniques de Lorraine et d’Alsace).
I.
Critères pour la sélection d’images pertinentes
L’image utilisée comme nouveau support à la recherche d’informations techniques
possède de nombreux avantages : l’assimilation rapide, la stimulation créative, la
génération d’idée, la richesse informationnelle… Mais ces qualités peuvent être,
dans certains cas, considérées comme des inconvénients. Ainsi, la pluralité de
1
http://www.crit.archi.fr
Page 269
Page 270
lecture, la surcharge informationnelle, le déficit informationnel, ou encore l’ambiguïté
graphique sont des caractéristiques que peut posséder une image. Une image, qui
souffrira de l’un de ces défauts, ne sera pas pertinente pour une recherche
d’informations techniques, car dans ce type de recherche une interprétation précise
de l’information présentée est nécessaire. Il faut alors répondre à la question « qu’est
ce qu’une image pertinente pour la recherche d’un produit ou un matériau ? »
Les propriétés d’une image pertinente
Nous proposons trois principes permettant de déterminer qu’une image est
pertinente pour la recherche d’informations techniques : le principe d’analogie, le
principe de forme, et le principe de contexte.
Le principe d’analogie suppose que l’image doit avoir une similarité forte avec le
produit représenté. Une image est pertinente visuellement si elle correspond aux
critères suivants :
•
•
•
•
Il doit exister une similarité de couleur entre l’image et les couleurs
habituellement dominantes du produit représenté,
L’objet doit plutôt être représenté en entier. Plus il sera tronqué, plus il faudra
interpréter les parties manquantes,
L’échelle de représentation doit permettre à l’objet représenté d’occuper une
surface importante dans l’image. Moins la surface sera importante et plus
d’autres parties de l’image pourront jouer le rôle de sujet principal,
Il faut maintenir dans la représentation de l’objet des éléments de son
environnement d’usage. (ex. Un type de robinet sera mieux perçu s’il est situé à
proximité d’un évier ou d’une chaudière).
Le principe de forme prend en considération la forme (largeur, hauteur, proportion)
de l’image. Une image est pertinente graphiquement si elle correspond aux critères
suivants :
•
•
la taille d’une image sélectionnée (largeur, hauteur) doit être celle d’une
photographie standard,
la proportion d’une image (largeur/hauteur) doit être dans un intervalle limité,
proche d’une proportion d’un carré.
Enfin, le principe de contexte permet de minimaliser l’effort de l’interprétation. Audelà du décodage sémiologique, l’interprétation d’une image implique des processus
inférentiels. Cette interprétation repose sur des informations non codées dans
l’image généralement appelées contexte [1]. Une image sans contexte, c’est-à-dire
sans texte ou légende associé, n’est pas pertinente. Pour qu’une image vérifie le
principe de contexte, il faut que le contexte proche de l’image ne soit pas hors sujet,
il doit faire référence à des informations du domaine, ici les produits du bâtiment.
À partir de ces principes, des critères de sélection ont été définis.
Internet, source d’images
Internet et plus particulièrement le Web représente une source d’informations
intarissable où les images sont nombreuses et variées. Nombreux sont maintenant
les fabricants de produits qui proposent leur catalogue illustré de produits sur
Internet. L’analyse de ces sites et l’extraction de leurs images, à l’aide des critères
de sélection émis précédemment, vont nous permettre d’approvisionner
régulièrement notre base d’image. Par cet approvisionnement régulier, nous
réalisons une veille technologique par l’image, aide indispensable à tout concepteur.
Page 270
Page 271
II.
Extraction et indexation d’images à partir du Web
Le processus d’extraction d’images à partir du Web comporte une sélection des
images et une indexation de leur contexte. La sélection suit un arbre de décision.
L’indexation associe aux mots du contexte des termes de thesaurus.
La sélection d’images
Chaque nœud de l’arbre de décision [2], représente une question (un critère)
permettant la sélection de l’image. Ici, l’arbre est binaire, car les réponses aux
questions sont soit « oui » soit « non ». Si une image vérifie tous les critères dans
l’ordre des nœuds parcourus, elle est jugée pertinente pour la recherche
d’informations techniques. Voici la liste ordonnée des nœuds de l’arbre :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
La page où se situe l’image est-elle à une distance proche de la racine du site
parcouru ?
La page où se situe l’image est-elle en français ?
L’image est-elle dans une page intéressante (présentation de catalogue) ?
La forme de l’image est-elle bonne ?
L’image a-t-elle un contexte ?
Le contenue du contexte est-il intéressant ?
Le résultat de l’extraction est une liste d’images associées à leurs contextes.
L’indexation
L’indexation procède à l’analyse des contextes extraits précédemment, afin de
déterminer les termes du thesaurus qui feront partie de l’indexation de l’image. Le
processus d’indexation s’appuie sur la technologie des n-grammes [3], il suit les
étapes suivantes :
•
•
•
•
À chaque terme du thesaurus est associée sa représentation en tri-grammes et
bi-grammes.
Les contextes de chaque image sont analysés afin d’en extraire des groupes
nominaux. À chacun de ces groupes nominaux est alors associée sa
représentation en tri-grammes et bi-grammes.
Une fonction de mise en correspondance évalue la distance, à l’aide des
représentations en tri-grammes, entre chaque groupe nominal contenu dans les
contextes et les termes du thesaurus.
Un tri est alors effectué pour sélectionner les termes du thesaurus les plus
pertinents.
On obtient ainsi pour chacune des images extraites une indexation contenant un
vecteur pondéré de termes du thesaurus. Ces images et leur indexation vont être le
support au processus de recherche interactive et progressive d’images.
III.
La recherche interactive et progressive d’images
La recherche interactive et progressive d’images repose sur l’utilisation d’un
bouclage de pertinence [4] composé de visualisation, choix, et analyse de choix. Il
permet à l’utilisateur de mettre son besoin en correspondance avec l’information
présentée par application d’un processus cognitif reposant sur une suite de
raffinements successifs.
Page 271
Page 272
Le processus de recherche
Le processus de recherche peut être décrit de la manière suivante :
•
•
•
•
l’utilisateur visualise les images. Ces images sont présentées sous forme
d’imagettes à l’intérieure d’une mosaïque,
l’utilisateur donne son avis sur chacune des images qui lui sont présentées.
Trois possibilités lui sont proposées : choisir l’image, rejeter l’image, ou laisser
un avis « indifférent »,
après validation de son choix, l’utilisateur laisse le système analyser celui-ci,
le système, grâce à l’analyse du choix de l’utilisateur, va sélectionner de
nouvelles images qu’il va proposer de nouveau à l’utilisateur.
Ce processus continue jusqu’à ce que l’utilisateur juge que les images proposées
sont toutes suffisamment pertinentes. Il demande alors au système de lui proposer
les produits correspondant à ces images.
L’analyse des choix
L’analyse des choix repose sur un calcul d’un poids de pertinence [5] pour chacun
des termes présents dans les images choisies et rejetées. Plus le terme est présent
dans les indexations des images choisies plus son poids de pertinence sera proche
de 1 et réciproquement, plus le terme est présent dans les indexations des images
rejetées plus sa valeur sera proche de -1.
La propagation de ces poids dans le thesaurus, qui joue ici le rôle de la
connaissance qu’a le système du domaine du bâtiment, permet une évaluation du
besoin de l’utilisateur. Un parcours en largeur d’abord des liens
« générique/spécifique » sélectionnant les concepts du thesaurus dont le poids est
supérieur à un seuil, permet la formulation d’une nouvelle requête. Cette requête,
tout comme les indexations, a la forme d’un vecteur pondéré de termes du
thesaurus.
Le modèle vectoriel [5] peut alors être utilisé comme modèle de mise en
correspondance entre la requête, ainsi obtenue, et les indexations des images de
notre base. Cette mise en correspondance donne comme résultat une liste pondérée
d’images qui peut être triée afin de ne présenter à l’utilisateur que les plus
pertinentes (poids le plus fort).
IV.
Applications
Deux applications ont été réalisées à partir des méthodes présentées
précédemment. La première application sert à approvisionner la base et la deuxième
utilise ces images pour rechercher des informations techniques.
Le robot d’extraction et d’indexation d’images à partir du Web.
La première application est un robot spécialisé dans l’extraction d’images de produits
du bâtiment à partir du Web. Écrit en Java, il extrait et indexe les images de produit
du bâtiment dans les pages Web en parcourant et analysant les documents HTML
des sites des fabricants de produits.
Ce robot est composé de deux parties principales :
•
•
l’extraction et l’indexation automatique,
le contrôle de pertinence visuel.
Page 272
Page 273
Ces deux parties font de ce robot logiciel, une application semi-automatique. Le
robot fonctionne de la manière suivante :
À partir d’un répertoire de sites Web de fabricants de produits, le robot analyse
chacun des sites ainsi que tous les liens s’y trouvant référencés. Le calcul d’une
distance par rapport à la racine du site détermine les pages à parcourir. Seules les
pages susceptibles de présenter des produits du bâtiment sont analysées. Par
exemple, les pages dont le nom contient des mots proches de « historique »,
« adresse », ou « usine », … ne sont pas analysées, car il y a de forte chance
qu’elles ne contiennent pas de présentation de produit. Puis, le robot extrait les
images en respectant le processus de sélection et d’indexation définit
précédemment.
À cette étape, l’intervention d’un administrateur semble nécessaire afin de contrôler
la pertinence des images extraites. Cette intervention humaine permet de s’assurer
que les images candidates vérifient le principe d’analogie.
L’outil d’aide à la recherche d’informations techniques par l’image
Cette application utilise le processus de la recherche interactive et progressive
d’images présenté plus haut et le met en œuvre la manière suivante :
A.
Une première fenêtre demande à l’utilisateur soit de formuler une première
demande en choisissant une fonction constructive, soit d’obtenir les premières
images à partir d’un tirage aléatoire.
B. Le premier ensemble d’images est présenté sous la forme d’une mosaïque
d’images.
C. L’utilisateur visualise ces images (cf. Figure 1) et donne son avis sur chacune
d’elle : « oui », « non », « peut-être ».
D. Après cette étape, l’utilisateur à la possibilité de continuer le processus en
demandant au système de nouvelles images (E) ou de l’arrêter en demandant
les produits correspondant à son choix (G).
E. Le système analyse les choix afin de construire une nouvelle requête pour
sélectionner de nouvelles images.
F. Les images déjà choisies et les images les plus pertinentes du nouvel ensemble
d’images sélectionnées sont présentées à l’utilisateur (C).
G. L’analyse des choix permet au système de construire une nouvelle requête pour
sélectionner dans la base des produits ceux qui illustrent ce choix.
Figure 1: Mosaïque d’images permettant à l’utilisateur de choisir ou rejeter des images.
Page 273
Page 274
V.
Conclusion
Ces deux applications montrent que l’utilisation de l’image dans un processus de
recherche interactif et progressif permet à un acteur du bâtiment de confronter et de
préciser son besoin en informations techniques en le projetant sur des
représentations concrètes de produits. Ce processus n’est réalisable que si les
images vérifient trois principes (analogie, forme, contexte) permettant au dialogue
entre le système et l’utilisateur d’être le plus cohérent possible.
Internet joue un rôle important dans la mise en œuvre de ce processus : les images
qu’il fournit et son expansion constante transforment ces applications en outils d’aide
à la veille technologique. Cette veille technologique sera entièrement automatisée
dès que l’extraction et le choix des « bonnes » images ne demanderont plus
d’intervention humaine. Ceci ne peut être envisageable que par l’utilisation des
techniques de reconnaissances de formes utilisées en analyse d’images.
Références
[1] Reboul, H. and Moescler, J
La Pragmatique aujourd’hui. Une nouvelle science de la communication
Seuil, Paris (1998).
[2] Mitchell, Tom M.
Decision Tree Learning, Machine Learning
McGraw-Hill, New York (1997), pp. 52-80.
[3] Hallab, M., Lelu, A. : Proxilex
un outil d’approximation orthographe à partir des fréquences des n-grammes
Hypertextes hypermédias et internet, 5e conférence internationale H2PTM’99, Paris
(1999), pp. 201-209
[4] van Rijsbergen, C.J.
Information Retrieval. 2nd edition Butterworths, London (1979).
[5] Halin, G., Créhange, M., Kerekes P.
Machine learning and vectoriel matching for an image retrieval model: EXPRIM and
the system RIVAGE.
Proceedings of the ACM 13th International Conference on Research and
Development in Information Retrieval, Brussels (1990), pp. 99-114.
Page 274
Page 275
Le projet Communication
et Outils de CAO
Équipe :
Farid AMEZIANE, Michel FLORENZANO,
Stéphane LASSERRE, Doctorant depuis Octobre 1998 ;
Salah BELHADJ, Doctorant depuis Novembre 1999
Partenaire
Nemetschek France, éditeur de logiciels pour les métiers de
l’architecture
Ce projet prolonge des questions déjà posées par les programmes de recherche
conduits au GAMSAU depuis sa création, à propos de l’activité de production
architecturale. Il porte sur la gestion des informations descriptives du bâtiment durant
l'ensemble des étapes qui rythment son cycle de vie : conception, ingénierie,
réalisation, fonctionnement et maintenance.
I.
Objectifs du projet
A l'image d’autres secteurs industriels, un grand nombre de programmes de
recherche se focalisent aujourd’hui sur ces questions et tentent de contribuer à
l'émergence d'outils flexibles et coopérants pour faciliter les échanges d'informations
entre l'ensemble des partenaires de la filière bâtiment. Dans ce contexte, le projet
« Communication et outils de CAO », s’est donné pour objectif de valider les
perspectives dégagées par :
•
•
•
l'approche objet intégrée dans les systèmes de gestion de bases de données et,
l'approche paramétrique des systèmes de CAO mécanique, et
l'exploitation des outils et langages liés au réseau Internet.
A l’image des projets normatifs en cours aux niveaux français, européen et
international, nous considérons qu'un bâtiment peut être vu comme un objet
industriel particulier, composé d'un grand nombre d'objets de type
« Entité_Bâtiment » inter-reliées. Que ces composants soient réalisés sur place (les
ouvrages) ou manufacturés (les produits industriels), ils répondent à des
caractéristiques connues (administratives, réglementaires, commerciales, mise en
œuvre, etc.). Notre ambition est donc de proposer un système autorisant le partage
de ces données, produites et manipulées par l’ensemble des partenaires rassemblés
à l’occasion d’un projet d’architecture Son implémentation s'appuie sur l'intégration
de bases de données réparties via la technologie du World Wide Web, autorisant
ainsi les manipulations à distance. Dans un contexte de travail coopératif, cette
approche dépasse la seule phase de conception de bâtiment et intéresse largement
l'ensemble des équipes du processus de production. La maîtrise d'ouvrage voit
notamment dans ce type de système le moyen d'améliorer les activités de gestion du
fonctionnement et la maintenance des édifices.
Ce programme développé sous la direction de Farid Ameziane et Michel Florenzano
se propose de contribuer à l'étude et à la mise en place d'un système de gestion
coopérative d’informations du bâtiment, qui serait initié durant la phase d’ingénierie,
enrichi durant la réalisation de l’édifice et maintenu dans les phases d’exploitation et
de maintenance par le propriétaire de l'ouvrage. En s’appuyant sur une approche
base de données et sur le réseau de communication Internet, ce projet a produit un
schéma conceptuel de données qui représente l'univers des connaissances propres
au bâtiment.
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Les données multimédias d’une « Entité_Bâtiment »
Données descriptives d’un objet de type système-modulaire de faux-plafond. L’implémentation
dans le système de gestion de bases de données O2 de O2 Technology,Inc. et les
représentations associées
Données descriptives d’un objet de type système modulaire de faux-plafond.
L’implémentation dans le système de gestion de bases de données O2 de O2
Technology,Inc. et les représentations associées Ce schéma conceptuel permet de
construire un ensemble cohérent d'entités dans une base de données, de produire
les représentations associées à cet assemblage complexe et de pouvoir les
manipuler à distance selon différents points de vue d’acteurs. Ce projet s’est fondé
sur les hypothèses suivantes :
•
l'univers de connaissances du secteur de la construction est largement réparti
mais accessible via des réseaux informatiques,
Page 276
Page 277
•
•
à l'image de l'économiste de la construction, un bâtiment peut se voir au travers
des ouvrages qui le composent,
la description d'un bâtiment peut se développer progressivement et être
accessible à l'ensemble des partenaires du projet.
En collaboration avec l’entreprise Nemetschek France, nous avons proposé
d’exploiter ces premiers résultats en intégrant les concepts de « prescription
d’ouvrage », de « lecture métier » et de « traçabilité des décisions » à un outil
existant de CAO pour le bâtiment. Focalisée sur les notions de filières métiers et de
profil d’acteur, cette contribution devra aboutir à la formalisation d’un modèle
dynamique de représentation des informations manipulées. Cette formalisation sera
exploitée au travers d’un outil réseau dédié à la gestion d’informations descriptives
du bâtiment dans un contexte de travail collaboratif.
Les travaux conduits s’intéressent aux échanges d’informations générés par l’activité
de construction. Ils se donnent pour objectif de permettre aux différents partenaires
du projet architectural de partager les données techniques qui caractérisent un
bâtiment, en mettant en place un système d’informations structurés accessible via le
réseau Internet, et capable de délivrer une réponse métier en fonction d’un
questionnement particulier. Parallèlement, il s’agit de développer dés la phase
d’ingénierie un système d’aide à la prescription d’un ouvrage qui s’appuie à la fois
sur les spécificités d’un produit et sur un processus de compromis entre partenaires
de compétences distinctes. A toutes les étapes du cycle de vie du bâtiment, nous
souhaitons améliorer l’expertise de chacun d’entre eux, faciliter les démarches
« qualité » menées lors de la phase de réalisation, et guider le maître d’ouvrage dans
la recherche d’informations lors de l’exploitation de l’édifice.
Existant solutions
proposition
1
Proposition 2
Filter
Proposition
Architect validation
proposition n
New
choice
with
date
Industrial culture
Industrial culture
Lawful culture
Lawful culture
Capitalized
Capitalized
professional
professional
culture
culture
L’aide à la décision s’appuie sur des connaissances pluridisciplinaires validées par
un architecte dont le rôle est de faire une synthèse des propositions.
Notre objectif principal est de faire profiter le secteur de la production de bâtiment
des avancées développées depuis de nombreuses années dans les secteurs de la
production industrielle manufacturière. C’est pourquoi les concepts sur lesquels
s’appuient notre travail sont déjà connus du monde industriel. Leur application au
domaine du bâtiment est maintenant réçente puisqu’il s’agît de concepts tels que
l’ingénierie concourante, l’historique de conception, ou la traçabilité des décisions. Il
s’agit donc pour nous de contribuer à l‘émergence des nouveaux outils de la
production architecturale.
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II.
Méthodes et outils du projet
Le modèle conceptuel développé dans le projet « communication et outils de CAO »
structure l’ensemble des informations qui décrivent un édifice. Pour développer ce
modèle conceptuel nous nous appuyons sur les résultats des travaux normatifs les
plus avancés dans le domaine :
•
•
Les travaux normatifs du projet international STEP et ses retombés sur le
secteur de la CAO (description normalisée des modèles géométriques solides
notamment).
Les « Industry Fondation Classes » pour le bâtiment développés par
l’International Association for Interoperability qui regroupe l’ensemble des
leaders de la construction et des éditeurs de CAO pour le bâtiment.
Notre travail consiste donc à enrichir ce modèle par le développement et
l’implémentation de méthodes aptes à gérer la multi-représentations des ouvrages.
Par ailleurs, ce modèle prend en compte :
•
•
les processus de réalisation des ouvrages (aspect temporel, démarches qualité,
etc.), au travers d’un modèle conceptuel processus/produit),
l’aspect distribué des informations manipulées (fournisseurs matériaux,
constructeurs, prescripteurs, éditeurs de textes de références, etc.),
Ces préoccupations ont pour volonté d’aller vers la réalisation d’une base de
données unique pour décrire un projet de construction de sa conception à la gestion
de son fonctionnement, en passant par sa réalisation. Ces travaux se sont
développés notamment autour des méthodes, des langages et des mécanismes qui
permettent de proposer aujourd’hui des systèmes d’échange d’informations dédiés
au secteur du bâtiment :
•
•
•
•
•
•
les formalismes de représentations de données qui permettent de développer
des schémas conceptuels de données qui tiennent compte de l’évolutivité des
informations et de l’aspect multi-acteurs du domaine de la construction (les
langages Express, Expresse-G et UML),
les langages émergents au niveau des réseaux pour décrire des scène 3D
interactives indispensables à la création d’interfaces 3D et pour développer des
accès en ligne à des données distantes (VRML),
les systèmes de gestion de documents ou d’armoires à plans informatisées qui
héritent des concepts des Systèmes de Gestion de Données Techniques
(SGDT) arrivés à maturité dans les secteurs de l’industrie (les SGDT proposés
par les groupes Constructeo et OTH entre autres),
les nouveaux concepts de gestion de l’information comme le data warehouse ou
le datamining, dont on pressent une application dans le secteur de la
construction qui porte une grande quantité d’informations souvent non
organisée, difficilement partagée, et peu réutilisée,
Les systèmes de gestion de bases de données (Après le système O2 de O2
Technology,Inc., nos expérimentations se tournent aujourd’hui vers ORACLE de
Oracle, Inc. Qui intègre maintenant les concepts de l’approche « objets » à une
architecture de système déjà éprouvée dans le domaine de la gestion de grands
volumes de données).
Les logiciels de CAO orientés métier qui offrent aujourd’hui une bonne réponse
en ce qui concerne la réalisation et la communication de documents graphiques
(AutoCAD d’AutoDESK,Inc. et AllPLAN de Nemetscheck notamment).
Un premier travail conceptuel a été conduit afin de proposer un schéma de données
apte à représenter un édifice en situation d'ingénierie. A partir de ce travail de
modélisation des connaissances architecturales manipulées en situation de projet,
une expérimentation a été menée afin de valider ces résultats. Ce travail représente
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une véritable innovation dans le secteur du bâtiment, qui est toujours confronté aux
différents problèmes que sont :
•
•
•
Gestion d’un débits important d’informations,
Organisation et analyse de ces informations non organisées en l’absence de
normes,
Evolution des informations propres à un ouvrage du bâtiment durant tout son
cycle de vie.
Au travers de cette approche, nous souhaitons apporter une réponse aux
préoccupations majeures soulevées par l’amélioration des échanges de données
électroniques dans le domaine du bâtiment :
•
•
•
•
La centralisation des informations,
Le relais, la distribution, et la conversion de ces informations,
La traçabilité des décisions,
la prise en compte des responsabilités de chaque acteur.
Une validation de ce travail est expérimentée dans le cadre du développement d’un
outils réseau pour l'aide à la prescription des ouvrages dessinés. Dans un premier
temps, nous nous proposons d’implémenter le modèle conceptuel de description
produit/processus initié dans le programme « communication et outils de CAO ».
La figure suivante montre une première approche d'aide à la décision dans un
environnement web. L'ordre des critères et l'importance de chacun d'entre eux au
cours d'une recherche dite soustractive feront l'objet d'une analyse statistique afin de
dégager des « chemins prescriptifs » propres à chaque acteur. Nous pensons ainsi
apporter des connaissances nouvelles à notre schéma de données. Par la suite,
nous envisageons un lien entre le logiciel de CAO ALLPLAN édité par l'entreprise
Nemetschek et ces outils optimisés pour une utilisation en ligne, au travers de la
constitution de catalogues techniques de produits pouvant être associés aux entités
graphiques dessinées.
A partir d'un ensemble de matériaux accessibles sur le web, l'utilisateur isole un ensemble de
produits adaptés par ajout successif de critères prépondérants.
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Dans ce contexte, la collaboration envisagée entre Nemetschek France, éditeur
leader de logiciels de CAO pour le bâtiment et l’umr MAP représente le terrain idéal
pour le développement, le suivi et la validation de ces recherches.
Exemple de représentation en réponse à une requête
III.
Avancement des travaux et diffusion des résultats
Le secteur de la construction n’a pas encore bénéficié de toutes les retombées que
la recherche a déjà apporté aux secteurs industriels (aéronautique, automobile,
industries manufacturières par exemple). Les travaux développés dans le cadre de
ce projet par les stagiaires de DEA et les stagiaires d’école d’ingénieurs permettent
notamment de mettre en évidence la nécessité d’améliorer la circulation des
informations entre les acteurs de la production architecturale par mise en place
d’outils et de méthodes adaptés au travail coopératif.
Il est aujourd’hui indispensable d’aller vers une description du bâtiment ouverte afin
d’intégrer les données manipulées par chaque filière métier. Dans la mesure où ces
données évoluent au cours des différentes phases de conception, de réalisation, et
de maintenance la gestion de ces informations sous-tend l’élaboration de modèles
de description conceptuels qui s’appuient sur les connaissances du domaine.
Ce travail a permis de mettre en évidence les besoins de communication entre
partenaires et a aussi permis de valider nos premières hypothèses relatives à
l’exploitation des outils et technologies liées au réseau Internet pour faciliter
l'approche collaborative du système d'informations conçu.
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Dans un scénario de requête incrémentale, l’utilisateur du système accède à l’information qu’il
recherche par la désignation d’un ouvrage et de ses caractéristiques [Ameziane et Lasserre,
IEPM 2001]
Aujourd’hui, à la suite de la thèse soutenue en 1998 par Farid AMEZIANE, deux
autres sont en cours dans le cadre de ce projet. Ces dernières portent, pour la
première sur l’acquisition d’informations réparties relatives aux produits du bâtiment
(Salah BELHADJ) et pour la seconde sur l’exploitation de données métiers dans un
contexte multi-utilisateurs (Stéphane LASSERRE). Il est important de noter que cette
seconde thèse bénéficie dans le cadre d’une convention CIFRE (Convention
Industrielle de Formation par la Recherche) du soutien d’un éditeur leader du
domaine de la CAO bâtiment (Nemetschek, France).
D'autre part, les travaux réalisés ont fait l'objet de plusieurs communications et
publications en France et à l'étranger. Elles sont référencées dans la liste des
publications de ce rapport.
Les partenaires d’un projet de construction peuvent adapter la description des ouvrages à leurs
propres questionnements. [Ameziane et Lasserre, IEPM 2001]
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THEME 4
PARTAGE
D’INFORMATIONS SUR
INTERNET POUR
L’ARCHITECTURE
Responsables
PARTAGE
D’INFORMATIONS SUR
INTERNET POUR
L’ARCHITECTURE
Jean-Yves Blaise
Anne Durand
25
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L'Urbatecture de Pienza
rendre lisible la richesse du patrimoine
renaissant de Pienza
, rendre lisible la richesse du patrimoine renaissant de Pienza
Équipe :
Renato Saleri, Bruno Queysanne
Partenaire :
MHA – Les métiers de l’histoire de l’architecture
École d’architecture de Grenoble
Bruno Queysanne, Professeur des écoles d’architecture,
Ministère de la Culture, Bureau de la Recherche Architecturale
I.
Le projet
Le CD-Rom « L'Urbatecture de Pienza » vise à présenter la problématique de
l'architecture, de la ville et du paysage telle qu'elle se développe au milieu du XVème
siècle en Italie à l'aube des temps modernes.
II.
Contexte historique
L'expérience de refondation d'un petit bourg toscan d'origine étrusque, Corsignano,
en une ville manifeste des idéaux de la renaissance, s'effectue sous la direction de
l'un des plus grands papes humanistes, Pie II de la famille des Piccolomini (14581464) et selon le projet de Bernardo Rossellino, l'un des architectes les plus actifs
entre Rome et Florence lors de cette période.
fig. 1. L'écran d'accueil du CD ROM l'Urbatecture de Pienza
Devenue Pienza, cette réalisation urbatecturale est considérée comme un des
exemples majeurs de ce qu'il convient d'appeler l'expression prototypique de
préoccupations d'aménagement marquant la transition entre le moyen-âge et la
renaissance. Dans de nombreux domaines, qui vont de l'urbanisme à l'architecture
ou à la peinture, il est intéressant de constater à quel point la représentation de
l'espace se radicalise et transite progressivement d'une construction «panoramique»
à une construction «focale» ; l'exemple de Pienza en est un riche manifeste et ce au
travers de préoccupations de diverses natures :
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•
•
La renaissance du langage classique de l'architecture utilisé non seulement à
l'échelle de l'édifice singulier mais également à celui de la ville et de
l'aménagement du territoire.
La continuation de l'héritage médiéval par l'emploi de certaines formes gothiques
et d'une composition de l'espace en divergence et non seulement en
focalisation, comme le préconisent les nouveaux principes de la perspective.
La prise en compte des problèmes de l'unité de la Chrétienté face à la montée de
l'Islam qui s'est emparé de Byzance en 1453 qui vient perturber la composition de la
place centrale pour ne pas provoquer la sensibilité orthodoxe: en effet l'ombre de la
façade du Duomo devait se projeter à 45° à midi le jour de l'équinoxe sur la grille du
sol de la place. Or le jour de l'équinoxe selon le calendrier Julien ne correspondait
plus avec celui de son évènement selon l'observation astronomique. Cette question
de la «réparation du calendrier» était à l'ordre du jour de l'église occidentale depuis
le concile de Bâle (circa 1430) et le Cardinal de Cuse, grand ami de Pie II, en avait la
charge.
La correction du calendrier, produit de la nouvelle science astronomique, devait se
manifester sur la place de Pienza, et constituait le cœur scientifique du projet. Or le
Pape, cherchant avec difficulté à constituer l'unité des chrétiens contre les
musulmans, renonce à proclamer la nouvelle date de l'équinoxe, conforme au cours
apparent du soleil mais contraire à la tradition et fait modifier le projet pour que la
conjonction entre l'ombre et la grille de la place se produise le jour «orthodoxe» et
non plus le véritable jour de l'équinoxe nouvellement calculé, afin de ne pas
provoquer l'Église d'Orient. D'où une série de conséquences sur le calcul des
hauteurs de la coupe et de l'élévation de l'église ainsi que des bâtiments avoisinants.
Au delà de la perception immédiate, déambulée, du lieu se tissent des liens occultes
révélant des croyances religieuses ou des intrigues politiques, puisant souvent leur
référent symbolique dans la mythologie classique. Cette dimension mythique du
projet est «signalée» dans le texte de description de Pienza par le Pape lui-même,
lorsqu'il décrit par exemple la fenêtre ronde de la façade de la cathédrale, comme un
«œil de cyclope». Or les cyclopes sont précisément parmi les premiers fruits de
l'union de Gaïa et d'Ouranos. On comprend alors tout le soin porté au contrôle de la
lumière et de l'ombre, de l'ouvert et du fermé, du proche et du lointain. Ces couples
fonctionnent aussi bien à l'échelle urbaine / territoriale / cosmique qu'à l'échelle des
édifices singuliers.
fig. 2 . La déambulation dans la place
On peut dire aujourd'hui que Pienza fut un laboratoire en «grandeur réelle»
permettant de tester et valider des hypothèses constructives, architecturales et
urbanistiques dont les grands maîtres s'efforceront de tirer parti, comme c'est le cas
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de la place du Capitole à Rome, que l'on doit à Michel-Ange, et qui réemploie le
principe de mise en scène trapézoïdal du parvis.
Pienza est également à la croisée d'esprits brillants de l'époque: de cette fructueuse
collaboration entre Pie II et Bernardo Gambarelli detto il Rossellino, lui même élève
d'Alberti, naît le projet de Pienza, première «ville nouvelle» de la renaissance.
Nombre de personnages historiques - de Federico di Montefeltri à Michel Ange - y
puiseront l'inspiration pour des œuvres à venir.
III.
Expérimentation Multimédia
La vision de l'historien, confronté à une problématique complexe, empruntant à
travers les cultures et l'histoire les tenants de son évolution, à d'emblée posé la
question d'une « mise à plat » des données et des ressources existantes : comment
rendre compte et surtout représenter les connaissances liées à l'histoire d'un pape lié
par sa destinée à l'identité profonde d'un lieu ?
D'un point de vue théorique, il est avant tout question d'illustrer le passage d'une
vision médiévale du monde à une vision « focale », typiquement renaissante, ce que
Bruno Queysanne appelle l'imaginaire spatial. Au niveau de la recherche historique
et de l'exposé des idées nouvelles, le récit de Pie II, relatant son « retour aux
sources », est un document crucial : une reformulation hypertextuelle de ce support
permet de structurer l'ensemble des savoirs acquis.
D'un point de vue fonctionnel, la difficulté majeure consiste cependant à extraire du
discours de l'historien une vision structurée des connaissances, qu'elles soient
établies ou bien en cours d'élaboration. L'essentiel du travail collaboratif portant alors
sur la fabrication d'un réseau logique connectant les granules d'information
accumulés au fil de la recherche : le synopsis. Par sa portée globalisante, il enrichira
en retour l'univers des connaissances et permettra tout au long de son élaboration de
trier, classer et structurer l'information pour révéler le caractère savant de cette
architecture vieille de cinq cent ans par l'emploi d'outils intellectuels contemporains.
fig. 3 . Un écran du CD-ROM
Le génie de Pienza étant issu, nous l'avons vu, d'interconnexions symboliques et
presque métaphysiques de phénomènes extrêmement disparates, notre but est alors
de pouvoir représenter, forts de ces considérations, des phénomènes liés par
exemple à l'écoulement du temps ou à la perception de volumétries complexes à des
heures différentes de la journée. Il s'agira aussi de pouvoir localiser la ville de Pienza
dans son contexte géographique proche (à l'échelle de la commune ou de la
province), ou encore de permettre l'accès à des endroits normalement inaccessibles
(toitures, cour du Palais Piccolomini...). On voit bien alors de quelle manière les
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nouveaux outils de représentation 3D peuvent être utilisés non seulement pour
représenter un ou des aspects du monde réel mais aussi, pourquoi pas, de devenir
supports d'interaction et de manipulation des données.
Une attention particulière à été portée au scénario et à l'articulation des objets de
connaissance développées: les informations sont reliées de façon transversale par
un système de mots-clés indexant les relations entre objets. L'apport d'objets
nouveaux constituant se fait naturellement par imbrication dans le corpus existant,
pour peu que l'on en articule le contenu à partir d'au moins un mot-clé existant.
Enfin, la 3D temps-réel, axe de recherche à part entière au labo MAP aria, vient
enrichir et illustrer certains aspects illustrant des qualités architecturales du lieu: la
transition progressive du jour à la nuit, l'exposition des bâtiments suivant la course du
soleil ou l'illustration du concept d'horizon urbain perceptible depuis le cœur même
de la ville.
Le CD-ROM l'Urbatecture de Pienza est un produit hybride, gravé et distribué sur
support numérique mais développé à l'aide des « langages et outils du net » (HTML JAVAscript - VRML - Flash - Shockwave...), l'intérêt étant de pouvoir manipuler des
formats et des types de données hétérogènes. Une section « en ligne » permet de
plus de se connecter à un forum constituant un apport en connaissances sans cesse
renouvelées. Il apparaît aujourd'hui que les choix entrepris lors de la scénarisation et
de la réalisation de ce CD-ROM ont permis d'anticiper et de mettre en place une
stratégie de développement et de diffusion de médias pertinente, en accord avec
l'évolution des technologies et des ressources matérielles et logicielles émergentes.
Le CD-ROM est diffusé depuis le printemps 2001
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Parcours d'Opéra, l'Opéra de Jean Nouvel à Lyon
l'Opéra de Jean Nouvel à Lyon
Équipe
Hervé LEQUAY, Frédérique MATHIEU, Marc CHASSIN, Hervé
SAILLET
Partenaires
Ministère de la Culture, Bureau de la Recherche Architecturale,
Opéra National de Lyon
Le projet « Parcours d'Opéra » s'inscrit dans une volonté d'utiliser les techniques
numériques les plus novatrices au service de la diffusion de la culture architecturale.
Ce travail est l'occasion de faire découvrir au grand public les coulisses d'un bâtiment
public au fonctionnement complexe, et une œuvre d'architecte depuis la naissance
de l'idée jusqu'à sa « mise à flots », en passant par les aléas techniques de sa
réalisation.
L'Opéra de Lyon, construit initialement par Soufflot, a été en 1990 l'objet d'une
complète restructuration dont l'architecte Jean Nouvel a été le maître d'œuvre.
L'objectif du projet était de proposer une visite du bâtiment, afin d'en comprendre à la
fois le fonctionnement et le travail de restructuration. Promenade architecturale dans
des lieux habituellement fermés au public, mais également exploration d'un projet de
rénovation de grande ampleur, événement médiatique important dans la vie
lyonnaise et dans le panorama des grands opéras internationaux.
Il a été choisi d'utiliser au mieux les technologies multimédia, afin de rendre compte
de la richesse et de la complexité des lieux, au niveau des organisations et relations
spatiales, des ambiances sonores, lumineuses. Diffusé sur CD-Rom, « Parcours
d'Opéra » met en œuvre modélisation 3D, vidéos tournées dans les lieux, images
fixes, textes, interviews, ambiances sonores, extraits d'opéra, sous-titrage pour la
version anglaise, le tout dans une présentation évoquant, par le choix de la charte,
les textures et ambiances développées par l'architecte dans son projet. La visite
complète du CD-Rom se fait en plusieurs heures.
IV.
Scénario
Trois grandes sections structurent le CD-Rom :
•
« Contexte » situe l'Opéra dans la ville, et permet de découvrir l'extérieur du
bâtiment. Cette partie est illustrée par des commentaires de Jean Nouvel sur
ses rapports aux commanditaires de l'opération ;
Page 289
Page 290
•
•
« Chantier » décrit l'historique de l'Opéra initial et du chantier de restructuration.
Cette partie est illustrée par des interviews de l'architecte, en commentaires de
vidéos et de photographies prises lors du chantier ;
« Visite » est le cœur de la présentation. Son principe en est une visite dont le
point d'entrée est une maquette 3D axonométrique écorchée de l'Opéra, dans
laquelle l'utilisateur visualise la complexité du bâtiment, son organisation spatiale
et ses lieux les plus significatifs. Ayant choisi un point d'entrée, il pourra ensuite
se déplacer dans les locaux par le biais de parcours vidéo interactifs (tournés en
SteadyCam), obtenir toutes les informations nécessaires sur les lieux, puis
passer par les chemins naturels (portes, escaliers, ascenseurs) vers d'autres
lieux ou revenir à la maquette principale.
Cette partie, qui représente environ 70% du CD-Rom, accueille également des
« événements » visuels et sonores, qui sont des vidéos tournées pour l'occasion ou
des extraits de spectacles illustrant le fonctionnement de la maison Opéra. Comme
dans les autres parties, des commentaires de l'architecte, des gestionnaires, des
artistes ou du personnel viennent ponctuer la présentation.
L’originalité du document consiste à déambuler par le moyen de parcours filmés
dans les différents lieux significatifs du bâtiment comme les studios du ballet, la
grande salle, les espaces scéniques, l'amphithéâtre, la salle de répétition, la salle
des chœurs, les espaces publics, etc. Pendant ces parcours, ces promenades
architecturales, on donne à voir les particularités, les spécificités de ce bâtiment. À
chaque pause de parcours, on accède à des informations sur l’usage du lieu, sa
fréquentation, comment on vit et travaille dans ces lieux. Ce sont des évènements
filmés (répétitions, mise en place de décors, lumières, ateliers de couture, extraits de
spectacles…). Il est possible aussi d’opter pour le subjectif de l’architecte à travers
des entretiens soit par rapport à la conception générale du bâtiment, soit lieu par lieu
suivant les thématiques. Nous avons choisi d’utiliser suivant les propos, des images
fixes, des sons, des plans, des visualisations par maquettes 3D.
V.
Diffusion
Le CD-Rom a été présenté au Milia 98, au Midem 98, aux « Assises de l'innovation »
98, au prix Moëbius 98, au F.A.U.S.T. 98… Sa diffusion a pour l'instant été limitée à
plusieurs lieux lyonnais (Opéra, Fnac, École d'Architecture). La diffusion reprendra
en 2001 par le biais du réseau Culture, en direction des écoles d'art et d'architecture,
des universités, des ambassades, etc.
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Sebastiano Serlio à Lyon, Architecture et Imprimerie
Architecture et Imprimerie
Équipe
Hervé LEQUAY, Frédérique MATHIEU, Renato SALERI, Marc
CHASSIN
Partenaires
Institut d'Histoire de l'Art, Université Lumière Lyon 2
Sylvie DESWARTE-ROSA, directeur de recherche.
Bibliothèque de la Part-Dieu, Lyon.
Sebastiano Serlio, architecte du XVIème siècle, a dessiné pour Lyon plusieurs
immeubles dont il ne reste de traces que des plans et des esquisses. L'unité CNRSESA n°5049 de l'Institut d'Histoire de l'Art, dirigée par Sylvie DESWARTE-ROSA, est
spécialisée dans l'étude de la production de cet architecte, et a organisé un
séminaire « Sebastiano Serlio à Lyon, architecture et imprimerie » lors des onzièmes
entretiens du centre Jacques Cartier, à Lyon, du 7 au 10 décembre 1998.
Parallèlement au colloque, était présentée une exposition à la bibliothèque
municipale de Lyon Part-Dieu, en novembre et décembre 1998.
Le projet était de présenter dans le cadre de l'exposition une reconstitution en image
de synthèse d'un bâtiment imaginé par Serlio pour la ville de Lyon. L'objectif en était
de proposer des hypothèses de reconstitution de cet immeuble, et de les présenter
au public à la fois comme résultat de recherche des historiens, et comme exemple
d'utilisation des outils de modélisation 3D et du multimédia pour la reconstitution
historique.
I.
Reconstitution
Le travail de reconstitution a porté sur un projet d'îlot d'habitation au cœur de Lyon,
en bord de Saône (Port du Temple). L'étude s'est faite à partir des ouvrages et des
esquisses de Serlio (2 projets pour le même bâtiment, elles même extraites de 2
copies successives du « Livre extraordinaire », copies comportant des différences et
des imprécisions), et d'hypothèses fondées sur des bâtiments projetés ou existants
précédents.
Les sources iconographiques et textuelles ne comportent
renseignements permettant une modélisation du bâtiment :
•
•
•
•
•
que
peu
de
peu d'informations précises sur les aménagements intérieurs ;
un seul plan pour l'ensemble des 3 niveaux, et trois façades ;
pas d'informations sur la modénature (corniches, architraves, serlienne) ;
imprécisions dues aux traductions françaises du texte italien ;
incohérences entre description textuelle et planches graphiques.
Plutôt que de s'intéresser à la modélisation fine d'un des projets de Serlio, difficile à
mener à cause de l'imprécision des détails, on s'est limité à la modélisation des deux
variations proposées par Serlio, le choix des détails de modénature se faisant en
partant de bâtiments mieux connus des historiens.
Page 291
Page 292
II.
Support
Le support de présentation est une borne interactive permettant la comparaison de
deux hypothèses de reconstitutions. La borne, outre des écrans successifs de
présentation de Serlio et du travail réalisé, offre la possibilité d'effectuer des allersretours rapides entre les deux hypothèses, en choisissant sur plan des angles de
vues différents. Selon les points de vue, ont été choisis deux types de représentation
: des images fixes ou des scènes QuickTime Virtual Reality (QTVR), dans lesquelles
l'utilisateur peut tourner sur lui-même, agrandir ou réduire l'angle d'ouverture,
regarder vers le haut ou le bas.
Les reconstitutions ont été modélisées sur des outils de DAO 3D standards tels
qu’ArchiCAD, Zoom, Art•lantis. La borne interactive elle-même a été réalisée avec
Director, sur plate-forme PC.
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Le réseau @archi.fr
moteurs d'indexation et de recherche de documents
services réseaux
Équipe
Jean-Yves BLAISE, Pascal BÉNISTANT, Anne DURAND,
Romaric PAOLI, Serge FARAUT
Partenaires
Direction de l’Architecture et du Patrimoine, Bureau de la
recherche architecturale et urbaine
Dans le domaine de l'architecture et de ses rapports avec le territoire et la ville,
différents organismes et établissements français et européens se sont associés pour
créer le réseau @archi.fr dont les objectifs sont les suivants :
•
•
•
réaliser un traitement coopératif des informations sur leurs activités et leurs
fonds documentaires respectifs ;
mettre en œuvre des méthodes et services interactifs pour la transmission de
savoirs issus de la pratique professionnelle, de l'enseignement ou de la
recherche ;
créer un site numérique partagé, ouvert au débat d'idées et au service de la
création architecturale.
Le réseau @archi.fr regroupe aujourd'hui un ensemble de sites webs hébergés et un
ensemble de sites webs administrés par leurs auteurs.
Dans ce cadre nous avons développé un ensemble d'outils d’aide à la recherche
d’informations et nous assurons le rôle de tête de réseau pour la communauté ainsi
réunie - écoles d’architecture et organismes publics de promotion de l’architecture.
Moteurs d'indexation et de recherche de documents
MIARA (Moteur d'Indexation des Actualités du Réseau @Archi.fr) est un indexeur
d'adresses webs qui répertorie chaque URL en fonction d'un ensemble de critères de
description de l'information issu d'une discussion ouverte entre les membres du
réseau
SAARA (Système d'Annotations d'Adresses du Réseau @Archi.fr) couple une
approche base de données d'adresses Webs avec une approche indexation de
mots-clefs. Ceci permet, au-delà du recensement d'adresses webs annotées, de
rechercher une information par mots-clefs sur un ensemble restreint de sites webs.
IMCRA (Indexeur de Mots-Clefs pour la Recherche dans @Archi.fr) est un moteur de
recherche sur les informations textuelles contenues dans l’ensemble des serveurs
WWW appartenant au domaine de nommage Internet “ archi.fr ”. Ce moteur est
conçu de manière à faciliter cette recherche d’information en proposant avec une
même interface aussi bien des requêtes indifférenciées sur le contenu de l’ensemble
des serveurs, que des requêtes thématiques sur des ensembles de serveurs
spécifiques.
SIGNORA (Signets du Réseau @Archi.fr) est un moteur permettant de regrouper les
liens thématiques répertoriés par les membres du réseau : enseignement,
construction, paysage, transports, photographie…
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Le projet MIARA : Moteur d'Indexation des Actualités du Réseau @Archi.fr
Moteur d'Indexation des Actualités du Réseau @Archi.fr
Équipe
I.
Jean-Yves Blaise, Anne DURAND
Objectif
MIARA est l'acronyme pour Moteur d'Indexation des Actualités du Réseau @Archi.fr.
Cet outil a pour vocation de porter à la connaissance des partenaires du réseau
comme des internautes un ensemble d'informations de type "actualités"
sélectionnées par les membres du réseau. Il s'agit d'un indexeur d'adresse webs qui
répertorie chaque url en fonction d'un ensemble de critères de description de
l'information issu d'une discussion ouverte entre les membres du réseau. L'objectif
affiché est donc d'offrir à une communauté un outil fédératif pour la valoriser. Chaque
partenaire du réseau @archi.fr reçoit la possibilité d'indexer sur le moteur MIARA
une actualité en fonction de critères précis de façon à obtenir un bon niveau de
précision en terme de recherche d'informations.
MIARA indexe des adresses webs, il s'agit donc non pas d'un outil de centralisation
de l'information mais d'un outil de recherche d'informations. Il existe cependant deux
exceptions à cette règle, qui sont aussi deux originalités du système:
•
•
Les nota-bene (possibilité d'ajouter un commentaire pour chaque url indexée)
La création de page hébergée on-line (possibilité pour l'indexeur de crée une
page web hébergée au moment ou il saisit une information)
Ces deux spécificités ont posé des problèmes d'interfaçage qui sont décrits dans la
partie « descriptif du développement ». L'accès en indexation à MIARA est autorisée
à un ensemble de personnes restreint. L'interface de recherche d'informations est lui
ouvert à tous.
MIARA s'appuie sur une classification très précise des actualités proposées, et a
donc posé de front la question de la création contextuelle d'interface. L'expérience de
MIARA a débouché sur un outil aujourd'hui dans une version quasi-définitive et a
permis à la fois de maîtriser l'interfaçage Web-SGBD et de proposer une évolution
technique importante pour le moteur SAARA décrit plus loin.
II.
Plateforme technique
Le développement de MIARA fait appel aux éléments suivants:
•
•
•
Un Système de Gestion de Base de Données (Microsoft SQL Server)
Un Serveur WEB (Microsoft IIS)
Un interface pour Navigateurs ( CGI-Perl / Javascript)
MIARA est installé sur un ordinateur de type PC sur lequel a été installé le système
d'exploitation Microsoft Windows NT livré avec le serveur Web IIS (Internet
Information Server). Le pilote ODBC SQL Server autorise l'interfaçace du SGBD SQL
Server avec le système d'exploitation et son serveur Web (IIS) .
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Interface de
requètes
WWW
(explorateur)
Pages
webs
statiques
SQL Server DBMS
(explorateur)
SQL Server DBMS
WWW
IDC
Internet
Database
Connector
IIS (Internet Information Server)
Interface de
requètes
Pull
Push
(pages gérérées
par SQL Server)
(Requètes
dynamiques)
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Base
Base
Deux modèles d'accès à des données sont possibles: le modèle pull dans lequel la
requète passée au SGBD est construite dans une page web puis génère en résultat
une autre page web et le modèle push dans lequel le SGBD se charge de créer une
page web correspondant à une requète prédéfinie .
Dans le cas du moteur MIARA le nombre de critères d'indexation possible et la
complexité des dépendances entre ces critères rendaient impossible l'utilisation du
modèle PUSH. MIARA propose donc un interface de requètes dynamiques et ce
aussi bien en terme de modèle de requête qu'en terme de création des pages webs
servant à formuler les requètes.
La machine sur laquelle est installé ce développement est un PC de performances
moyennes déclaré dans un domaine NT spécifique. Les pages webs constituant
l'interface de MIARA sont crées contextuellement aussi bien en phase d'indexation
qu'en phase de requêtes par le biais de scripts PERL (Practical Extraction Report
Language) et incluent quelquefois des scripts Javascript (pour améliorer le confort de
lecture). La création de pages contextuelles correspond à un ensemble de
contraintes imposées à l'outil au fur et à mesure de son développement:
•
•
•
•
•
•
Table de base de données unique pour des informations différentes (problème
de redéfinition des types de requètes)
Complexité des dépendances entre champs de la table principale
Evolutions graphiques de l'interface
Pré-traitement des requètes (problèmes d'accentuations, formatage de champs
spécifiques, création de fichiers IDC et HTX contextuels)
Post - traitement des réponses ( problèmes d'accentuations,
vérification d'état des nota-bene, etc..)
Redéfinitions successives des intitulés des champs de sélection
(problème de mise à jour)
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Page 299
•
Fichier idc
SQL Server DBMS
IDC
Pilote ODBC SQL Server
(explorateur)
Fichier htx
ODBC
WWW
Interface de
requètes
Windows NT SERVER
Interface bilingue y compris dans les champs de sélection
(problème de mise à jour)
Base
Miara
Le travail mené sur MIARA ainsi que sur Sources On Line a permis de modulariser
un ensemble de taches d'interfaçage sous forme de modules objet Perl présentés en
détail dans la partie de ce document consacrée à SAARA.
III.
Descriptif du développement
MIARA est installé sur le serveur windows NT principal du domaine RIMES. Sont
installés sur cet ordinateur IIS , SQL server version 7.0 et Perl IIS. Les fichiers de
configuration correspondent a six types de données :
•
•
•
•
•
•
L'espace disque (unité de base de données contenant bases et journaux de
transactions) que gère SQL server lors de la création d'une nouvelle base. La
taille de ces fichiers est choisie lors de l'initialisation de la base, elle est
réajustée si besoin est ultérieurement.
Les fichiers de script perl appelés par le navigateur soit en phase de requête sur
la base soit en phase d'indexation d'un nouveau document
Les fichiers de requête aux formats idc et htx (formats d'interface SQL Server)
écrits dynamiquement lors de la formulation des requêtes par les scripts perl.
Les fichiers au format texte contenant les nota bene initialisés lors de
l'indexation d'un nouveau document puis mis à jour dynamiquement
Les fichiers au format texte contenant l'intitulé affiché dans l'interface et son
codage pour chaque champ de la table principale de la base de donnée MIARA
ou ceux répertoriant les comptes d'accès restreint à la phase d'indexation.
Les fichiers au format HTML créées dynamiquement lors de l'indexation d'un
nouveau document lorsque l'information indexée ne fait pas référence à une
adresse url existante.
Le principe de fonctionnement du moteur MIARA est schématisé dans la figure cidessous. La base SQL Server MIARA , La gestion de l'interface (requète ou
indexation), le système de création des nota bene et des pages webs hébergées
sont repris dans le détail dans les chapitres qui suivent.
La base de données MIARA
MIARA s'appuie sur le SGBD relationnel SQL Server. Si une première version du
schéma de données de ce développement comprenait plusieurs tables, la version
actuelle n'en contient qu'une. Cette approche assez lourde en terme de gestion
d'interface est liée à notre première expérience dans laquelle des modifications
profondes du schéma de données avaient rendu caduque l'ensemble de l'interface.
Dans sa version actuelle, MIARA est donc en terme de gestion de base de données
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une base contenant une table. Une unité de base de données stockée sur le même
disque que l'interface correspond à la base MIARA.Un champ "id" contient la clé
primaire de la table. Le typage des champs est le suivant:
•
•
•
Varchar pour l'ensemble des champs texte
Int pour la clé primaire
Date pour les trois date indexées
SQL Server propose un ensemble d'outils de gestion de la base sur lesquels le
développement de MIARA ne s'appuie pas à proprement parler, et sur lesquels nous
ne reviendrons donc pas. Outre les procédures de sauvegarde, une procédure de
suppression d'enregistrement en fonction de la date de fin de validité de l'actualité
est envisagée mais reste aujourd'hui en attente d'une nomenclature spécifiant cette
date pour chaque type d'information.
Les éléments qui nous intéresse ici sont ceux qui permettent de lier une requête
formulée sur une page HTML à la base MIARA. Le principe général en a été décrit
dans la partie plate-forme technique. Les fichiers IDC et HTX sont dans le cas de
MIARA écrits dynamiquement. Leurs spécificités sont illustrées par les exemples
suivants:
En tête du fichier IDC
Datasource: miara (nom de la base)
Template: nomDuFichierHtx.htx
SQLStatement:
+ Instructions SQL
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Balises spécifiques du fichier HTX (boucle de lecture des enregistrements)
<%begindetail%>
<%nomDuChampALire%>
…..
<%enddetail%>
Balises spécifiques du fichier HTX (structure de contrôle)
<%if idc.nomDUChampAControler EQ "..."%>
instructions HTML
<%else%>
instructions HTML
<%endif%>
Les structures de contrôle des fichiers HTX sont utilisées dans MIARA pour:
Interface de
requètes
WWW
(explorateur)
Fichier idc
Fichier htx
SQL Server DBMS
Valider l'affichage des champs en fonction de leur contenu
Réagir aux requêtes sans enregistrements valides trouvés
•
•
Base
Miara
Dans le cas des requêtes complètes, un script Javascript écrit dasn le fichier HTX
contrôle la présence et l'affichage des nota bene correspondant aux enregistrements
trouvés et assure le comptage des réponses.
L'hypothèse de permettre la suppression d'enregistrements via un interface web a
été discutée puis rejetée, la table ne fait donc pas référence aux données relatives à
l'utilisateur ayant indexé une actualité.
SQL Server fonctionne dans la cas de MIARA en mode de sécurité intégré. SQL
Server va donc récupérer les informations de la base de comptes de Windows NT.
Dans le cadre d'une connexion internet le compte IIS iusr_nomServeur est mis en
correspondance avec l'accès InvitéNT. L'utilitaire BCP (Bulk Copy Program) permet
d'importer des données à partir de tableaux de données aux formats standards.
gestion de l'interface
interface de requète
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Trois types de requêtes ont été prévus pour interroger la base de données de
MIARA:
•
•
•
Requêtes complètes.
Requêtes simplifiées.
Requêtes prédéfinies.
Les requêtes complètes donnent accès à chaque critère (chaque champ)
correspondant au type d'information recherchée (Vie publique, Vie étudiante, Vie du
Réseau). Chaque critère à sélectionner correspond à l'exécution d'un script Perl qui
permet de choisir en fonction du choix d'un critère de niveau n quels sont les critères
possibles au niveau n+1. En fonction de la sélection de l'utilisateur un script différent
va être appelé et générer une page web contenant un formulaire qui permet de
revenir sur les choix déjà effectué et affiche le choix suivant. Lorsque les choix
correspondant au type d' information recherché ont été fait le script écrit un fichier de
type IDC contenant la requête sur le serveur ainsi qu'un fichier de type HTX
contenant le formatage de la réponse. Le validation de cette dernière page revient à
exécuter la requête IDC que l'utilisateur vient d'écrire. Le fichier HTX contient un
script Javascript qui trie les réponses en fonction de la présence ou non d'un nota
bene correspondant à chaque réponse affichée et génère le formulaire HTML
d'accès en lecture aux nota-bene existants seulement. Par ailleurs, seuls les critères
"remplis" de chaque enregistrement de la base de donnée (champs non nuls de
l'enregistrement ) sont affichés, avec dans le cas du champ adresse url un traitement
spécifique qui consiste non seulement à afficher le contenu du champ mais aussi à
créer un lien vers l'adresse en question. La création de l'interface HTM est donc
gérée par un ensemble de scripts qui génèrent à la fois le code HTML envoyé au
client et dans la phase finale les fichiers formatant la requête. Cette solution a pour
avantage de limiter le nombre de scripts et d'autoriser une grande évolutivité de
l'interface. Les contenus des listes déroulantes affichées dans les formulaires sont
lus "au vol" dans un ensemble de fichiers texte bilingues. La saisie d'une requête fait
appel, en fonction du type d'information recherché, à trois , quatre ou cinq scripts:
Type d'information
Vie publique, conférences….
Vie publique, media….
Vie publique, bourses et concours….
Vie étudiante, voyages
Vie étudiante, activités et travaux étudiants
Vie étudiante, programmes et informations pédagogiques
Vie étudiante, soutenances
Vie du réseau
Nombre de scripts
5
4
4
3
4
4
5
4
Un script Javascript permet sur la page d'accueil du service MIARA de vérifier à quoi
correspond chaque grand type d'information (Vie publique, Vie étudiante, Vie du
Réseau). La sélection par date se fait (par convention établie lors de la définition du
cahier des charges de MIARA) en choisissant mois et année mais sans accéder au
jour. Par contre, la date choisie peut être celles du mois sélectionné ("en") ou bien
correspondre à l'intervalle de temps commençant au mois sélectionné ("depuis") et
sans limite supérieure.
Dans le mode requêtes complètes comme dans le mode requêtes simplifiées la
génération de l'interface HTML et l'écriture des fichiers de requêtes IDC et HTX est
dynamique. Les requêtes simplifiées correspondent à des "croisements" de critères
entre les chaque grand type d'information (Vie publique, Vie étudiante, Vie du
Réseau). Les choix autorisés dans cette partie de l'interface font référence au lieu ,
au thème, à la date ou encore à l'établissement. Les scripts gérant ce type de
requêtes sont du même type que les scripts décrits ci dessus mais prévoient en outre
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un mode d'affichage des réponses dit "court". Concrètement le choix de ce mode
correspond au choix du fichier HTX utilisé pour formater la réponse. Dans l'interface
de requêtes simplifiées, deux fichiers HTX différents peuvent donc être écrits. La
réponse format court ne donne pas accès aux nota-bene ni n'affiche le nombre de
réponses en tête de page. Le fichier HTX correspondant au format court ne fait donc
pas de post-traitement Javascript pour trier les réponses, ce qui en fonction du client
peut accélérer considérablement le traitement de la requête. Les champs des
enregistrements affichés sont au nombre de trois: la rubrique dans laquelle
l'information a été indexée, l'intitulé de cet actualité et l'adresse url.
Enfin, les requêtes prédéfinies de MIARA, au nombre de cinq, permettent d'accéder
sans sélection de critères (ou avec comme seul critère le mois en cours lu par un
script perl ou un critère unique à sélectionner) à une réponse formatée au format
court. Dans ce cas Les fichiers HTX correspondant à chacune de ces requêtes sont
statiques.
Les fichiers IDC, eux, sont écrits dynamiquement dans quatre cas sur cinq. Ces
requêtes prédéfinies sont conçues non comme un interface pour le service MIARA
mais comme le moyen de proposer sur les pages webs du serveur @archi.fr un
extrait du contenu de la base de données MIARA qui corresponde à tel ou tel thème.
Indexation d'informations
L'indexation de nouvelles actualités sur la base de données MIARA est autorisé via
un interface de saisie HTML qui permet à l'utilisateur de choisir le type d'information
qu'il indexe, de remplir les champs correspondants à ce type d'information et de
créer éventuellement une page web hébergée sur MIARA si l'actualité indexée n'est
pas détaillée dans une page web existante.
L' indexation se déroule en trois phases:
•
•
•
Etape de connection
Etape de saisie
Etape de validation
L'accès en indexation est restreint à un ensemble d'utilisateurs déclarés (choisis par
les directeurs d'écoles d'architecture en ce qui concerne ces établissements
d'enseignements partenaires du réseau @archi.fr), qui disposent d'un identifiant et
d'un mot de passe personnel. Un deuxième type de contrôle est exercé pour vérifier
la provenance de la machine cliente se connectant sur MIARA. Un ensemble de
machines a été déclaré et l'indexation à partir d'une machine tierce, même avec mot
de passe et identifiant, était théoriquement au début du développement de MIARA
censé être impossible. Avec la présence parmi les partenaires du réseau @rchi.fr
susceptible d'apporter leur contribution à MIARA d'institution ne disposant de
connections Internet que par le biais de fournisseurs d'accès privés, la phase de
contrôle de la machine cliente a été conservée mais est doublée d'un accès avec
validation de mot de passe qui permet à tout partenaire de se connecter et d'indexer
une actualité depuis n'importe quelle machine reliée à internet.
Les contrôles d'accès sont d'une part un applet Java (contrôle du numéro IP de la
machine appelante et comparaison avec une liste indépendante) et d'autre part par
deux scripts Perl qui gèrent pour l'un le "court-circuitage" du contrôle du numéro IP
(avec mot de passe) et pour l'autre la vérification de l'identifiant et du mot de passe
saisis par l'utilisateur. Au passage de l'étape 1 est émis un "tampon" dont la
présence est contrôlée dans les scripts suivants.
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L'étape 2 (la vérification de l'identifiant et du mot de passe saisis par l'utilisateur) est
commune aux deux modes d'accès, identifiant et mot de passe sont également
contrôlés à chaque page de saisie suivant la phase de connection.
L'ensemble des données relatives aux comptes de personnes (identifiant, mot de
passe, email) et aux comptes de machines (numéros IP ou mot de passe alternatif)
sont stockés indépendamment des scripts eux-mêmes.
A la fin de l'étape de connexion l'utilisateur est invité à choisir le type d'information
qu'il souhaite indexer (Vie publique, Vie étudiante, Vie du Réseau) dans une page
web écrite par un script Perl.
L'étape de saisie reprend l'architecture de l'interface de requête puisque chaque
page web créée l'est contextuellement en fonction du type d'information à indexer
(Vie publique, Vie étudiante, Vie du Réseau) par un ensemble de scripts Perl.
L'utilisateur dispose d'un formulaire HTML qui reprend les champs correspondant au
choix effectué en fion d'étape de connection. Certains champs ont un rôle particulier
et se retrouvent sur l'ensemble des pages créées:
•
•
•
Le champ intitulé (utilisé dans les réponses au format court)
Le champ email (qu'il faut obligatoirement remplir, par convention)
Le bouton adresse web qui commande dans la phase suivante la création d'une
page web hébergée.
Le formulaire généré dynamiquement contient un ensemble de champs cachés qui
sont essentiels dans le traitement de la requête en indexation. En effet, le choix du
type d'information commande le type de formulaire généré et correspond à un champ
spécifique de la table MIARA que gère le gestionnaire de base de données. Cette
information est donc passée en champ de formulaire HTML caché. Par ailleurs, les
éléments de la table MIARA non précisé dans le formulaire HTML sont initialisés
avec une valeur par défaut. Enfin, la table MIARA contient une clé primaire qui
correspond à un numéro identifiant l'information à sélectionner de manière unique.
En effet, le cahier des charges de MIARA prévoyait d'autoriser la présence de
doublons puisqu' aucun champ autre qu'un champ de type numéro d'entrée ne
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pouvait être considéré comme clé primaire. Chaque partenaire du réseau @archi.fr
s'est vu attribué un thème sur lequel il intervient en priorité. Ce choix correspond à la
volonté de laisser dans MIARA la possibilité d'indexer une même adresse web ou un
même évènement sur plusieurs thèmes, une publication sur plusieurs dates
(rééditions par exemple) , etc… Il s'agit donc d'un souci de souplesse qui poserait de
nombreux problèmes de validité des informations notamment dans le cas d'une base
de donnée "ressources" mais qui ici dans le cas d'actualités semble pertinent.
La date saisie dans cette étape du processus d'indexation correspond au premier
jour de l'événement. Cela reste un peu flou dans bien des cas mais la grande variété
des actualités indexées imposait une forme souple. Sont indexées trois dates:
•
•
•
La date saisie par l'utilisateur.
La date à laquelle se fait l'indexation (champ caché, utilise notamment dans les
requêtes simplifiées).
La date de fin de validité de l'information (prévue pour faire ultérieurement l'objet
d'un débat entre les partenaires du réseau @archi.fr en fonction du type
d'information saisie).
Le format des informations de type Date à passer en indexation à SQL Server doit
être adapté au langage choisi à l'installation du logiciel. Le contenu des champs du
formulaire HTML créé dynamiquement est lu indépendamment comme dans le cadre
de l'interface de requêtes. Le retour sur la page de saisie après validation d'une
indexation et sans repasser par le contrôle d'accès est géré en portant dans le
formulaire HTML l'ensemble de données nécessaires.
L'étape de validation est la plus lourde car elle implique de vérifier les données
saisies, de donner la possibilité de créer puis de générer une page web hébergée,
d'y ajouter des métas ARCHI.FR spécifiques, de créer un fichier nota bene, de
générer fichiers IDC et HTX contextuels, d'autoriser le retour à la phase de saisie
sans repasser par le contrôle d'accès, et de s'assurer de la validité du typage de
l'ensemble des champs de l'enregistrement à indexer dans la table MIARA.
Chaque donnée saisie est lue puis réaffichée pour autoriser des modifications si
l'utilisateur remarque telle ou telle erreur. Elle est aussi traduite pour conserver casse
et accentuation française (remplacement par le code HTML correspondant au
caractères saisis). Son typage doit aussi être vérifié et adapté à la plate-forme
logicielle utilisée. Les fichiers IDC et HTX correspondant à la fois à la requête en
cours et aux différents liens offerts à la sortie de l'étape de validation sont générés
(retour en phase de saisie avec conservation des données de contrôle d'accès par
exemple). En effet, le fichier HTX chargé par SQL Server après insertion d'un nouvel
enregistrement commande l'interface HTML proposé à l'utilisateur. Ces points sont
pris en charge par deux scripts perl. Des fichiers IDC et HTX spécifiques sont écrits
pour conserver dans la page HTM générée en réponse après insertion d'un nouvel
enregistrement les données relatives à la connection en cours (données utilisateur).
Création des nota bene
Les nota bene permettent a un utilisateur ayant formulé une requête complète dans
MIARA sur tel ou tel type d'information d'ajouter un commentaire sur une ou
plusieurs des informations qu'il a ainsi obtenues. Le cahier des charges de ce
système des nota bene prévoyait d'ajouter sur un même document de type page web
l'ensemble des commentaires se rapportant à une actualité quelque soit l'auteur du
commentaire. Les nota bene sont donc une "feuille" d'information attachée à une
actualité spécifique. Autre élément du cahier des charges, le formatage et le contenu
du nota bene devaient être souples. Le choix fait dans MIARA a donc consisté à
considérer le nota bene comme une adresse web attachée à l'information n. A la
différence du champ "adresse web" de l'enregistrement n, cette adresse n'est
toutefois pas stockée dans la base de données. Seul le numéro id, clé primaire de la
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base MIARA, permet de relier l'enregistrement lui-même et ses nota bene. Les nota
bene sont donc des fichiers de type texte stockés sur la machine hébergeant le
service MIARA. Ils peuvent être lus ou être complétés par un nouveau commentaire
par le biais de scripts perl.
L'accès en écriture est restreint aux membres du réseau ayant accès en indexation à
MIARA. Un contrôle sur l'identifiant et le mot de passe de l'utilisateur est effectué, la
date de l'indexation du nota bene est également enregistrée. Le fichier texte
correspondant à l'enregistrement n contient l'ensemble des commentaires plus des
information générés par les script Perl qui sont le nom de l'utilisateur ayant ajouté un
commentaire et la date à laquelle il l'a fait.
Ce fichier ne contient donc pas l'en tête d'un fichier HTML standard.
Le fichier HTML renvoyé à la machine cliente lors d'un accès en lecture au nota bene
est généré par un script Perl qui renvoie à la machine cliente pas l'en tête d'un fichier
HTML standard et le contenu du fichier texte nota-bene demandé. Cette architecture
permet de désolidariser l'interface HTML et les données relatives aux commentaires,
et assure donc notamment en matière de mise à jour une plus grande souplesse.
L'accès aux nota bene n'est rendu possible que dans les requêtes complètes
puisque la vérification de la présence d'un nota bene "non vide" fait appel à un script
Javascript exécuté par la machine cliente et donc dont nous ne maîtrisons pas la
rapidité d'exécution. Ce script affiche ou non le bouton de formulaire HTML "lire"
dans le HTX.
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Expérimenté dans MIARA, le système des nota-bene actuel, s'il a prouvé son intérêt,
montre par ailleurs des limites liées à la fragilité du lien SGBD-Nota bene. En effet, la
souplesse de développement obtenue en déconnectant au maximum la base de
données et ses enregistrements des fichiers de nota bene rend plus périlleuses des
mises à jour régulières.
Le système des nota-bene actuel sera donc l'objet pour d'autres développement des
modifications suivantes:
•
•
•
Intégration du nota-bene au schéma de données.
Accès en modification.
Génération de code HTML dynamique modifiée pour indexation des pages notabene par les moteurs de recherche par mots-clés.
Création de pages webs hébergées
Autre originalité de MIARA, l'interface d'indexation permet à un utilisateur ne
disposant pas des moyens techniques ou humains de gérer une page web traitant
de l'actualité qu'il soumet de la créer "en ligne". En effet, il s'agit bien de création de
page web puisque la saisie de l'utilisateur sera interprétée comme du code HTML.
Concrètement le script Perl gérant la phase de saisie du processus d'indexation
d'une actualité génère un epage HTML qui propose à l'utilisateur de construire une
page web relative à l'information qu'il est en train de saisir. Si l'utilisateur sélectionne
cette option un formulaire HTM spécifique est généré via le script perl suivant.
Ce formulaire contient trois champ de saisie:
Un champ "textarea" dans lequel l'utilisateur va écrire (ou coller) un texte interprété
comme du HTML (équivalent au source d'un document HTML). Ceci est valable à la
fois pour les balises de base du langage mais aussi pour les liens (HREF) contenu
dans le texte. Par contre, MIARA n'héberge pour des raisons de taille disque que du
texte, aucune image n'est donc considérée à moins qu'elle soit intégrée dans le
source HTML via un url distant. Le code HTML (ou le texte simple) ainsi soumis sera
placé dans la page web définitive comme tableau en pleine largeur sous une
étiquette rappelant les éléments principaux se rapportant à l'information indexée.
Un champ contact qui permet de nommer la personne ou l'institution concernée par
l'information indexée. Ce chalmp de saisie est obligatoire par convention.
Un champ contenant les metas-tags propres au réseau Archi.fr parmi lesquels
l'utilisateur est invité à choisir un thème sous lequel ranger l'actualité qu'il saisit. Ceci
permet en effet au moteur de recherche de mots-clés IMCRA d'indexer avec plus de
précision les pages hébergées sur MIARA.
Le formulaire ainsi rempli est traité par le script Perl suivant pour générer une page
HTML dont l'en tête est commun à toutes les pages hébergées, contient les métastags choisis, et contient soit le texte simple soit le code HTML saisi par l'utilisateur.
L'adresse url de la page web générée est celle de la machine sur laquelle est
installée le service MIARA dans un répertoire autonome. Cette adresse est passée
au formulaire principal de saisie et l'indexation de l'information suit alors le même
déroulement que celui décrit précédemment. Les pages webs hébergées sont
traitées dans la base comme une adresse web standard.
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IV.
Enseignements
Le développement de MIARA a débouché sur un service aujourd'hui efficace, et a
permis au laboratoire d'affirmer sa maîtrise des développements liés à l'interfaçage
web - SGBDR. Il a surtout permis d'acquérir une expérience des outils en jeu et de
leur interfaçage sur laquelle s'est appuyé l'outil SOL et les modules d'interface
développé à cette occasion ( emploi schématisé ci-contre) puis l'outil SAARA et la
redéfinition de son cahier des charges initial.
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Le projet SAARA : Système d'Annotation d'Adresses du Réseau Archi.fr
Système d'Annotation d'Adresses du Réseau Archi.fr
Équipe
Anne Durand, Jean-Yves Blaise
La navigation sur Internet a entraîné une nouvelle forme d'archivage des
informations : le fichier de signets ou bookmarks. Au niveau individuel, ce fichier se
gère facilement en classant ces adresses dans des rubriques personnelles.
Comment mettre à disposition d'une communauté s'intéressant à des sujets
identiques le résultat de ses navigations personnelles dans un cadre respectant une
logique commune?
L'outil SAARA (Système d'Annotation d'Adresse du Réseau Archi.fr) disponible sur le
site http://www.archi.fr/SAARA permet à tout utilisateur référencé dans le système
d'ajouter une adresse en la classant selon des thèmes et des types d'informations. A
chaque URL sont associés des "notabene", commentaires ajoutés par les utilisateurs
et justifiant l'intérêt de cette URL.
Des outils de recherche sont proposés : d'une manière intuitive, la recherche peut
porter sur un thème ou un type d'information. De plus, un moteur d'indexation
parcourt chaque jour l'ensemble des sites référencés, ainsi que les notabene
associés, pour établir une liste de mots-clefs accessible à travers le moteur de
recherche qui lui est lié. Les requêtes par mots-clefs peuvent être facilement
étendues à une recherche sur l'ensemble des sites du réseau @archi.fr à l'aide du
moteur IMCRA.
I.
Différents modes de recherche
Recherche d'URLs
Les critères sont sélectionnés dans des listes déroulantes. La recherche est
effectuée selon une méthode conjonctive, c'est-à-dire que les résultats satisfont tous
les critères introduits (mode AND).
Le formulaire permet de préciser les critères de recherche (thème, type
d'informations, date d'indexation) et l'ordre dans lequel se fera l'affichage des
résultats.
La recherche selon la date d'indexation (aujourd'hui, moins d'une semaine, moins
d'un mois) permet de consulter facilement les nouveautés.
Page 311
Page 312
Le contenu de la requête est rappelé, avant d'afficher le nombre de documents
satisfaisant la requête.
Pour chaque URL satisfaisant les critères de recherche, les éléments suivants sont
affichés :
•
•
•
•
•
Le titre de la page : c'est un lien actif qui permet d'afficher le contenu de la page
Les thèmes et types d'informations dans lesquels cette URL a été classée :
l'appartenance peut être multiple.
La date d'indexation et le nom de la personne qui l'a effectuée
Figure éventuellement l'adresse électronique du webmaster
La présence d'un notabene est signalée par la présence d'une icône noire, un
clic active son affichage.
A la suite de la liste des résultats est affiché un formulaire permettant de faire une
recherche par mots-clefs en la limitant à l'ensemble de ces URLs présélectionnées.
Page 312
Page 313
Recherche par mots-clefs
Type de recherche
•
Tous les termes
•
Un des termes (opérateur OR)
•
Expression logique (avec les opérateurs AND, NOT, OR)
Format d'affichage
•
Format long (avec un extrait du document)
•
Format court (avec seulement le titre de la page)
Format de tri
•
Score
•
Date
•
Titre du document
Mots à rechercher : les caractères accentués sont traités.
La même requête étendue aux serveurs du réseau @archi.fr peut être envoyée au
moteur de recherche IMCRA.
Le moteur d'indexation parcourt également les pages html correspondant aux
notabene.
Page 313
Page 314
II.
Ajout d'une URL dans la base
Informations associées à chaque URL
•
Un thème : une URL peut être classée dans un ou plusieurs des thèmes
suivants :
Arts Plastiques
Architecture
Cartographie
Construction
Design
Énergie
Enseignement
•
Environnement
Informatique et NTIC
Ingénierie
Patrimoine
Paysage et sites
Photographie
Produits manufacturés
Professions
Sciences Techniques
Sciences Humaines
Transports
Urbanisme et
aménagements
Voirie et réseaux divers
Les types d'informations sont différents selon le thème choisi
Pour le thème Produits manufacturés, on dispose des types suivants :
Aménagement extérieur
Charpente
Chauffage, régulation
Cloisons, agencement intérieur
Construction industrialisée
Électricité
Éléments porteurs verticaux
Éléments porteurs horizontaux
Éléments non porteurs verticaux
Équipement spécifique des bâtiments
Étanchéité
Fermetures, protection, occultation
Fondations
•
Pour tous les autres thèmes, ce sont les types :
Commerciales et Promotionnelles
Coopératives et Associatives
Culturelles et Rhétoriques
Documentaires et Bibliographiques
Éditoriales et Médiatiques
Historiques et Chronologiques
•
•
Isolation thermique et acoustique
Matériaux de base
Matériel, outillage, équipement
Menuiserie extérieure
Métallerie, quincaillerie
Peinture, enduit, ravalement
Plomberie sanitaire
Protection des biens et des personnes
Sécurité incendie
Revêtement de sol et mur
Toiture
Ventilation et conditionnement d'air
Vitrerie, miroiterie
Légales et Institutionnelles
Pédagogiques et Didactiques
Pratiques et Utilitaires
Professionnelles
Techniques et Prescriptives
Théoriques et Scientifiques
L'adresse du webmaster a été ajoutée à ces informations associées à l'URL
pour permettre de lui signaler toute anomalie sur le site ou lui poser une
question.
Le notabene est un commentaire dont l'utilité est expliquée au paragraphe
suivant.
Page 314
Page 315
Formulaire d'ajout d'une URL
Opérations effectuées avant l'ajout de l'URL dans la base
•
•
•
•
•
L'indexation est réservée à un nombre restreint d'utilisateurs. Le système vérifie
d'abord que le mot de passe indiqué est valide.
A l'aide de modules Perl, le système vérifie ensuite que l'adresse de l'URL est
valide. Il analyse la page pour en extraire son titre.
Si le texte d'un notabene a été saisi, un fichier contenant le commentaire est
créé.
Les doublons étant impossibles, le système contrôle que cette URL ne figure
pas déjà dans la base, même si c'est un autre utilisateur qui l'a ajoutée.
Après ajout de l'URL dans la base, l'utilisateur a la possibilité de lancer
l'indexation de ce site : chaque nuit le moteur d'indexation htdig parcourt
l'ensemble des URLs indexées dans la base SAARA pour constituer une base
de mots-clefs. A la fin de phase d'ajout de l'URL, il est possible de constituer une
liste de mots-clefs contenus dans les pages associées à l'URL qui vient d'être
indexée et d'ajouter cette liste à la base de mots-clefs existants. Cette indexation
se déroule en arrière-plan et peut prendre un certain temps dépendant de la
vitesse de connexion au site à indexer et de la taille de ce site. Il est impossible
d'avertir l'utilisateur de la fin de la phase d'indexation. Sauf besoin immédiat de
recherche par mots-clefs, il est déconseillé d'utiliser cette indexation temporaire.
La base complète de mots-clefs sera automatiquement recréée pendant la nuit.
Suppression d'une URL de la base
La personne qui a indexé une URL dans la base a la possibilité de la retirer en
se trouvant à côté du titre de la page (l'utilisateur doit faire
cliquant sur le signe
auparavant une requête de sélection pour afficher les données relatives à l'URL à
supprimer).
Les notabene
Page 315
Page 316
C'est un commentaire ajouté par les utilisateurs référencés. Contrairement à la
suppression d'une URL ou d'un commentaire qui est réservée à son propriétaire, tout
utilisateur peut ajouter un notabene sur toute URL de la base et enrichir la
discussion. La présence d'au moins un commentaire est repérée par un carré noir
sur lequel il faut cliquer pour obtenir l'affichage des commentaires associés à l'URL.
La saisie d'un commentaire peut se faire au niveau du formulaire d'indexation de
l'URL ou plus tard grâce au formulaire affiché sur la page des commentaires,
accessible en cliquant sur le carré notabene (qu'il soit blanc ou noir).
Les commentaires sont stockés dans un fichier texte et sont affichés au format html.
Lors de la saisie du commentaire, il est donc possible d'utiliser des balises pour
mettre en valeur certaines parties du texte.
Il n'est pas possible de modifier un commentaire, il faut le supprimer puis le saisir à
nouveau (opération réservée au propriétaire du notabene).
Le moteur d'indexation parcourt également les fichiers notabene lors de l'indexation
quotidienne des sites. Le texte du notabene peut donc être accessible à travers le
moteur de recherche associé à htdig.
III.
Du côté matériel et logiciel…
Nous n'avons utilisé que des logiciels libres. L'outil SAARA
(http://www.archi.fr/SAARA) est hébergé sur un PC tournant sur le système Linux
Mandrake 7.0. Le site web est géré par Apache. PostgreSQL est le gestionnaire de
base de données : la base SAARA comporte une seule table pour laquelle le champ
url est la clé primaire. Le moteur d'indexation htdig est installé sur une station SUN
sous Solaris 2.6.
IV.
Bilan et perspectives
L'outil est opérationnel et doit être présenté aux membres de la communauté
@archi.fr. Si certains sites sont trop lourds à indexer (ralentissant le temps de
réponse à une requête de recherche par mots-clefs), nous envisagerons d'ajouter un
Page 316
Page 317
champ indiquant si ce site doit être parcouru par le moteur d'indexation ou non (le
notabene permettant à ce moment-là de présenter une liste de mots-clefs importants
relatifs à ce site).
L'outil SAARA va servir de base au développement d'un outil plus spécifique destiné
à faciliter la rédaction d'une revue de presse. En effet, les pages des sites éditoriaux
sont de plus en plus affichées à l'aide de requêtes et n'ont plus une adresse statique.
Il est impératif de mémoriser ces requêtes avant qu'elles ne disparaissent des pages
d'accueil et ne deviennent payantes (30 jours après leur apparition).
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Page 319
Le projet IMCRA : Indexeur de Mots Clefs pour la
Recherche dans @Archi.fr
Équipe
Serge FARAUT, Anne DURAND, Pascal BÉNISTANT
Devant la montée en puissance de l'utilisation d'Internet et des serveurs WWW pour
la diffusion d'informations institutionnelles ou d'actualité, se pose le problème de
l'accès et de la restitution de ces informations. Pour cela le moyen le plus adapté est
celui des « moteurs de recherche » dont de nombreux exemples sont mis à
disposition des utilisateurs d'Internet. Mais ces moteurs souffrent de multiples
défauts dont les principaux sont, d'une part, la masse d'informations qu'ils n'arrivent
pas toujours à structurer correctement selon les domaines d'activité ou de
compétence et, d'autre part, l'impossibilité de suivre en « temps réel » le contenu et
la validité de ces informations.
L'objectif de l'outil IMCRA (Indexeur de Mots Clefs pour la Recherche dans Archi.fr),
accessible sur le http://www.archi.fr/IMCRA, est de permettre des recherches
textuelles sur les informations contenues dans les documents de l’ensemble des
serveurs WWW appartenant spécifiquement au domaine de nommage Internet
“ archi.fr ”. Cet outil est conçu de manière à faciliter cette recherche d’informations en
proposant sous une même interface aussi bien des requêtes indifférenciées sur le
contenu de l’ensemble des serveurs, que des requêtes thématiques sur des
ensembles de serveurs spécifiques. Grâce à la mise en place d'une « charte » et de
la définition d'un « thésaurus » propres au contenu et à l'activité de la communauté
@Archi.fr, il est possible de proposer des services spécifiques de recherche
d'informations permettant d'obtenir des résultats plus pertinents que ceux obtenus
par des moteurs de recherche plus génériques.
Le moteur d’indexation IMCRA se propose ainsi de fournir le moyen d’accéder
directement et plus efficacement à des informations thématiques spécifiques
concernant soit des événements importants de l’actualité, de la vie du réseau et de
ses serveurs WWW, soit des rubriques structurales communes ; et ceci, aussi bien
pour le grand public que pour la communauté des membres du réseau @archi.fr. Il
constitue par ailleurs un outil précis d’analyse et de “ veille ” pour les administrateurs
ou les gestionnaires des sites.
Le moteur de recherche IMCRA est basé sur l’utilisation conjointe de deux outils
indépendants. D'une part l’indexeur de sites qui constitue une base de données à
partir des informations accessibles sur le domaine @archi.fr et, d'autre part, l’outil de
recherche textuelle qui est la partie visible par l'utilisateur. Pour mettre en œuvre ce
système, nous nous sommes appuyés sur le logiciel libre « ht: //Dig »
(http://www.htdig.org/) auquel nous avons intégré certaines fonctionnalités
spécifiques.
I.
L'indexeur de site
L’indexeur de site effectue son indexation à partir des informations contenues sur un
ou plusieurs serveurs WWW en se comportant comme un utilisateur quelconque
utilisant un navigateur (comme Internet Explorer, Netscape, etc…) et visitant ces
sites. Cela permet ainsi d’être indépendant à la fois de la gestion interne du site
Page 319
Page 320
WWW et du logiciel serveur utilisé (Apache, WebStar, etc.), tant que celui-ci est
compatible avec le protocole HTTP 1.0. L'indexeur peut être identifié grâce à
l’utilisation d’un nom de “user-agent” défini par le protocole.
L’indexeur analyse de manière récursive (et paramétrable) le contenu de chaque
document référencé sur le site (pages HTML, documents de type texte, documents
au format PDF, etc…) ainsi que ceux qui lui sont liés par des liens hypertextes (s’ils
existent).
Mise en œuvre
Cette indexation n'est effectuée que sur la base d'une liste déterminée de serveurs
de base à mettre à jour en n'autorisant que les liens hypertextes qui n'appartiennent
qu'à cette liste. Le résultat de cette indexation est une base de données contenant
tous les termes contenus sur l’ensemble des serveurs WWW et toutes les références
à ces termes au moment de l’indexation. Afin de conserver une cohérence
temporelle sur le contenu réel des sites indexés, une procédure spéciale de mise à
jour de la base de données permet de ne ré-indexer que les documents qui ont été
modifiés depuis la précédente indexation.
Principe de structuration de l'information
La structuration des informations contenues dans les documents de @Archi.fr est
réalisée de manière coopérative (sous la responsabilité et la contribution des
gestionnaires de sites) à différents niveaux.
Tout d'abord, et de manière directe, par la structuration des documents en
répertoires au sein de la hiérarchie des sites WWW. Le nom des chemins d'accès à
ces répertoires est utilisé comme critère de classification par IMCRA en créant des
groupes d'adresses correspondant à une thématique donnée.
Ensuite par l'utilisation de META-TAG archi-keywords propres au réseau @archi.fr
ayant un fonctionnement similaire à celui des META-TAG keywords utilisés
classiquement pour le référencement des sites par les moteurs de recherche sur
Internet. L'utilisation de META-TAG spécifiques permet leur exploitation exclusive par
IMCRA sans perturber le fonctionnement de moteurs de recherche « généralistes ».
Afin de permettre une mise en valeur des informations les plus pertinentes, des
coefficients majorateurs sont donnés aux termes indexés selon leur type, leur origine
ou leur mise en valeur dans le texte (enrichissement typographique). Nous
distinguons ainsi les mots contenus dans les META-TAG, les mots clefs, les
descriptifs, les titres des fenêtres ou les niveaux de titre.
Le mécanisme des META-TAG
Le mécanisme proposé pour la gestion des rubriques et des événements de la vie du
réseau utilise le principe de fonctionnement des META-TAG et celui des mots-clefs.
Ces META-TAG figurent dans la partie « entête » de chaque page HTML devant
faire l'objet de l'indexation et qui constituent la grande partie du contenu textuel des
sites.
Il est défini un ensemble de mots-clefs spécifiques qui, associés à un document,
permettent d’identifier soit un type de rubriques structurales communes à tous les
serveurs, soit une catégorie événementielle propre au réseau. Ces mots-clefs sont
précisés uniquement dans le META-TAG spécifique archi-keywords (dans ce cas les
mots-clefs pris en compte seulement par IMCRA, devraient être ignorés par les
autres moteurs de recherche). Selon le type du mot-clef, il est admis une seule ou
Page 320
Page 321
plusieurs pages pouvant le contenir. Par contre une page peut contenir un ensemble
de mots-clefs différents.
La liste des mots-clefs spécifiques, qui s’étoffera au fur et à mesure de l’évolution
des contenus des sites, se décompose selon quatre types :
•
•
•
•
les META-TAG nomades liés aux actualités : ces META-TAG sont liés à
l’affichage d’une actualité et, de ce fait, devront si nécessaire être modifiés
chaque fois que le webmaster intervient de nouveau sur le serveur pour y
installer ou y retirer des informations,
les META-TAG fixes associés à la structure de chaque site WEB : ces METATAG correspondent à la structure originale de chaque site du réseau et sont, de
ce fait, inscrits définitivement sur la première page d’une rubrique thématique
nouvellement créée et conformément aux indications figurant sur la liste ci-jointe.
Cette liste reflète toute la diversité et la richesse des rubriques qui peuvent être
développées au sein du réseau @archi.fr et communes bien souvent entre
plusieurs membres,
les META-TAG auxiliaires qui permettent de distinguer certains chapitres d’une
rubrique déjà indexée par un META-TAG fixe,
les META-TAG descriptifs qui se rapportent à un thème d’intérêt précis
(champs thématiques ou objets pédagogiques) : sans liens déterminants avec
l’un quelconque des META-TAG évoqués précédemment, tous les
administrateurs de site peuvent utiliser si nécessaire des META-TAG descriptifs
pour signaler un champ thématique (par exemple Théorie et pratique du projet
architectural, Théorie et pratique du projet urbain, Histoire et théorie de
l’architecture et de la ville, Représentation de l’architecture, Sciences et
techniques pour l’architecture, etc.) ou l’objet pédagogique (Travail personnel
d’études et de recherche, Rapports, Mémoires, Thèses, etc…) concerné par
l’information affichée sur leurs sites webs.
Par exemple, en plus de l'indication des META-TAG « standards » :
<meta http-equiv="content-type" content="text/html;charset=iso-8859-1">
<meta name="author" content="nom prenom auteur">
<meta content="description textuelle du contenu du site ou de la page">
<meta name="keywords" content="mots clefs definissant le site ou la
page">
nous aurons:
<meta name="archi-keywords"
STA">
content="ArchiTravEtCCC,
SujTPFE,
Tous ces META-TAG sont totalement facultatifs et apposés sur les pages webs à
l’initiative exclusive des webmasters ou des membres lorsque l’inscription des METATAG proposés sont permis par l’administrateur de site. Quoique légèrement
contraignante (au maximum, une dizaine de mots supplémentaires dans le code
source) cette méthode présente l’intérêt de retrouver très rapidement des rubriques
communes à certains sites ou de vérifier qu’elles sont inexistantes sur d’autres. Elle
offre en outre l’avantage de laisser à chaque organisme ou établissement la totale
liberté d’organiser leur site web selon leurs critères respectifs et d’ouvrir quand il le
souhaite une nouvelle rubrique qui, du fait de l’emploi de META-TAG, sera
immédiatement associée aux autres rubriques déjà connues et traitant du même
objet dans le réseau.
II.
L'outil de recherche textuelle
L’outil de recherche textuelle effectue sa recherche d’informations à partir de la base
de données obtenue par l’outil précédent, ce qui permet d’obtenir le résultat d'une
requête sans avoir à consulter à nouveau le contenu de chaque site. Cette requête
Page 321
Page 322
s’exprime sous la forme d’un ensemble de termes à rechercher. Ces termes peuvent
être éventuellement liés entre eux par des opérateurs logiques complexes (et, ou,
factorisation, etc.). Il est également possible de demander, outre la recherche exacte
d’un terme, une recherche floue utilisant des termes alternatifs obtenus à partir des
racines (racines grammaticales, décomposition en sous-chaînes de caractères), d’un
dictionnaire de synonyme ou encore de la phonétique.
L'interface
Ainsi IMCRA propose une recherche d’informations à partir d’un formulaire présent
sur la page d'accueil.
Ce formulaire permet de renseigner les critères suivants :
•
•
•
le groupe de serveur interrogés : définition de l’ensemble de sites à interroger,
allant de la totalité des sites (@archi.fr), en passant par les sites de politique
publique ou de recherche, etc.
le type de recherche : définition du type d’élargissement pour termes donnés
dans la requête (recherche exacte, avec synonymes, avec racines
grammaticales ou sous-chaînes, avec phonétique, etc.)
la configuration de la requête : recherche de tous les termes indiqués ou de l’un
des termes (ou inclusif), ou d’une expression logique avec les termes
Page 322
Page 323
•
le format d’affichage des résultats : détermination du type d’affichage voulu, et
pouvant être long (affichage détaillé du résultat avec titre, extrait du texte, date
de modification, taille du document, etc.) ou court (seulement le titre).
•
le type de tri appliqué aux résultats trouvés par la recherche, selon d’une part la
pertinence (score), la date de modification du document, le titre, et d’autre part,
un ordre croissant ou décroissant.
•
les termes à trouver : l’ensemble des termes à trouver dans les documents, ou
l’expression booléenne complexe à base d’opérateur and et or dans le cas d’une
requête de type expression logique.
Exemple de recherche sous-chaînes de caractères (recherche de type racine) :
Architect Æ architecte, architecture, …
Constru Æ construction, reconstruction, …
Exemple de recherche booléenne complexe :
architecture AND bâtiment
architecture AND (bâtiment or ouvrage) AND (Toulouse or Marseille)
Une fois les champs renseignés et la requête lancée, les résultats s’affichent au bas
du formulaire sous la forme d’une liste de paragraphes détaillant les réponses
(constituées principalement par un lien hypertexte vers le document original), suivis
par une règle de navigation dans les pages de réponses.
Page 323
Page 324
Une autre possibilité offerte est la recherche à partir de requêtes prédéfinies. Ces
requêtes sont basées sur une expression de rubriques thématiques précodifiées
(Sites web, Structures, Actualités, Productions culturelles, Formations, Activités de
recherche, Activités estudiantines, Gestions & concertations, etc…) ou une définition
sémantique détaillée (à l'aide des opérateurs logiques) de certains termes
prédéterminés appartenant au domaine architectural ; par exemple le terme Maîtrise
d’ouvrage sera traduit par (Réglementation ou (devis et descriptif) ou (devis et
estimatif) ou métré ou toisé ou programmation ou adjudication ou approvisionnement
ou promoteur ou qualitel ou malfaçons).
En cas de mauvaise formulation de la requête ou d’une recherche n’aboutissant pas
à un résultat, une page d’erreur appropriée est affichée.
Page 324
Page 325
Les groupes de serveurs
Le sélecteur groupe de serveurs interrogés permet de restreindre a priori le champ
thématique, et donc de mieux structurer les réponses que fournira par la suite
IMCRA. A chaque valeur choisie correspond une liste de sites qui s'intègrent dans
cette thématique. Cette liste est mise à jour manuellement lors de la déclaration ou la
création d'un nouveau site.
Les spécificités
L'Intranet @Archi.fr
Une structure d'intranet est mise en place par la définition d'une liste des sites ou
d'arborescence de sites qui y appartiennent. Ainsi IMCRA permet de classifier les
informations qu’il indexe en deux catégories :
•
•
les informations publiques : diffusibles et accessibles par le grand public
(définition globale de l’Internet)
les informations appartenant à l’Intranet @Archi.fr : elles sont signalées comme
information à diffusion limitée à l’Intranet @Archi.fr. Si le navigateur appartient
au domaine “ archi.fr ”, l’extrait du texte est affiché avec le lien vers le document.
Dans le cas d’un accès hors domaine “ archi.fr ”, seul le lien est affiché, il n’y a
pas d’extrait et le contrôle de l’accès au document est laissé au soin du serveur
qui héberge le document.
Les parties intranet des serveurs WWW des membres du réseau @Archi.fr doivent
faire l’objet d’une déclaration explicite.
La mise en relation avec les autres outils de @Archi.fr
Page 325
Page 326
Les requêtes formulées par les utilisateurs peuvent être étendues à une recherche
sur d'autres systèmes de recherche. Un lien est ainsi créé vers le Système
d'Annotation d'Adresse du Réseau Archi.fr (SAARA).
Par ailleurs un mécanisme a été mis en place pour que IMCRA puisse indexer les
informations gérées par l'outil MIARA (Moteur d'Indexation des Actualités du Réseau
@Archi.fr).
La mise en œuvre de moteurs de recherche locaux
A partir de la structure « centralisée » d'IMCRA, nous avons mis en place une
possibilité d'utiliser certaines de ses fonctionnalités de manière « délocalisée ». Ainsi
l'outil IMCRA-Flash permet de mettre en place très aisément au sein d'un site donné
un moteur de recherche propre fournissant spécifiquement les seules informations
contenues sur ce site, tout en autorisant une personnalisation de la présentation des
résultats.
Exemples :
Site www.archi.fr
Site www.nancy.archi.fr
Site www.marseille.archi.fr
L'utilisation en tant qu'outil d'analyse
Le moteur d’indexation d’IMCRA peut servir à analyser le contenu et la structure des
serveurs WWW qu’il indexe. Permettant une indexation et une recherche a priori
exhaustives de tous les documents accessibles, il est potentiellement un outil de
vérification et d’analyse de l’intégrité d’un site spécifique. Cette possibilité ne doit pas
se substituer à des procédures de vérification lors de la création ou de la mise à jour
du site, condition nécessaire à un bon suivi de l’évolution d’un serveur.
Vérification et analyse “ manuelles ” :
-
utilisation d’IMCRA pour retrouver un document ou un ensemble de documents
de manière globale à partir de mots connus appartenant au document.
utilisation d’IMCRA pour retrouver un document ou un ensemble de documents
sur un site donné : pour restreindre la recherche d’IMCRA à un serveur ou à une
URL particulière, il suffit de renseigner un champ particulier de l’URL requête
générée au moment du lancement de la recherche.
Vérification et analyse “ automatiques ” :
-
une analyse statistique (nombre de documents indexés)
Page 326
Page 327
-
la vérification de la validité des liens hypertextes contenus dans les documents
HTML (liens morts,…)
la vérification de la lecture des documents (par exemple problème de format des
fichiers PDF)
-
Ces outils de diagnostic ne sont effectifs qu’au niveau du moteur lui-même au
moment de l’indexation. Une procédure de « remontée » des informations, de
manière automatique et à des périodes déterminées, depuis le moteur d’indexation
vers les administrateurs des sites concernés (identification des Webmasters
responsables des informations) est en cours de mise en place.
III.
Le moteur d'indexation IMCRA est entièrement opérationnel et gère quotidiennement
un ensemble de 84 sites WWW indépendants hébergés sur 45 serveurs. Plus de
173500 mots différents sont indexés (de nombreux termes sont alphanumériques et
les sites contiennent des documents en langues internationales), et plus de 18000
documents (HTML, textes bruts ou au format PDF).
IMCRA, utilisé en tant que moteur de recherche en « texte intégral » répond
entièrement aux exigences que l'on peut en attendre, d'autant que, grâce à une mise
à jour quotidienne, les fausses réponses dues à des liens hypertextes erronés suite à
des modifications des sites sont quasiment inexistantes. Il est également à la base
de nombreux services de recherche d'informations et permet d'obtenir des résultats
réellement pertinents dans le domaine de compétence de @Archi.fr tout en
s'intégrant aux autres services, que ce soit pour des recherches thématiques ou
d'actualités.
Le réel intérêt que représentent toutes les méthodes de structuration automatique de
l'information au sein du réseau, que procure l'utilisation des META-TAG, commence
à être considéré par les administrateurs et les gestionnaires de sites WWW, et les
incitera certainement de plus en plus à les intégrer dans les entêtes de leurs
documents. Grâce à cette prise en compte, IMCRA pourra devenir un véritable outil
de « veille » à l'usage de chacun.
De même, grâce à la mise en place d'une procédure permettant d'utiliser IMCRA
comme outil d'analyse de site, de nouvelles possibilités seront offertes également
aux administrateurs de sites.
Page 327
Page 329
Le projet SIGNORA : les Signets du Réseau @Archi.fr
Équipe
Jean-Yves BLAISE, Romaric PAOLI
Les membres d'une même communauté ont en général des méthodes et des
préoccupations semblables. Ainsi, chacun organise sur son ordinateur personnel un
ensemble de signets qui lui semblent pertinents. Nous avons créé un outil très simple
qui permet de mettre à disposition de tous un ensemble de signets classés en
thèmes. Il se présente sous la forme d'un arbre accessible à l'adresse
http://www.archi.fr/SIGNORA.
Cet outil met en plus à disposition de l'internaute un plan du site, indispensable
lorsqu'on souhaite avoir une vision globale du site.
I.
Navigation
Page 329
Page 330
Le plan du réseau @archi.fr a été construit selon le même principe : tous les sites
des Membres partenaires, des Services disponibles sur le site, des Thèmes abordés
sur le site, des Actualités et des moteurs de recherche associés sont présentés sous
la forme d'un arbre. Les feuilles sont associées aux parties correspondantes dans le
site www.archi.fr.
Les signets sont présentés selon une structure arborescente en partie gauche de
l'écran. Un clic sur une feuille affiche la page associée en partie droite de l'écran.
La feuille SIGNORA : Les autres thèmes permettent d'afficher l'ensemble des thèmes
en partie droite, comme sur la page d'accueil. Il est ainsi possible de passer
facilement d'un thème à l'autre.
II.
Indexation
A chaque thème est associé un responsable qui a toute lattitude pour constituer le
fichier de signets correspondant à son thème. Pour mettre à jour le thème dont il a la
charge, il utilise un formulaire lui permettant de transférer son propre fichier de
signets (au format Netscape) sur le serveur central, après authentification.
Un script perl est ensuite exécuté pour convertir le fichier au format html en fichier
texte associé au thème considéré.
Nous n'avons utilisé que des logiciels libres. L'outil SIGNORA est installé sur une
station SUN sous Solaris 2.6. Le site web est géré par Apache. Des scripts perl
permettent de construire l'arbre dynamiquement à partir de fichiers textes résultant
de la conversion des fichiers de signets au format html.
(http://www.archi.fr/SIGNORA)
Page 330
Page 331
III.
Les temps de chargement sont corrects, mais la méthode semble instable lorsqu'on
indexe des fichiers de grande taille.
Nous envisageons d'utiliser le même concept en créant cette fois l'arbre à l'aide de
fonctions javascript : le développement d'une branche de l'arbre se ferait cette fois au
niveau de la machine cliente et non pas à travers une nouvelle requête sur le
serveur.
Page 331
Page 333
Les services
I.
Les services réseaux
Équipe
Pascal BÉNISTANT, Anne DURAND
Le DNS
La plupart des services des machines connectées à l'Internet utilisent le DNS qui est
une base de données distribuée. Chaque fois que l'un de ces services fait référence
à une machine par son nom, la base de données est interrogée (si l'enregistrement
recherché n'est pas dans le cache du client). Un système de réplication assure une
fiabilité raisonnable, tandis que des caches augmentent la performance du système.
Chaque serveur se voit attribuer une note correspondant à son temps de réponse.
Cette base s'organise sous la forme d'un arbre : chaque nœud porte un nom. Les
nœuds qui se situent à des niveaux inférieurs sont appelés sous-domaines de ce
nœud. Parcourir l'arbre de la racine à une de ses feuilles permet de constituer le nom
de domaine de cette feuille. A chaque nœud sont associées des informations
appelées enregistrements (adresse du serveur de domaine, nom du serveur de
courrier, adresse de l'administrateur, …).
Le MAP est responsable de la zone de nommage archi.fr. Renater a attribué 38
numéros de classe C à notre zone. Nous sommes chargés de les redistribuer auprès
des écoles d'architecture et des laboratoires associés. Nous gérons le serveur
primaire de cette zone : chaque sous-domaine est défini dans notre fichier de
configuration. Il est aussi serveur secondaire pour les sous-domaines qui le désirent :
c'est-à-dire qu'une copie de la définition des sous-domaines est enregistrée chaque
jour sur le serveur et que notre serveur corbu peut répondre à une requête DNS au
même titre qu'un serveur primaire d'un sous-domaine. L'UREC 1 a accepté d'être
serveur secondaire des domaines archi.fr et gamsau.archi.fr.
Pour gérer notre domaine, nous utilisons le logiciel libre BIND installé sur un serveur
UNIX.
La connexion
La connexion au réseau Renater se fait via l'intermédiaire du réseau de l'université
de Luminy. Nous utilisons un routeur CISCO que nous gérons de manière autonome
et sur lequel nous avons mis en place une politique de filtres en suivant les
recommandations de l'UREC. La liaison physique est réalisée en utilisant une fibre
optique multimode.
La sécurité
Conscients de la vulnérabilité des serveurs face aux attaques des pirates, nous
faisons partie des listes de diffusion gérées par l'UREC et traitant de la sécurité.
Nous sommes ainsi au courant immédiatement de la sortie de nouvelles versions et
de la découverte de trous de sécurité nous invitant à installer des correctifs. Nous
centralisons et transmettons ces informations aux responsables réseau des écoles
d'architecture.
Le serveur web www.archi.fr
1
Unité réseau du CNRS
Page 333
Page 334
Parmi les sites webs du réseau @archi.fr, le site www.archi.fr joue le rôle de relais
entre les partenaires et de point d'accès central vers les différents sites ou services
du réseau. Compte tenu des difficultés matérielles éprouvées par un certain nombre
de partenaires du réseau pour à la fois créer leur site web, mais aussi le maintenir, le
laboratoire héberge un ensemble de sites et assure leur mise à jour.
Les informations disponibles sur le site www.archi.fr sont celles qui intéressent
l'ensemble des partenaires du réseau, c'est-à-dire à la fois les liens vers les sites des
partenaires ou vers les services développés pour eux, mais aussi un ensemble
d'informations et d'outils de navigation qui permettent de les relier.
Un formalisme d'adressage permet de retrouver facilement l'adresse d'un site :
www.archi.fr/X où X représente le nom d'une institution ou le nom d'un thème ou le
nom d'un service.
Trois outils de navigation ont été développés en Javascript pour permettre de
retrouver facilement la liste des sites ou services du réseau.
II.
Équipe
Le service LETRA : les listes de diffusion
Pascal BÉNISTANT, Anne DURAND
Les listes de diffusion permettent à un groupe de personnes de communiquer sur un
thème donné par l'intermédiaire du courrier électronique. Chacun écrit à l'adresse
électronique de la liste. Un automate se charge de distribuer les messages à tous les
participants.
Pour gérer notre trentaine de listes de diffusion, nous utilisons le logiciel libre
SYMPA développé par le CRU (Comité Réseau des Universités à Rennes :
http://listes.cru.fr/sympa/). La puissance de ce logiciel satisfait nos besoins diversifiés
: liste d'échange, liste de diffusion, liste publique ou par intranet… Le paramétrage
des listes peut se faire par l'envoi de messages à destination de l'automate SYMPA,
mais une interface web accessible à l'adresse http://sympa.archi.fr permet une
utilisation plus conviviale, tant au niveau de l'utilisateur que du propriétaire de la liste
qui paramètre ainsi la liste à travers de simples formulaires. L'authentification de
l'utilisateur est constituée par le couple adresse électronique - mot de passe. De
plus, nous avons mis en place une authentification sécurisée par certificat
électronique à l'aide des mécanismes SSL.
Les messages de toutes les listes sont archivés et indexés : un moteur de recherche
puissant permet de faire une recherche par mots-clefs.
Un autre atout de ce logiciel est constitué par la possibilité de gérer un espace de
travail propre aux membres d'une liste : ils peuvent ainsi, selon les droits qui ont été
définis par le propriétaire de la liste, déposer ou télécharger des documents de divers
types dans une structure arborescente facile à mettre en place. Les fichiers textes y
sont même modifiables à l'aide d'un formulaire.
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Suite à des usurpations d'identité qui ont eu pour effet de propager des virus aux
membres de plusieurs listes, nous avons mis en place des filtres qui scannent les
pièces attachées aux messages et les renomment avant de diffuser les messages.
III.
Le service Assistance aux utilisateurs et formation
Équipe
Pascal BÉNISTANT, Jean-Yves BLAISE, Anne DURAND
Mise à jour des sites webs
Afin d'assurer un service de mise à jour rapide et efficace, nous avons mis au point
une procédure standard, voire rigide : chaque responsable de site hébergé sur
www.archi.fr, après authentification, transfère le contenu de sa mise à jour sur le
serveur ftp, dans la zone qui lui est réservée. Le site testftp.archi.fr lui permet de
visualiser la nouvelle version de son site et, de manière plus précise, de vérifier la
validité des liens et la présence des images. Lorsque le test est terminé, il adresse
un message à [email protected] demandant le transfert de la mise à jour sur le
serveur principal. Un simple script nous permet alors de faire le transfert de manière
automatique.
Transfert d'informations
En tant qu'administrateurs, nous sommes abonnés à plusieurs listes nationales de
diffusion. Nous recevons un grand nombre de messages concernant la sécurité, les
virus, les mises à jour de logiciels… Nous sélectionnons les informations qui peuvent
intéresser les membres de notre communauté dont nous connaissons les pratiques
et les environnements logiciels et matériels et nous les transférons en utilisant la liste
de diffusion [email protected]. Les messages sont archivés et indexés, ceci facilitant
une consultation ultérieure lorsque le problème survient.
Nous insistons particulièrement sur la vulnérabilité des serveurs et sur les dangers
potentiels représentés par les pièces jointes aux courriers électroniques. Les
nouvelles signatures de l'anti-virus installé dans notre laboratoire sont téléchargées
plusieurs fois par semaine.
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A l'adresse http://calder.gamsau.archi.fr, les membres de notre communauté peuvent
trouver un ensemble de logiciels qui nous semblent particulièrement utiles dans notre
travail quotidien. Un moteur de recherche facilite la consultation.
Stages
Plusieurs formations individuelles d'initiation à la conception de site ont été
organisées par Jean-Yves Blaise, elles s'adressaient à des partenaires de notre
réseau qui en avaient fait la demande, le contenu était défini en commun accord
selon le niveau et les besoins des participants. Une journée de sensibilisation réseau
et sécurité a été organisée à Paris à destination des administrateurs réseau des
écoles d'architecture. Un stage de 3 jours initiation et implémentation d'un DNS a été
organisé à Marseille à l'intention de ces mêmes administrateurs. Enfin, un stage de 3
jours ayant pour but une introduction et prise en main du système d'indexation du
patrimoine architectural du XXe siècle a été organisé à Marne-la-Vallée en mai 2000 :
une quinzaine de sections membres de l'UIA l'ont suivi.
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Le projet Archivage du patrimoine architectural du XXe siècle
du patrimoine architectural du XXe siècle
Equipe
Jean-Yves Blaise, Anne Durand, Michel Florenzano
Partenaires
UIA (Union Internationale des Architectes), DAPA (Direction de
l’architecturz et du patrimoine)
Partant du constat que le patrimoine architectural du XXe siècle devait être mis en
valeur, l’UIA a décidé d’offrir à ses sections membres un outil utilisable à travers
internet. C’est ainsi qu’une convention a été signée en mars 1999 entre l’UIA, la
DAPA et L’UMR MAP. Chaque section désireuse de participer à l’opération définit un
ensemble de bâtiments qui lui semblent caractéristiques de son patrimoine
architectural, selon des critères qui lui sont personnels (géographique, historique,
culturel, …) en mettant éventuellement l’accent sur les bâtiments en péril.
Ces édifices constitueront une base de données commune à toutes les sections
nationales. Certaines informations correspondant à un canevas commun sont
stockées sur le serveur central http://www.archi.fr/UIA. D’autres informations plus
spécifiques à l’édifice seront présentées sur des pages webs dans un format libre et
stockées sur les serveurs des sections. La langue utilisée doit à la fois respecter le
contexte local et tenir compte du fait que ces informations seront consultées au
niveau mondial. Pour chaque édifice, trois tables découpées en modules
thématiques permettent d’indiquer des informations aussi bien descriptives que
qualitatives selon des critères libres, faisant de cet outil une véritable ressource
d’analyse des édifices et non pas un simple catalogue. Six méthodes de recherche
sont disponibles : par imagettes, par module, par critère, par auteur, par localisation
géographique et par mots-clefs. L’indexation est réservée à des utilisateurs désignés
par les sections nationales qui restent propriétaires des informations qu’elles ont
introduites dans la base.
Le projet est aujourd’hui opérationnel et la base contient 63 édifices. Stages et
délégation de la recherche d’informations sont des moyens que nous proposons pour
enrichir la base d’une façon conséquente, l’objectif étant de présenter un produit
puissant lors du congrès général de l’UIA qui aura lieu à Berlin en juillet 2002.
Une prise de conscience de la valeur du patrimoine du XXe doit être faite au niveau
mondial. L’UIA, parce qu’elle est une institution internationale composée de sections
représentatives de la majorité des pays du monde, peut se faire l’écho de la
nécessité de protéger ces bâtiments en péril et, plus largement, de la nécessité de
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Page 338
défendre la production architecturale du XXe. S’intéresser au patrimoine architectural
du XXe, c’est aller au-delà de tel ou tel mouvement et tenter de comprendre la
diversité de la production architecturale pendant ce siècle et peut-être établir des
liens de similitude entre les mouvements autour de la planète.
I.
1.
2.
3.
Trois constats en préambule
Seules les sections connaissent leur patrimoine et peuvent mettre à jour les
informations relatives à ce patrimoine.
Donner une plus grande perspective aux informations et permettre les
évaluations et les comparaisons entre les productions architecturales d’une zone
géographique par rapport à une autre est impératif.
Pour faire les mises à jour des données dans la base, les sections ont besoin
d’un outil vivant, dynamique, facilement accessible et réactif. Internet est devenu
un outil dont l’utilisation est de plus en plus familière et répandue. Les
informations doivent être en permancence précises, valides et actuelles. Un outil
convivial sur Internet doit fournir différents modes de recherches : classique sur
base de données, géographique sur une carte, par mots-clés. L’outil doit être
utilisable par tout public, depuis n’importe quel point de la planète.
A partir de ces trois constats, nous avons développé un système qui permet de
présenter sur internet des édifices du patrimoine XXe. Ce système possède les
caractéristiques suivantes :
•
•
•
•
permettre à chaque section de l’UIA de référencer les bâtiments de son choix,
en mettant éventuellement l’accent sur les problèmes de protection
référencer sur une plate-forme commune (celle de l’UIA) les travaux menés par
chaque section et présentés sur leurs sites web propres
permettre des recherches d’informations efficaces (à partir de critères
architecturaux et non pas seulement sur des critères nominatifs, d’identité, …)
sur l’ensemble des bâtiments référencés dans le système
défendre la diversité du patrimoine architectural du XXe
II.
Quelques questions se posent…
Quelle définition pour le patrimoine architectural du XXeme ?
Il peut y avoir plusieurs définitions selon les sections (certaines choses n’existent pas
dans tous les pays ; dans certains pays, la production a été plus intense que dans
d’autres). Pour certains pays, un édifice comportera un côté plus vernaculaire, plus
local, mais son importance sera grande néanmoins. Chaque section doit s’attacher à
définir en quoi ce bâtiment est significatif dans le développement du patrimoine
spécifique du pays. Pour définir un patrimoine mondial, il faut avant tout respecter la
singularité des ouvrages dans l’histoire architecturale de chaque pays. Il faut
souligner la grande variété de tendances et d’influences et décrire la diversité :
région géographique, passé culturel, histoire, contexte politique, style. Tout ceci
permettra de mesurer l’originalité d’un patrimoine par rapport à un autre.
Quels édifices prendre en compte?
Le projet n’a pas pour ambition faire un recensement ou un catalogue du patrimoine
architectural du XXe. Il s’agit plutôt de mettre à disposition de la communauté des
architectes, des étudiants ou du public intéressé, un outil d’analyse permettant de
comparer comment les courants architecturaux ont dérivé selon les pays. Un
bâtiment peut nous apparaître quelconque maintenant, alors que son importance
était fondamentale au départ. La notion de patrimoine architectural ne se limite pas
aux bâtiments, mais englobe aussi d’autres constructions telles que les ouvrages
d’art, les paysages…
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Page 339
Quels types d’informations?
Il faut donc décrire le bâtiment et analyser sa place dans un courant, une histoire :
des critères quantitatifs simples (maître d’œuvre, date, propriétaire) et des
descripteurs non qualifiables tels que l’importance de l’œuvre dans le mouvement
architectural, l’usage en tant que facteur patrimonial (usine), évolution de l’usage…
Trois tables découpées en modules nous permettent de classer ces informations,
nous en parlerons un peu plus loin .
Quel est le rôle des sections nationales?
Il est important de partir des sections puisque ce seront elles qui feront vivre les
informations en les modifiant, en ajoutant de nouvelles données, en modifiant la
présentation. Chaque section est responsable du choix des bâtiments puisque c’est
elle qui est la mieux à même de juger l’importance des édifices au sein de leur
patrimoine national. Il ne s’agit pas d’indexer seulement des édifices célèbres, mais
des édifices intéressants du point de vue du patrimoine architectural national. Les
sections sont propriétaires des informations qu’elles introduisent dans la base. Elles
seules peuvent modifier les données et même supprimer l’édifice. L’information n’est
pas détenue totalement sur un système central. Certaines pages d’informations sont
hébergées sur le site de la section. Ce qui permet à chaque section de contrôler
totalement les informations qui lui sont propres, de contrôler le design des pages de
présentation et surtout de déporter localement le problème du copyright sur les
photos.
III.
Différentes ressources à gérer
Le schéma suivant va mettre en évidence la répartition des informations : celles qui
sont hébergées sur le serveur central (http://www.archi.fr/UIA) et celles qui sont
hébergées sur les serveurs des sections nationales (dans des pages web que nous
appellerons locales).
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Page 340
Le site http://www.archi.fr/UIA
Comment sont structurées les informations?
Les informations gérées par le système central se présentent sous la forme de textes
libres ou d’éléments à sélectionner dans des listes ouvertes. Elles sont classées
dans trois tables indépendantes constituant des fiches descriptives communes à
toutes les sections pour normaliser les informations de base et définir une
cohérence. Chaque fiche est découpée en modules thématiques qui permettent de
décrire le bâtiment de façon spécifique et de consulter la base de données de façon
précise.
•
dans la première table sont recensées les informations de base sur l’édifice :
nom, localisation, matériaux dominants, auteur, usages, témoignage des
différents courants de l’architecture au XXe siècle, une évaluation technique,
sociale, esthétique, contextuelle, historique et de l’originalité pour tenir compte
de la spécificité
•
dans la deuxième table,
dispositifs de protection
•
dans la troisième, une description beaucoup plus fine de l’édifice est possible
puisqu’elle permet d’ajouter de nouveaux critères qui pourront dès lors servir aux
autres sections si elles en éprouvent la nécessité. Citons comme exemple de
critère modèles d’habitat collectif ou systèmes de proportion.
l’accent est mis sur l’état actuel de l’édifice et les
Certains champs des fiches descriptives hébergées sur le serveur central sont en fait
des adresses URL de pages web hébergées sur le serveur de la section nationale :
ainsi, le champ de présentation renvoie à une page locale sur laquelle la section peut
décrire le bâtiment de façon libre, insérer des photos et des plans, des videos ou des
interviews, écrire dans sa langue nationale en proposant éventuellement une
traduction en français ou en anglais. La mise en page peut donc être résolument
ouverte par opposition aux pages hébergées sur le serveur qui sont affichées selon
un canevas commun. La mise à jour de ces pages est facile puisqu’elle peut se faire
localement. Le transfert des images est ainsi évité, réduisant les temps de transfert
lors de l’indexation, le problème du stockage sur notre serveur ne se pose plus et la
gestion du copyright est laissée à la responsabilité de la section nationale.
Au sujet de la langue, nous avons été confrontés au dilemme suivant : comment
respecter au maximum les langues nationales et rendre efficace une recherche pour
le maximum d’internautes parlant généralement anglais et/ou français? Nous avons
distingué trois cas selon le type de données :
a)
s’agissant des informations concernant l’identité (comme le nom, l’adresse, …),
nous pensons qu’il est préférable d’utiliser la langue locale, en tenant compte de
l’encodage des caractères.
b)
dans le cas le plus général, remplir un critère se fait en sélectionnant un élément
dans une liste déroulante : si l’élément décrivant l’édifice ne figure pas dans la
liste, l’utilisateur a la possibilité de le rajouter dans la langue de son choix. Nous
lui conseillons d’une part d’indiquer entre parenthèses la traduction de ce terme
en français et en anglais afin de faciliter les recherches par mot-clés. D’autre
part, nous pensons qu’il est préférable de réserver cette possibilité aux termes
pour lesquelles l’utilisation de la langue locale est vraiment pertinente, sinon, les
listes de valeurs risquent de s’allonger démesurément.
c)
dans le cas des pages hébergées sur le site local de la section nationale, une
liberté totale est laissée. Nous rappelons toutefois que ces pages sont
parcourues (au même titre que les pages stockées sur le serveur) par un moteur
Page 340
Page 341
de recherche et que ces pages ne figureront pas souvent dans le résultat d’une
recherche par mot-clé si elles ne comportent pas une traduction en anglais et en
français des termes importants.
Un maximum de souplesse a été laissé dans le choix de l’utilisation de la langue.
Toutefois, nous avons délibérément choisi de n’utiliser que l’encodage
iso-latin 8859-1
IV.
Comment rechercher de l’information?
Six méthodes de recherche sont disponibles :
•
sélection d’un édifice à partir d’une imagette affichée sur la page d’accueil : un
clic provoque l’affichage des informations complètes relatives à l’édifice
•
par module : recherche sur une partie de mot avec un champ de type texte ou
recherche dans une liste déroulante Les informations relatives aux édifices
satisfaisant les critères de recherche s’affichent en format condensé. Pour avoir
une information complète sur l’édifice, il suffit de cliquer sur l’imagette associée.
•
recherche selon un critère : tous les critères sont affichés dans une liste
déroulante. La recherche peut se faire en précisant une valeur pour le critère ou
bien simplement en recherchant les édifices pour lesquels ce critère a été
renseigné.
•
recherche sur un auteur : bien que ce projet soit axé sur le patrimoine
architectural, on peut souhaiter s’intéresser aux architectes qui ont construit ces
édifices du XXe siècle. Le résultat renvoie quelques informations de base
(identité, spécialité, pays d’origine et éventuellement une adresse URL décrivant
de manière plus approfondie cet auteur). Sont affichées ensuite les vignettes
des édifices de la base qui sont liés à cet auteur.
Page 341
Page 342
•
recherche par localisation géographique : la première étape consiste à
sélectionner un continent sur une planisphère. Les informations de base se
rapportant aux édifices situés dans ce continent sont affichées en dessous des
cartes. Les informations complètes sont accessibles en cliquant sur les
imagettes. Pour affiner la recherche, il est possible de sélectionner un pays sur
la carte du continent et ainsi de suite. Les couleurs utilisées permettent d’abord
de situer les pays pour lesquels des édifices ont été indexés et d’avoir une idée
de leur nombre.
•
recherche par mots-clefs : différentes options sont proposées : affichage courtlong, limitation de la recherche aux pages dans une langue pour ne pas obtenir
dans les résultats des informations en double, recherche booléenne.
V.
Quelques points importants relatifs à l’indexation…
L’indexation sur le serveur central est réservée à des utilisateurs désignés par les
sections. Chacun se voit attribuer un mot de passe, ce qui permet de protéger les
informations introduites : seule la personne qui a ajouté les informations pourra
ensuite les modifier. Les sections sont totalement libres dans le choix, la présentation
Page 342
Page 343
et la nature des informations qui sont hébergées sur le serveur de la section
nationale : quelques critères de nos fiches descriptives permettent de faire un lien
sur ces pages web.
A chaque module est associé un formulaire de saisie. Les informations sont stockées
sur la machine cliente dans des variables javascript tant que l’utilisateur n’a pas
terminé sa saisie. Un bouton de validation lui permet de transférer l’ensemble des
informations sur le serveur central. Aucun champ n’est obligatoire, il est possible de
ne saisir que les critères « faciles » comme le nom, l’adresse. Par la suite, à tout
moment, lorsque d’autres informations auront été collectées, il sera possible de les
ajouter dans la base. Dans le même ordre d’idée, aucun nombre minimum d’édifices
n’a été fixé par le comité de pilotage. Le problème du nombre maximum d’édifices
autorisé pour un pays ne s’est pas encore posé.
Pour respecter la diversité des préoccupations des sections, nous avons laissé la
possibilité à chacun d’introduire ses propres valeurs de critères, sans fermer les
listes de choix de manière arbitraire. Cela permet au produit de s’enrichir
naturellement, sans intervention de notre part. Cette ouverture fait toute la richesse
de la table 3 pour laquelle critères et valeurs sont totalement libres, permettant de
décrire de façon plus pertinente chaque édifice. Les critères ajoutés ne restent pas
propriété de l’utilisateur qui les a introduits dans la base, ils peuvent être utilisés par
l’ensemble de la communauté. Pour pouvoir donner plus de poids à certains critères,
en particulier lors de l’évaluation de l’état d’un édifice, nous avons introduit la notion
de pondération. Cela correspond à une note attribuée à un descripteur permettant
d’indiquer si ce critère de description est déterminant ou non pour l’édifice (les notes
vont de A à E en ordre décroissant).
VI.
D’un point de vue technique
Nous n’avons utilisé que des logiciels libres. Le projet a été développé en utilisant le
langage Perl dont la puissance a été complètement prise en compte par l’utilisation
de modules objets. La base de données PostgreSQL tourne sur un serveur linux. Le
serveur web est géré par le logiciel Apache.
Une documentation est disponible sur le serveur : des manuels, une maquette et un
exemple peuvent être téléchargés dans différents formats et en français ou en
anglais. Une présentation didactique au format html est disponible en français sur le
site du projet. L’assistance se fait principalement par mail, l’équipe de
développement peut être jointe à l’adresse [email protected]. Ce moyen suffit en général
pour guider les nouveaux utilisateurs. Nous avons délibéremment choisi de présenter
le système avec une interface simple, ne nécessitant pas une formation lourde.
VII.
La maquette du projet est opérationnelle (l’historique du développement et l’évolution
de la base sont indiqués mois par mois dans un fichier disponible sur le site). D’un
point de vue quantitatif, la base contient 63 édifices qui ont été indexés par 10
sections. 12 sections ont pris contact pour indexer et disposent d’un mot de passe.
Une liste de diffusion a été créée : elle regroupe toutes les sections qui ont répondu
favorablement à l’invite de l’UIA et qui ont indiqué l’adresse d’un correspondant. Un
stage de formation a eu lieu en mai 2000 à Paris : il s’agissait d’une présentation et
d’une prise en main de l’outil.
Pour enrichir la base et susciter l’intérêt des sections, nous proposons d’organiser
des stages dans différentes régions pour les sections qui auraient déjà collecté des
informations. Pour accélérer la collecte des informations, nous avons proposé de
déléguer ce travail à des consultants extérieurs ou à des étudiants, éventuellement
dans le cadre d’un travail diplômant.
Page 343
ACTIVITES
DE FORMATION
DE FORMATION
349
353
Formation continue
357
Sommaire
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Les équipes du MAP localisées dans des écoles d’architecture entretiennent
naturellement des liens étroits avec l’enseignement. Les recherches développées
alimentent les contenus des enseignements depuis la formation initiale - 1er, 2e
cycle et cycle dplg - jusqu'aux enseignements de spécialisation DPEA, DESS ou de
formation à la recherche par la recherche DEA et doctorat d’université.
Nous présentons ici les enseignements du cycle de formation conduisant au diplôme
d’architecte dplg ainsi que les formation de spécialisation.
Activités de formation
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Lyon
MAP - Aria
Architecture et Technologies de l'Information et de la Communication
Module de Projet et module de séminaire - Cursus DPLG
Responsable :
Hervé LEQUAY,
Intervenants :
Denis PLAIS, Dominique BLAISE, Jean-Pierre CHUPIN
(Montréal)
Cette formation de 3ème cycle de l'école d'architecture de Lyon est composée d'un
module de séminaire de 250 heures intitulé « Écritures, modèles et simulations
dynamiques pour l'architecture » et d'un module de projet de 250 heures intitulé
« Stratégies contemporaines du projet d'architecture ». Construite en majeure partie
sur les compétences et le personnel enseignant et chercheur du MAP-Aria, la
formation s'appuie sur les axes de recherche et d'application de l'UMR.
Nouvelles technologies liées à la réalité virtuelle (VRML)
Renato SALERI
Ce cours constitue la base théorique de l’atelier « réalités virtuelles » animé dans le
cadre du séminaire 3ème cycle « Stratégies contemporaines » de l’école
d’architecture de Lyon.
Algorithmique et programmation structurée en langage C
Xavier MARSAUT
Cours de première année à l’École Nationale de Travaux Publics de l’État - ENTPE,
2000, 2001 (22 heures)
Marseille
MAP - Gamsau
De l’esquisse à l’exécution
Module de Projet - Cursus DPLG
Responsable :
Farid AMEZIANE
Intervenants :
Jean-Louis IZARD, Guy VERCELLINO, Milan ZACEK
Intégration des savoirs et méthodes spécifiques au projet d'architecture.
Compréhension des enjeux liés aux missions normalisées de maîtrise d'œuvre,
notamment : études d'esquisse, APS, APD, DCE. (250 H)
SIG et modélisation de l'espace public
Jacques AUTRAN
Cours de 12h / année dans le cadre du module de séminaire « Écrire l’espace
public »
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Page 350
Nancy
MAP - Crai
L’équipe du Crai réuni des enseignants des écoles d’architecture de Nancy et de
Strasbourg, elle exerce donc des responsabilités pédagogiques dans les deux
écoles.
•
A Nancy, l'équipe a la responsabilité de l'enseignement de l'informatique et des
sciences exactes et partage celle de l'enseignement de la construction.
•
A Strasbourg, elle a la responsabilité de l'enseignement de la représentation et
partage celle de l'enseignement de l'histoire.
École d’Architecture de Nancy
Modélisation et simulation des espaces bâtis
Module de séminaire – Cursus dplg
Responsable :
Jean-Claude. BIGNON
Intervenants :
P. BACH, D. BUR, C. CHEVRIER, G. HALIN, P. HUMBERT,
D. LEONARD, J.P. PERRIN
Modules de bases (75h)
Modules d'approfondissement (60h)
Modules spécialisés (36h)
Projet personnel (80h)
Matériaux bois et mise en œuvre dans la construction
Responsable :
Jean-Claude. BIGNON
Modules de bases (50h)
Modules d'approfondissement (90h)
Modules appliqués (36h)
Projet personnel (75h)
École d’Architecture de Strasbourg
Ville - Patrimoine
Intervenant :
Didier. LAROCHE
Techniques de réhabilitation (20h)
Architecture et archéologie
Intervenant :
Didier. LAROCHE
L'archéologie et la ville
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Toulouse
MAP - Asm
Production du paysage, approche architecturale et environnementale
Responsable :
Michel BARRUÉ
Intervenants :
Jean-Henri FABRE, Patrick PÉREZ
L'objectif de ce séminaire (250 H) est de permettre à de futurs architectes de
développer une réflexion critique sur les relations entre architecture, paysage et
environnement que doit interroger tout acte de conception architecturale et urbaine,
quels qu'en soient l'échelle et l'objet.
Projet architectural et développement durable
Module de Projet – Cursus dplg
Responsable :
Michel BARRUÉ
Intervenant :
Jean-François. RODRIGUEZ
Ce module de projet (250 H) est articulé avec le séminaire « production du paysage,
approche architecturale et environnementale ».
Le développement durable est un développement social, économique et politique qui
répond aux besoins présents, sans compromettre la capacité des générations futures
à satisfaire leur propre développement. L’architecte se trouve donc confronté à la
responsabilité qui lui incombe dans la gestion globale des ressources, de
l’environnement et du paysage.
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Marseille
MAP - Gamsau
DEA
Modélisation et Conception des processus Assistés par Ordinateur –
MCAO
Responsable :
Jean-Claude BERTRAND, Professeur des Universités (U3)
Intervenants :
Farid AMEZIANE, Pascal BENISTANT, Michel FLORENZANO,
Jacques ZOLLER
École d'Architecture de Marseille - Luminy, UMR - MAP
Université de Droit, d'Économie et des Sciences d'Aix - Marseille (U3), IUSPIM
Université de la Méditerranée, (U2) ESIL
Université de Provence (U1), UFR MIM
Université de Toulon et du Var, UFR Sciences et Techniques
École Nationale Supérieure des Arts et Métiers, CER d'Aix-en-Provence
Le DEA « Modélisation et Conception des processus Assistés par Ordinateur –
MCAO » habilité à la rentrée 2000 pour une période de quatre ans constitue une
évolution du DEA « Productique et Informatique » dans le quel le L’UMR MAP assure
l’accueil et l’encadrement des candidats architectes. Il est rattaché à l’École
Doctorale « Math-Info »
Il s'adresse à des étudiants d'origines diverses (maîtrise de sciences, diplôme
d'ingénieur, diplôme d'architecte, etc.) qui désirent acquérir une haute spécialisation
dans un domaine de recherche qui fait appel aux différentes composantes de
l'informatique et de la productique, disciplines qui convergent de plus en plus dans le
domaine industriel. Cette formation ouvre sur tous les secteurs de la production,
notamment la production architecturale.
DPEA
Métiers de la Création et Applications Numériques – MCAN
Responsable :
Michel BERTHELOT, Chercheur MCC
Intervenants :
Farid AMEZIANE (coordinateur pédagogique) , Pascal
BENISTANT, Jean-Yves BLAISE, Fabricia FAUQUET, Michel
FLORENZANO
Le numérique bouleverse les méthodes de travail dans le sens où il hybride les
pratiques et les technologies traditionnelles et nouvelles dans l’art et les métiers
techniques. Ce cycle d’études approfondies en architecture, conduit en partenariat
avec l’école des Beaux-Arts de Marseille, offre un lieu de formation et de réflexion
centrée sur les outils numériques pour la modélisation géométrique de l’espace et la
réalisation de produits multimédias plus particulièrement dans un contexte de
valorisation du patrimoine construit.
DESS
Ingénierie de la Production de Bâtiment - IPB
Responsables : Michel FLORENZANO, Directeur de Recherche CNRS,
Farid AMEZIANE, Chercheur MCC
Intervenants :
Claude BALANSARD, Daniel HALIK, Lorenzo ROCCARO,
Guy VERCELLINO
Université de Droit, d'Économie et des Sciences d'Aix - Marseille, (U3) IUSPIM
Ce DESS propose une formation professionnelle qui couvre à la fois les savoirs
techniques, technologiques, économiques et juridiques en rapport avec la production
de bâtiments, lieu privilégié de rencontre d’architectes et d’ingénieurs spécialistes de
Page 353
Page 354
domaines techniques spécifiques. L’objectif est ici de participer à la formation de
spécialistes qui se situeront plus efficacement dans le processus de production à des
endroits stratégiques différents, avant, pendant ou après la réalisation d’un bâtiment.
Cette formation permet à chaque candidat, selon son profil, d’enrichir ou de mettre à
jour les connaissances acquises durant sa formation initiale d’architecte ou
d’ingénieur. Les débouchés professionnels concernés sont l’assistance à la maîtrise
d'ouvrage, le montage d'opérations et leur suivi, la direction de service de gestion
technique de patrimoine.
DESS
Ingénierie des Systèmes Industriels Informatisés - ISII
Responsable :
Corinne CAUVET, Professeur des Universités (U3)
Intervenants :
Michel FLORENZANO, Jacques ZOLLER
Université de Droit, d'Économie et des Sciences d'Aix - Marseille (U3), IUSPIM
Université de la Méditerranée (U2), ESIL
Université de Provence (U1), UFR MIM
Formation professionnelle technologique de haut niveau dans le domaine des
systèmes informatisés, le DESS offre cinq options de spécialisation recherchée par
les milieux industriels : conception et maintenance des logiciels industriels, systèmes
robotisés industriels, méthodes et outils industriels de simulation, Imagerie
numérique pour l'industrie, systèmes d'information industriels et de service.
Les candidats issus des écoles d’architecture s’orientent en général vers l’option
Imagerie Numérique pour l'Industrie dont les domaines de spécialisation portent sur
l'infographie, la vision, la modélisation géométrique, la Conception Assistée par
Ordinateur et l'image de synthèse.
Présentation des principes de la photogrammétrie architecturale, historique,
techniques et applications
Pierre DRAP
Cours invité par l’Université di studi Frederico II, Naples (durée 12h). Avril 1998 et
avril 1999
Nancy
MAP - Crai
DEA
Modélisation et simulation des espaces bâtis
Responsables : Jean-Claude BIGNON, Professeur des écoles d’architecture
(EAN), J-M. PIERREL, Professeur des Universités (UHP)
Intervenants :
Philippe BACH, Didier BUR, Christine CHEVRIER, Gilles
HALIN, Pascal HUMBERT, Daniel LEONARD, Jean-Pierre
PERRIN
Université Henri Poincaré
Écoles d'Architecture de Nancy et Strasbourg
École Nationale Supérieure des Arts et Industries de Strasbourg
Institut National Polytechnique de Lorraine
DESS
Image Numérique et Interactivité
Responsable :
J-L. NOIZETTE (UHP)
Université de Nancy II - École d'Architecture de Nancy
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Module informatique graphique (120 h)
Responsable : Jean-Pierre PERRIN
Intervenant :
C. CHEVRIER
DESS
Matériaux bois et mise en œuvre dans la construction
Responsable :
G. DUCHANOY (ENSTIB)
École Nationale des Sciences, Techniques et Industries du Bois
Module : Construction bois et langage architectural
Intervenant : J.C. BIGNON
DESS
Patrimoine archéologique monumental
Université Marc Bloch, Strasbourg
École d'Architecture de Strasbourg
Séminaire «Relevé» : Cours d'infographie appliquée à l'archéologie
Intervenant D. LAROCHE
Toulouse
MAP - Asm
DEA
Environnement et Paysage
Responsable:
Jacques HUBSCHMAN, Professeur des Universités
Il s’agit d’un DEA de l’U.F.R. de Géographie et Aménagement organisé dans le
cadre de l’École doctorale : « Temps, espace, sociétés, cultures » de l’Université de
Toulouse II le Mirail.
La spécificité du DEA “Environnement et Paysage” réside dans l’articulation entre
problématiques environnementales et approches paysagères. La perspective choisie
est résolument interdisciplinaire et s’inscrit dans le champ transversal qui associe
histoire de l’environnement, architecture et production de paysage, agriculture et
environnement, risques et catastrophes, espaces protégés…
Laboratoires et équipes d’accueil : GEODE - UMR 5602 CNRS (Laboratoire pilote),
le MAP - Asm (Michel. BARRUÉ, Jean-Henri FABRE, Patrick PÉREZ, Frédéric
LESUEUR) pour l’école d’architecture de Toulouse, l’équipe Agrosystèmes et
environnement de l’ENSATE, l’équipe CEPAGE de l’école d’architecture et de
paysage de Bordeaux et pour le CEMAGREF : l’équipe Dynamique de
l’environnement rural.
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Formation continue
Lyon
MAP - Aria
Formation CAO-DAO
MAP - Aria organise chaque année des stages courts (40 heures) de formation aux
outils de dessin et de conception assistée par ordinateur. Chaque formation accueille
10 stagiaires, professionnels, demandeurs d'emploi ou jeunes diplômés.
Formation en ligne aux technologies numériques pour l'architecture
Renato Saleri, Xavier Arnaud - 2001
Formation tutorée sur Internet dont l'objectif est non seulement de mettre en place de
nouveaux supports pédagogiques en réseau mais aussi de définir et d’animer des
sessions de travail collaboratif. Trois pôles de connaissances, se rapportant à la
maîtrise des NTIC font l’objet d’un développement d’un matériel didactique
approprié:
•
Une initiation aux techniques de base de l’image de synthèse expliquant de
façon détaillée les concepts de création d’images de synthèse, depuis la
modélisation 3D jusqu’au rendu photoréaliste.
•
Le VRML appliqué à l’architecture à travers l’étude et la mise à plat d’exemples
choisis issus notamment de réalisations remarquables du laboratoire.
•
Un centre de ressources partagées (boite à outils) : proposant la mise en ligne
d’utilitaires spécifiques au thème étudiés (plug-ins, sharewares, versions de
démonstration de logiciels commerciaux, … ) ainsi qu’une bibliothèque de
scripts et une sélection de liens URL d’intérêt majeur.
Marseille
MAP - Gamsau
cf. Toulouse
Nancy
MAP - Crai
Formation à la modélisation tridimensionnelle et à la synthèse d'image
40h (FIFPL) - 2001
Mise en place et suivi d'un « Cours de géométrie 1ère année des Écoles
d'Architecture » sur Internet
Daniel. LÉONARD
EAN - 2001
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Formation à modélisation tridimensionnelle
40h (FIFPL) - 2000
Initiation à la CAO-DAO
40h (ANPE) - 2000
Langage HTML et création de sites web
30h (ENACT) - 2000
Langage HTML et logiciel client/serveur Internet
30h (ENACT)
Initiation à la CAO-DAO
40h (ANPE) - 1999
-Formation à modélisation tridimensionnelle
40h (FIFPL) - 1999
Formation à la CAO-DAO
40h (ANPE) - 1998
Toulouse
MAP - Asm
Traitement et représentation de photographies numériques d'architecture Assemblage d'images et Photogrammétrie - 2001
Pierre DRAP, Serge. FARAUT
Formation tutorée sur Internet réalisée conjointement par le MAP - Asm et le MAP Gamsau, l'objectif de cette formation est de présenter les bases :
•
du traitement numérique des images (traitement, restauration, amélioration
d'image),
•
de l’acquisition et de la restitution d'images de qualité photographique
(correction de perspective, assemblages, panoramiques …),
•
des nouvelles techniques de représentation interactive, « réalité virtuelle »,
•
des nouveaux moyens de mesure (photogrammétrie, stéréo).
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DIRECTION
DE TRAVAUX
DE TRAVAUX
361
Encadrement de DEA
364
367
370
372
Accueil de stagiaires d’université
IUT, licence, maîtrise
374
374
Sommaire
Page 361
Marseille
MAP - Gamsau
2000
Salima HARROUSSI
Le Forum africain et ses problèmes de restitution architecturale,
problématique et méthodologie - application au cas de Volubilis
Ecole doctorale : Histoire, Langue, Littérature ancienne
Université Michel de Montaigne – Bordeaux III
Responsables Jean-Claude GOLVIN et Michel FLORENZANO
Renato SALERI
Contribution à l'élaboration de systèmes de représentation en architecture
fondés sur les systèmes logiciels à comportement émergent
Faculté de Saint Jérôme, Université d’Aix Marseille III,
Formation doctorale Productique et Informatique - mention architecture.
Responsables : Michel. FLORENZANO et Farid AMEZIANE
1999
Salah BELADJ
Contribution à l'élaboration de systèmes de représentation graphique pour le
bâtiment selon les plans de production ou de conception architecturale, à
travers la définition de classes
1998
Vincent ACARY
Contribution à l'étude du comportement mécanique des édifices composés
de blocs
Boursier BDI CNRS, départements SHS et SPI
Formation doctorale de Mécanique – Aix Marseille II
Thèse soutenue en janvier 2001
Responsables : Michel FLORENZANO et Michel JEAN
Fabricia FAUQUET
Le cirque romain. Essai de théorisation de sa forme et de ses fonctions
Boursière BDI CNRS – Région, départements SHS
Ecole doctorale : Histoire, Langue, Littérature ancienne
Responsable Jean-Claude GOLVIN
Stéphane LASSERRE
Contribution à l’élaboration d’un outil réseau pour la gestion des informations
du bâtiment – une approche multi-acteurs.
Boursier CIFRE, Nemetschek
Direction de travaux
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Page 362
Nancy
MAP - Crai
2000
Damien HANSER
Contribution au développement d'un outil d'assistance à l'ingénierie
concourante dans le domaine de l'architecture et du BTP
Boursier BDI CNRS, départements SHS
Thèse de doctorat en sciences de l'architecture – INPL
Responsables : Jean-Claude PAUL et Jean-Claude BIGNON
2000
Sabrina KACHER
Recherche d'images indexées par familles d'ouvrages et matériaux
Boursier Gouvernement Algérien
Thèse de doctorat en sciences de l'architecture – INPL.
Responsables : Jean-Claude PAUL et Gilles HALIN
2000
Guillaume LEBORGNE
Simulation et visualisation de modèles complexes de l'architecture et du
design
Allocataire MENRT
Responsables : Jean-Claude PAUL et Jean-Pierre PERRIN
2000
Celso SCALETSKY
Création d'un outil informatisé d'aide à la conception initiale de l'architecture
Boursier Gouvernement Brésilien
Responsables : Jean-Claude PAUL et Françoise SCHATZ
1999
Olivier CUNIN
Analyse comparative de l’histoire architecturale des principaux monuments
khmers du style du Bayon
Boursier Lavoisier puis EFFEIL
Responsables : Jean-Claude PAUL et Jean-Pierre PERRIN
1998
Olivier MALCURAT
Contribution au développement d'un modèle de coopération appliqué au
domaine de l'architecture et du BTP
Boursier CNET
Responsables : Jean-Claude PAUL et Jean-Claude BIGNON
1998
Walaiporn NAKAPAN
Contribution au développement d'un outil d'assistance à la recherche
d'information par l'image dans le domaine de l'architecture et du BTP
Boursière EFFEIL
Responsables : Jean-Claude PAUL et G. HALIN
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Page 363
Toulouse
MAP - Asm
2000
J. VIÉ
La voirie comme outil de gestion et de valorisation paysagère
Thèse de doctorat de l'Université Toulouse le Mirail
Responsables : Michel. BARRUE et J-C. FILLERON
Page 363
Page 364
Encadrement de DEA
Marseille
MAP - Gamsau
2001
Daniel ANDERSCH
Gestion de données à caractère patrimoniales – Structuration,
représentation et Interfaces d’accès 3D
DEA « Modélisation et Conception des processus Assistés par Ordinateur MCAO » - juillet 2001
MAP-Gamsau - IUSPIM - ESIL-ENSAM
Responsables : Michel FLORENZANO, Jean-Yves BLAISE
Leïla SI-YOUCEF
Contribution à l’élaboration d’un système d’information pour l’architecture –
Un modèle conceptuel pour la description des ouvrages dans un contexte
multi-acteurs.
DEA « Modélisation et Conception des processus Assistés par Ordinateur MCAO » - Juillet 2001
MAP-Gamsau - IUSPIM - ESIL-ENSAM
Responsables : Michel FLORENZANO, Farid AMEZIANE
2000
Marie COLAS
Contribution à l'élaboration d'un outil d'aide à la gestion et à la restauration
du décor architectural : Le cas de la Mosaïque.
DEA « Productique et Informatique » - septembre 2000
MAP-Gamsau – Université Aix Marseille III – IUSPIM
Responsables : Michel FLORENZANO et Farid AMEZIANE
Laurent COMBASSON
Contribution à l'élaboration d'un système d'information patrimoniale : Vers
une interface adaptative.
DEA « Productique et Informatique » - Septembre 2000
MAP-Gamsau – Université Aix Marseille III - IUSPIM
Responsables : Michel FLORENZANO, Farid AMEZIANE
Renato SALERI
Wawawa ? ? ? ? ? ? ?.
Responsables : Michel FLORENZANO
1999
Emmanuel BROST
Apport de connaissances architecturales dans un processus de
photogrammétrie. Automatisation de la détermination des paramètres
internes d’une entité architecturale à partir de données géométriques
mesurées.
Responsable : Michel FLORENZANO, Pierre DRAP
Page 364
Page 365
Gilles GAILLARD
Coopération entre objets. Étude des relations entre entités architecturales
dans le cadre du modèle MOMA
MAP-Gamsau – Université Aix Marseille III – IUSPIM
1998
Dominique DEUFF
Formalisation et gestion de connaissances relatives au décor architectural
MAP-GAMSAU – Université Aix Marseille III – IUSPIM
Responsables : Michel FLORENZANO, Pierre DRAP
Nadia FILALI
Traduction géométrique de relations inter-entités d’un corpus architectural
David GRAS
Intégration de connaissances géométriques et architecturales dans un outil
de restitution photogrammétrique analytique. (David Gras, 1997-1998).
Stéphane LASSERRE
Contribution à l'élaboration d'un outil d'aide à la prescription : Une approche
métiers.
Responsables : Michel FLORENZANO et Farid AMEZIANE
Nancy
MAP - Crai
2001
Anne-Sophie ALLARD
Simplification des informations géométriques et descriptives nécessaires à la
représentation à partir d'un SIG d'un espace urbain 3D
Mémoire de DEA « Modélisation et simulation des espaces bâtis »
MAP-Crai - UHP - EAN - EAS - ENSAIS – INPL; 30.03.01
Natacha BRUNEL
Restitution d'une statue grecque : l'Aurige de Delphes
Page 365
Page 366
Kriangsak MANSATIANSIN
Outil d'aide à la conception d'un projet d'éclairage par l'image appliqué à
l'outil informatique « Candela »
Benoît ROVER
Spécification et conception d'une interface entre SIG 2D et interface
graphique 3D appliquée aux espaces urbains
2000
Françoise BERNHARD
Maquette pour un musée virtuel de l'espace architectural
MAP-Crai - UHP - EAN - EAS - ENSAIS - INPL; 20.10.00
Alexandre COHARDY
Création d'une interface graphique pour les produits Leroy-Merlin
Sabrina KACHER
Recherche d'images indexées par familles d'ouvrages et matériaux
Guillaume LEBORGNE
Optimisation de modèles géométriques pour la simulation
Toulouse
MAP - Asm
Michel. BARRUÉ
Encadre trois à cinq étudiants chaque année dans le DEA « Environnement
et Paysage », Université de Toulouse II le Mirail
Jean-Henri. FABRE
Encadre trois à cinq étudiants chaque année dans le DEA « Environnement
et Paysage », Université de Toulouse II le Mirail
Patrick. PÉREZ
Encadre un à trois étudiants chaque année dans le DEA « Environnement et
Paysage », Université de Toulouse II le Mirail
Page 366
Page 367
Marseille
MAP - Gamsau
1998
Julien BERTHIER et Aude FERRAND
L'alphabet des structures - Jean Prouvé, ou l'idée constructive - Maquette
d’un serveur W3.
Lionel BOUSQUET et Jean-François BROCHIER
Les maisons Jaoul (Neuilly) de Le Corbusier - Maquette d’un CD Rom.
Sonia HASRATIAN, Blandine MILLY et Raphaël ROURE
Espace muséal interactif - La collection Art & Architecture du FRAC Centre Maquette d’un serveur W3.
Kheir-eddine AFIANE, Emmanuel DUJARDIN
Borne interactive pour le site gallo-romain de Lanuéjols
Etienne REY, Christelle MUSALEM
Projet de CD-Rom pour le Musée d’El Jem (Maison d’Africa)
Dominique DEUF, Fabricia FAUQUET
Restitution numérique des mosaïques de la Maison d’Africa (El Jem)
1999
Crystel OLIVERO et Sonia ROUSSIN
Maquette de CD-ROM - Mémoire de l’Alcazar – Marseille.
Antoine CHAUDEMANCHE et Cyril DURAND
Maquette de site Web pour les docks de Marseille
Karine MAUSSIERE, Caroline SHERB, Nicolas TARDY, Jean-Christophe
TAROT et Pierre VIEL
Art et Architecture – Un serveur Internet pour la collection du FRAC Centre.
Salima HAROUSSI, Patricia GUILLAUME et Marlène LATOUR
Ebauche de site Web pour la maquette de Marseille Antique.
Gaël DUBOIS, Emmanuelle LINOSSIER
Maquette d’un CD-ROM de jeux sur l’An Mil
Emmanuel BROST, Salima HARROUSSI, Patricia GUILLAUME, Marlène
LATOUR, Jean-Christophe URRUTIA
Marseille antique : maquette numérique de la ville et site Internet
2000
Emmanuel LAMOTTE et Idoïa ZUBIA
Maquette de site Web pour la communauté scientifique regroupée autour du
projet OUDHNA.
Page 367
Page 368
Anne MICHEL, Valérie LEBLANC, Leïla SI YOUCEF
Marseille antique : site Internet
Hélène FRANCQUEVILLE , Bruno PIERREL
Arles antique : site Internet
2001
Pascale BARTOLI, Guillaume BELTRAN, Anne CARPENTIER et
Frédérique PITOU
Conception et réalisation d’un légo numérique pour la restitution du tissu
urbain d’Arles antique (Iie - IIIe siècle) et maquette d’un site Internet sur la
ville.
Sana BEN SALEM, Cécile MUSSET, Frédérique NOVAK
Conception et réalisation d’un légo numérique pour la restitution du tissu
urbain de marseille antique (époque hellénistique) et maquette d’un site
Internet sur la ville.
Nancy
MAP - Crai
1999
Caroline ABBAS
Les pouvoirs heuristiques des différents modes de présentation
Mémoire de DPEA/DU « Architecturologie, conception technique et
informatique graphique »
MAP-Crai - UHP - EAN - INPL; 22.10.99
Vincent GUERMONPREZ
Reconstitution archéologique : entre restitution du réel et simulation virtuelle
Damien HANSER
Systèmes d'information et démarche qualité dans un groupement de maîtrise
d'œuvre
Thomas JUNG
Développement d'un outil de discussion du projet dans un environnement 3D
immersif
Page 368
Page 369
Nicolas KUEHN
Illumination et architecture : aide à la conception du projet d'éclairage par
l'image appliqué à l'outil informatique "Candela"
Michel LANG
Bases de données urbaines et réalité virtuelle : le VRML appliqué aux SIG
Celso SCALETSKY
Création d'un outil d'aide à la conception initiale en architecture
Antoine TOURNE
Recherche de produits du bâtiment par parcours de scènes
Marie-Françoise VIMPAIRE
Simplifications préparatoires à la segmentation des nuages de points 3D
acquis sur des objets complexes
1998
Stéphane BONDUE
Stéréo photolithographie et échelle de représentation
Olivier CUNIN
Recherche sur la communication de l'espace architectural à l'aide de
techniques multimédia : application au temple du Bayon à Angkor
Claire LEMATTRE
Utilisation du support informatique pour le rendu de concours
Page 369
Page 370
Lyon
MAP - Aria
2000
Xavier ARNAULD
Le théâtre de la mémoire : un environnement 3D d'assistance à la
conception
Directeur d’études : Hervé LEQUAY – EAL 29 juin 2000
Christophe BRAMAS
UKIYO: un espace d’exposition pour des œuvres infographiques et virtuelles
Directeur d’études : : Renato SALERI – EAL 29 juin 2000
Bruno SAULNIER
Entre présence et absence – un centre de téléprésence
Directeur d’études : Renato SALERI – EAL 25 septembre 2000
1999
Jean-Louis CHEVILLARD
Une station mobile de spectacle
Directeur d’études : Renato SALERI – EAL 16 décembre 1999
Marseille
MAP - Gamsau
2000
Christian RADI
L’ancien hôtel de ville de Cracovie. La maquette numérique comme outil de
simulation d’hypothèses de restitution
Directeurs d’études : Jean-Yves BLAISE, Michel FLORENZANO – EAML,
juillet 2000.
Nancy
MAP - Crai
2000
Frédéric ANDRE
Plastiques et composites, matières et projets
Rapporteur : Jean-Claude BIGNON; EAN ; 18.12.2000
Olivier CUNIN
Le Bayon : Contribution à l'histoire architecturale du temple
Rapporteur : Jean-Pierre PERRIN; EAN ; 10.03.2000
Page 370
Page 371
Damien HANSER
Conception, coopération et qualité – Définition d'un outil de management de
la qualité au service de l'architecture
Thomas JUNG
Plastiques et composites, matières et projets
Toulouse
MAP - Asm
2000
Céline BESSAC, Pierre BONNARD
Méta-morphose
Directeur d’études : Frédéric. LESUEUR – E.A.T mai 2000
Michel. BARRUÉ
encadre chaque année dix à quinze TPFE sur les thèmes liant architecture,
paysage en milieu rural et urbain.
Jean-Henri FABRE
encadre chaque année cinq à dix TPFE sur les thèmes liant architecture,
représentation et paysage
Patrick. PÉREZ
encadre chaque année cinq à dix TPFE sur les thèmes liant architecture,
paysage et sociétés
Page 371
Page 372
Marseille
MAP - Gamsau
2000
Jean-Noël AUBRY
Les modes d'accès aux sources d'informations dans le secteur de la
construction
Stage de 2ème année - IUSPIM – MAP-Gamsau - Juillet 2000
Responsable : Farid AMEZIANE
Jean-Luc BERGEIRETTO
La gestion d’objets distribués
Stage de 2ème année - IUSPIM - MAP-Gamsau - juin 2000
Responsable : Pierre DRAP
Didier HOAREAU
L'accès à l'information dans le secteur du bâtiment via le réseau Internet
Stage de 2ème année - IUSPIM - MAP-Gamsau - juillet 2000
Vincent RICHARD
CORBA et les applications réparties
Stage de 2ème année - IUSPIM - MAP-Gamsau - juin 2000
Christophe RIEDINGER
Construction d’une enveloppe convexe 3d
E.N.S.P.S- MAP-Gamsau - mai, juillet 2000
Marc WAGNER
Spécification et réalisation d'un robot extracteur et indexeur d'images
provenant de sites Internet du bâtiment
Conservatoire National des Arts et Métiers - MAP-Crai
1999
Guillaume LEBORGNE
Restitution virtuelle d'un char funéraire de l'âge du bronze
Musée de l'Histoire du Fer (Jarville-La-Malgrange) - MAP-Crai
Djamel MERAD
Simplification géométrique de blocs polyédriques d’appareil et maillage
tridimensionnel
Stage de 9 mois, conventionné par le CNRS (janvier 99, septembre 99) MAP-Gamsau.
Page 372
Page 373
Christophe MOREL
Méthode d'interrogation à distance d'objets architecturaux
2ème année - ESIL - École Supérieure d'Ingénieurs de Luminy - MAPGamsau, septembre 1999
Duc TRI
Interfaces 3D et interrogation d'objets architecturaux à distances
Alban VANDUYNSLAEGER
Étude d'un mécanisme d'invocation d'objets distants : Remote Method
Invocation
2ème année - IUSPIM - MAP-Gamsau, juillet 1999
1998
Alain DAMIANI
Outil d'aide à la réalisation de catalogue électronique de produits du
bâtiment
Conservatoire National des Arts et Métiers (Nancy)- MAP-Crai
Cyril GAZENGEL
Développements de méthodes de corrélations automatiques dans
l’Arpenteur
ESIL - École Supérieure d'Ingénieurs de Luminy - MAP-Gamsau, 1998
Arnaud GICQUEL
Interfaces dynamiques et adaptatives pour un système d'informations
métiers
Marc LEROUX
Étude de CORBA, standard d'échanges entre applications distribuées dans
un contexte hétérogène
2ème année - IUSPIM - MAP-Gamsau, Marseille - juillet 1998
Yann RANNUCCI
Étude de faisabilité du lien VRML2.0 / JAVA
Stage de 2ème année - IUSPIM - MAP-Gamsau, juin 1998
Olivier ROLLAND
Traduction C++/JAVA d’un compilateur dédié à la gestion d’objets
architecturaux
Stagiaire ESIL - École Supérieure d'Ingénieurs de Luminy - MAP-Gamsau,
1998
Page 373
Page 374
Accueil de stagiaires d’université
IUT, licence, maîtrise
Lyon
MAP - Aria
2001
Julien GOENAGA
Utilisation de la librairie Qt (de l’université de Trolltech) et du compilateur
Microsoft VC++ pour la réalisation d’une interface de saisie et d’affichage
des données et résultats de programmes scientifiques élaborés par X.
MARSAULT ; puis élaboration d’un programme de conversion d’une image
en un fichier 3D simplifié (format VRML), avec optimisations pour un rendu
en temps réel.
IUT Informatique, Université Lyon II – MAP–Aria, stage d’Analyste
Programmeur, avril – juin 2001
Marseille
MAP - Gamsau
2000
Vincent ROGER
Objets distribués dans un contexte hétérogène : multi-langage (Java et C++),
plates-formes diverses : Solaris, AIX, Windows NT.
Stage de fin d’études de l’IUT d’informatique – MAP–Gamsau, avril -juillet
2000. Responsable : Pierre DRAP
Nancy
MAP - Crai
1999
David STRABACH
Module externe de gestion de listes hiérarchiques pour 4D
DUT Informatique, Université Nancy 2 – MAP–Crai
Nancy
MAP - Crai
2001
Page 374
Maud GUELY
Réalisation d'une interface 3D d'accès aux produits du bâtiment pour un CDROM
Mémoire de DESS « Image Numérique et Interactivité », MAP-Crai - UHP EAN; en cours
Page 375
1998
Stéphanie DETTY
Conception et réalisation d'un site Internet et d'animation 3D
Mémoire de DESS « Image Numérique et Interactivité », MAP-Crai - UHP EAN; Septembre 1998
Marseille
MAP - Gamsau
2000
Ghislain Martinez
Modélisation structurée d’une demeure romaine
Stage long du D.E.S.S. « Compétence Complémentaire en Informatique »,
MAP-Gamsau - Université de la Méditerranée, octobre 2000
Page 375
MANIFESTATIONS
Le MAP a organisé
379
381
Sommaire
Page 379
Le MAP a organisé
Groupe de travail « Culture architecturale et public scolaire »
Michel FLORENZANO
Réseau « Informatique et applications numériques »
Michel FLORENZANO
CNRS (Toulouse) - 11-13 décembre 2000
Groupe de travail « Modélisation et simulation pour l'architecture, l'urbanisme
et le paysage »
Michel FLORENZANO
DAPA – Ministère de la Culture et de la Communication
Lyon
MAP - Aria
5ème Rencontre du Groupe Permanent du Programme « Modélisation et
simulation pour l'architecture, l'urbanisme et le paysage »
École d'Architecture de Lyon – 30 juin 2000
Marseille
MAP - Gamsau
Journées européennes de la culture – Cracovie 2000
Dans le cadre de la présentation des résultats du programme ARKIW, le MAP a coorganisé une manifestation grand public (projection de stéréogrammes sur écran
géant en plein air au centre du Rynek Główny de Cracovie) pour les journées
européennes de la culture organisées fin septembre 2000 en Pologne. Cette
manifestation était placée sous le haut patronage du conservateur général des
monuments historiques de la République de Pologne. La projection était précédée
d'un séminaire au cours duquel nos travaux ont été présentés de façon plus
approfondie.
Nancy
MAP - Crai
Colloque « Matières plastiques, nouveaux matériaux, nouvelles conceptions :
architecture, design et arts »
École d'Architecture de Nancy – 8 décembre 2000
5ème Journées de la construction bois
ENSTIB (Épinal) – 6-7 octobre 2000
4ème Rencontres du Groupe Permanent du Programme « Modélisation et
École d'Architecture de Nancy – 25 mai 2000
Manifestations
Page 379
Page 380
ENSTIB (Épinal) – 5-6 février 1999
ENSTIB (Épinal) – 20-21 février 1998
Toulouse
MAP - Asm
Page 380
Page 381
Assises de l'innovation
Rencontres de Marseille, organisées par le CNRS – 28 avril 1998
sur le thème « arts, architecture, éducation, loisirs et technologie »
Présentation des travaux du MAP – Gamsau sur les nouvelles méthodes de relevé
d’architecture utilisant la photogrammétrie numérique
Paris – 12 mai 1998, hall d’exposition de la Cité des sciences et de l’industrie, le
CNRS a retenu deux laboratoires pour illustrer son action sur le thème de
l’innovation dans les sciences de l’homme. Le MAP a présenté à cette occasion les
travaux de l’équipe du Crai sur le relevé d’architecture à l’aide du scanner à balayage
laser SOISIC en illustrant cette méthode par l’expérience réalisée à l'occasion de la
restitution du site de Marmaria à Delphes.
Nouvelles Technologies de l’Information et de la Communication : La France
en pointe.
MENRT
Thème Art, sciences et technologies
Palais du Pharo, Marseille – 5 au 12 octobre 1998
La semaine de la science
PARIS, Val de Fontenay, 26-30 octobre 1999.
Lyon
MAP - Aria
Sciences en fête 98
« Réalité virtuelle en architecture, la Cité Industrielle de Tony Garnier »,
Planétarium de Vaulx en Velin, LYON, octobre 1998.
La nuit de l'architecture virtuelle
« Promenades dans une aquarelle »
École d'architecture de Paris Val-de-Marne, 10 juin 1999, Paris.
Villes virtuelles
« Promenades dans une aquarelle »
CAUE des Hauts-de-Seine, Sceaux, mai - septembre 1999.
Nancy
MAP - Crai
Exposition « Paris en 3D : de la stéréoscopie à la réalité virtuelle, 1850-2000 »
Musée Carnavalet (Paris) – 4 octobre-31 décembre 2000
Journée « Culture architecturale et public scolaire »
Ministère de la Culture et de la Communication et Ministère de l'Éducation Nationale,
Paris – 20 décembre 2000
Manifestations
Page 381
Page 382
Les journées du patrimoine
Restitution et mise en valeur du patrimoine architectural
Nancy - 16 septembre 2000
5ème Rencontre du Groupe Permanent du Programme « Modélisation et
École d'Architecture de Lyon – 30 juin 2000
Participation au Jury
5ème Festival du film de chercheur – CNRS (Nancy) – 28 mars 2000
1ère Rencontre du Groupe Permanent du Programme « Modélisation et
Sous-Direction des études, de la documentation et de l'inventaire (Paris) – 22 février
2000
Forum « Les racines du futur »
Fontenay-Sous-Bois – 21 au 24 octobre 1999
Sur les traces de La Condamine
Mission scientifique en Équateur
Mécénat Technologique et Scientifique d'EDF, MENSI, CitéLum, MAP
9 au 20 janvier 1999
La science en fête
journée portes ouvertes, 1999
Le passé recomposé : Patrimoine et images virtuelles à Bagatelle
Exposition Mairie de Paris, EDF, MAP-CRAI – 22 septembre au 6 décembre 1998
Paris – 12 mai 1998
Rencontres de Marseille – 28 avril 1998
La science en fête
journée portes ouvertes, 1998
Entrez, c'est ouvert
Émission – FR3 – 5 juin 1998
Page 382
PUBLICATIONS
1998 - 2001
1998 - 2001
Sommaire
Page 385
Ouvrage
2001 Patrick PÉREZ
U Hatx T'an Marina Na' K'in, (Mots et choses de Marina Femme-Soleil du
peuple Hatx Winik - Indiens Lacandons).
MAP CNRS, Toulouse, 2001 (250 pages).
Participations à ouvrages collectifs
1
Nb : 13
2001 Patrick PÉREZ
1
« L'enjeu des ruines en pays pueblo »
In Regards croisés sur le patrimoine, tome II, ouvrage collectif, sous la dir.
de Sylvie GUICHARD-ANGUIS et Maria GRAVARI-BARBAS, Presses
Universitaires de la Sorbonne, Paris. 2001.
2000 Jean-Claude BIGNON
Le béton et la lumière : Construire avec les bétons
Ouvrage collectif, Le Moniteur - 2000
1
Didier BUR, Jean-Pierre PERRIN
Paris en 3D : de la stéréoscopie à la réalité virtuelle, 1850-2000
Musée Carnavalet - Histoire de Paris (p. 206 à 211), PARIS musées.
Booth-Clibborn Editions
1
Patrick PÉREZ
Le paysage et le temps chez les Indiens Hopi.
In Les temps de l'environnement, ouvrage collectif, sous la direction de
Monique BARRUÉ-PASTOR et Georges BERTRAND, Presses
Universitaires du Mirail, Toulouse, 2000 (pp. 413-424).
1
Patrick PÉREZ
L'espace et le genre chez les Hopi.
In Sexes, Espaces et Corps, de la catégorisation du genre, ouvrage
collectif, Editions Universitaires du Sud, Toulouse, 2000 (pp. 21-41).
1
Renato SALERI
1
L'Urbatecture numérique de la ville de Pienza
In Les Cahiers du Numérique n° 1. La Ville Numérique ( collectif ) Hermès
Science Publications, Paris - avril 2000
1999 Michel BARRUÉ
1
Articles « Morphologie des villages et Habitat agro-pastoral »
In Le dictionnaire des Pyrénées. Encyclopédie illustrée France - Espagne,
sous la direction d'A. Lévy, éditions Privat, Toulouse, 1999, p.395 et p.863
Gilles HALIN, Jean-Claude BIGNON, Pascal HUMBERT, Walaiporn
1
NAKAPAN
HYPERCAT : Le Catalogue Hypermédia des produits du Bâtiment.
Hypertextes et Hypermédias : Réalisations, Outils & méthodes, Paris, 23
et 24 septembre 1999. Editions Hermes
Publications
Page 385
Page 386
1
Article « Néouvielle »
sous la direction d'A. Lévy, éditions Privat, Toulouse, 1999, pp 561 à 562.
1
Article « Refuges »
sous la direction d'A. Lévy, éditions Privat, Toulouse, 1999, pp 694 à 695.
1998 Michel BARRUÉ,
Façadisme et identité rurale dans les vallées des Pyrénées Centrales.
Colloque international ICOMOS, Paris, 2-4 décembre 1998. Ouvrage,
collection « Idées et débats », sous la direction de F. LOYER et de C.
SCHMUCKLE - MOLLARD, Éditions du patrimoine, Paris, pp. 92-94.
1
Jean-Henri FABRE
Toulouse et le Façadisme
Colloque international ICOMOS, Paris, 2-4 décembre 1998. Ouvrage,
collection « Idées et débats », sous la direction de F. Loyer et de C.
Schmuckle - Mollard, Éditions du patrimoine, Paris, pp. 92-94.
1
Xavier MARSAULT
La simulation des ambiances sonores en réalité virtuelle
In « Le son et l'Espace », ouvrage collectif de H.GENEVOIS et Y.
ORLAREY, Aléas - Grame, collection Musique & Sciences, Lyon, mars
1998.
1
13
Articles dans revues à comité de lecture
13
Nb : 9
2000 Farid AMEZIANE
« An Information System in a Cooperative Building Production Context »
In Advances In Concurrent Engineering - July 2000 - Published by
Technomic Publishing Company,Inc.. pages 552 to 561, Lancaster, USA
1
Pierre DRAP, Pierre GRUSSENMEYER
1
« Web based photogrammetry, ARPENTEUR: a Network Tool for Small
Format Architectural Photogrammetry »
In GIM International (Geomatics Info Magazine), March 2000, ISSN 15669076 pp. 13-15.
Pierre DRAP, Pierre GRUSSENMEYER
1
« A digital photogrammetric workstation on the web »
Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 55(1). Official publication
of the International Society of Photogrammetry and Remote Sensing
(ISPRS). ISSN 0924-2716, p.48-58.
Patrick PÉREZ
1
« No Picture, No Picture. Les conflits autour de la photographie chez les
Hopi (Arizona) »
Page 386
Publications
Page 387
Le Journal des Anthropologues, vol. 80-81, 2000. (pp.283-296).
1999 Farid AMEZIANE
« An Information System For Building Production Management »
in International Journal of Production Economics - Volume 1 - 1999 Published by ElsevierScience B. V. pages 345 to 358, Amsterdam,
Netherlands
1
Didier LAROCHE
Les apports des nouvelles techniques au relevé et à l'étude des
monuments antiques.
Les Nouvelles de l'Archéologie. N°76 (1er trimestre 1999), p. 10-13.
1
Didier LAROCHE
De la maquette à l'ordinateur
Les Dossiers de l'Archéologie. N°242 (avril 1999), p. 82-83.
1
1998 Jacques AUTRAN, Marius FREGIER, Michel PERLOFF
« SIG, graphique et projet urbain »
Mappemonde, n°49, Février 1998, pp.40-44
1
Michel BARRUÉ, Monique BARRUÉ-PASTOR
1
Mémoire des catastrophes, gestion des risques et architecture paysanne
en montagne. L'exemple des vallées du haut Lavedan dans les Pyrénées
Centrales
Revue de Géographie Alpine, n° 2 - Grenoble, 1998, pp.25 -36.
Colloques avec actes et comité de lecture
Nb : 52
2001 Farid AMEZIANE
La CAO en Architecture - Historique, état des lieux et perspectives
IEPM'01 - International Conference on Industrial Engineering and
Production Management - Université Laval, Quebec City, Canada.
Quebec, du 20 au 23 août 2001
1
Farid AMEZIANE, Michel FLORENZANO
1
La CAO en Architecture - Historique, état des lieux et perspectives
MICAD 2001 - 20ème Conférences Internationales de la CFAO et des
Nouvelles technologies de Conception et de Fabrication, Paris (France).
Conférence C2 - Projet Architectural et Outils Numériques. Paris, du 6 au
8 mars 2001
Michel BARRUÉ
Le risque vécu et construit en pays montagnard pyrénéen.
Colloque international sur l'histoire des risques naturels, Maison des
sciences de l'Homme - Alpes, Grenoble, mars 2001, actes à paraître fin
2001.
1
Christine CHEVRIER, Jean-Pierre PERRIN
1
Interactive 3D reconstruction for urban areas
CAAD Futures 2001, Eindhoven, Netherlands, 8-11 July 2001, à paraître.
Publications
Page 387
Page 388
C. GODART, G. HALIN, C. BOUTHIER, J-C. BIGNON, O. MALCURAT, 1
P. MOLLI
Asynchronous Coordination of Virtual Teams in Creative Applications
(co-design or co-engineering). Workshop on Information Technology for
Virtual Enterprises (ITVE). Gold Coast, QLD, Australia 29-30 janvier 2001.
12 p
C. GODART, G. HALIN, C. BOUTHIER, J-C. BIGNON, O. MALCURAT, 1
P. MOLLI
Implicit or Explicit Coordination of Virtual Teams in Building Design
CAADRIA 2001 (Computer-Aided Architectural Design Research in Asia).
Sydney, Australia, 19-21 avril 2001. 6p.
Jean-Claude GOLVIN, Fabricia FAUQUET
Les carceres de l’hippodrome de Constantinople, essai de restitution de
leurs caractéristiques architecturales
Société Nationale des Antiquaires de France
Paris - 23 avril 2001
1
Jean-Claude GOLVIN, Fabricia FAUQUET
1
Les images du cirque, source de connaissance de son architecture ? Leur
importance pour la restitution des édifices de la spina
El circo en hispania Romana
Museo Nacional de Arte Romano (Espagne), 22 mars 2001
Pierre GRUSSENMEYER, Pierre DRAP, (invited paper).
1
ARPENTEUR-a web-based photogrammetry tool
Videometrics and Optical Methods for 3D Shape Measurements VII,
Electronic Imaging and Photonics Symposium, January 21-26, 2001, San
Jose, California ISSN 0277-7868, ISBN 0-8194-3987-8, pp. 117-225.
Damien HANSER, Jean-Claude BIGNON, Gilles HALIN
A Relation-Based Groupware in Heterogeneous Design Teams
19 th ECAADE conference Education for Computer Aided Architectural
Design in Europe. Helsinski, Finland, 28-31 août 2001, à paraître.
1
Didier LAROCHE
1
Maquettes informatiques réalisées par des étudiants de l'École
d'architecture de Strasbourg
In « les maquettes architecturales de l'antiquité », EAS/UMB, De Boccard
Editeur, 2001. (à paraître)
2000 Farid AMEZIANE, Stéphane LASSERRE
An Information System in a Building Production Context
7th ISPE International Conference on Concurrent Engineering. Lyon,
(France) July 17-20 2000
1
Michel BARRUÉ
1
Nouvelles ruralités et mutation de l’habitat dans les vallées des Pyrénées
centrales françaises.
Colloque international « Nouvelles ruralités, Nouvelles urbanités en
Europe », 10 -12 mai 2000 Strasbourg, à paraître fin 2001.
Page 388
Publications
Page 389
Salim BELBLIDIA, Jean-Pierre PERRIN
Simplification de surfaces polygonales complexes.
MICAD 2000, Paris, mars 2000.
1
Jean-Claude BIGNON, Gilles HALIN, Olivier MALCURAT
1
Improving Cooperation in Small Scale Projects
8th International Conference on Computing in civil and building
engineering, « Architecture, Engineering, and Construction : a
professionnal partnership for innovation and solutions in computing and
information technology », Stanford University, California, USA.14-17 août
2000.
Jean-Claude BIGNON, Gilles HALIN, Walaiporn NAKAPAN
1
Outil d'aide à la recherche d'informations techniques par l'image
2ème conférence IBPSA France'2000 - Modélisation et simulation des
bâtiments. Qualité environnementale des bâtiments et simulation, Sophia
Antipolis. 26 et 27 octobre 2000.
Pierre DRAP, Andreas HARTMANN-VIRNICH, Pierre
GRUSSENMEYER
Photogrammetric stone-by-stone survey and archaeological knowledge,
an application on the romanesque priory church notre-dame d'aleyrac.
VAST - Euroconference on Virtual Archaeology, Arezzo (Italy) 24-25
novembre 2000,(actes à venir)
1
Pierre DRAP, Gilles GAILLARD, Pierre GRUSSENMEYER, Andreas
1
HARTMANN-VIRNICH
A stone-by-stone photogrammetric survey using architectural knowledge
formalised on the ARPENTEUR Photogrammetric workstation.
XIXth Congress of the International Society for Photogrammetry and
Remote Sensing (ISPRS), Geoinformation for all, Amsterdam 16-23 July
2000. Int. Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, ISSN 02561840, Vol. XXXIII, part 5, 8 p.
Pierre GRUSSENMEYER, Pierre DRAP
1
Teaching Architectural Photogrammetry on the Web with ARPENTEUR.
XIXth Congress of the International Society for Photogrammetry and
Remote Sensing (ISPRS), Geoinformation for all, Amsterdam 16-23 July
2000. Int. Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, ISSN 02561840, Vol. XXXIII, part 6, 8 p.
Gilles HALIN, Walaiporn NAKAPAN
Building Project Information Search by Images
5th Design and decision support systems conference in architecture and
vurban planning, Nijkerk, Pays-Bas. 22-25 août 2000.
1
Olivier MALCURAT, Jean-Claude BIGNON, Gilles HALIN, Damien
1
HANSER
CoCAO : Collecticiel à l'usage des métiers du bâtiment
2ème conférence IBPSA'2000 – Modélisation et simulation des bâtiments.
Qualité environnementale des bâtiments et simulation, Sophia Antipolis.
26 et 27 octobre 2000.
Publications
Page 389
Page 390
Walaiporn NAKAPAN, Gilles HALIN, Jean-Claude BIGNON
Building Product Image Extraction From the Web.
InTech 2000, International Conference on Intelligent Technologies,
Bangkok -13-15 décembre 2000. pp 79-88.
1
1999 Vincent ACARY (1,2), Jean-Yves BLAISE (1), Pierre DRAP (1), Michel 1
FLORENZANO (1), Stepan GARREC (1), Michel JEAN (2), Djamel
MERAD (1).
NSCD method applied to mechanical simulation of masonry in historical
buildings using MOMA.
XVII CIPA International Symposium, Olinda, Brazil October 3-6, 1999.
International archives of Photogrammetry and Remote Sensing, Vol. XXXII
Part 5C2 pp. 9-16.
(1) MAP-gamsau umr CNRS 694
(2) Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique upr CNRS 7051. Ecole
Supérieure de Mécanique de Marseille imt/esm2, 13451 Marseille Cdx 20,
France.
Farid AMEZIANE, Michel FLORENZANO
The Evolution of CAD in the Building Construction Field.
Swiss Conference of CAD/CAM 99
Neuchâtel University, (Faculté des Lettres, Espace Louis Agasiaz) Neuchâtel, Switzerland, Monday 22 - Wednesday 24 February 1999
1
Farid AMEZIANE, Stéphane Lasserre
1
La gestion et la communication des données techniques du bâtiment dans
un contexte coopératif de production.
MICAD'9918ème Exposition et Conférences Internationales de la CFAO et
des Nouvelles technologies de Conception et Fabrication, Paris (France).
Mardi 9 - vendredi 12 février 1999
Jean-Claude BIGNON, Olivier MALCURAT, Gilles HALIN
Coopération et conception
6è table ronde sur la conception des nouveaux systèmes d'information 01Design'99, Saint-Ferréol - 14-15 décembre 1999
1
Jean-Yves BLAISE, Iwona DUDEK
1
« ARKIW PROGRAMME : IT applications for architectural intervention and
documentation in monuments ensembles »
International Conference On Conservation Kraków 2000 22-24 novembre
1999, Cracovie, Pologne, proceedings. (Miedzynarodowe Sympozjum
Konserwatorskie,V Teoria i praktyka w ochronie zabytków architektury,
zespolów i miejsc historycznych )
1
« SOL: Spatial and historical web-based interface for On Line architectural
documentation of Kraków's Rynek Glówny »
Turning to 2000,17th conference of eCAADe, September15-18, 1999 The
University of Liverpool, UK, proceedings.
Jean-Yves BLAISE, Pierre DRAP, Iwona DUDEK
1
« An architectural model compiler dedicated to archaeological hypothesis.
An experiment on Krakow's kramy Bogate »
Conférence HCP'99, Human Centered Processes, Brest, France, 22 - 24
Page 390
Publications
Page 391
September 1999, proceedings.
Christine CHEVRIER, Didier BUR, Jean-Pierre PERRIN
1
A Simulation system for architectural projects
6th International IBPSA Conference, Building Simulation'99, Kyoto, 13-15
Sept. 99, p. 1085-1091
Pierre DRAP, Pierre Grussenmeyer, Jean-Yves BLAISE
1
A photogrammetric survey using knowledge representation on the
arpenteur Web-based photogrammetric workstation
XVII CIPA (International Committee for Architectural Photogrammetry)
International Symposium. WG3 - Simple methods for architectural Recife /
Olinda, Brazil, October 3-6 1999, proceedings.
Fabricia FAUQUET, Michel FLORENZANO,
1
Restitution numérique de la Maison d'Africa
VIIe conférence générale du comité international pour la conservation des
mosaïques
Les mosaïques : conserver pour présenter ?
Musée de Saint Romain en Gal – Vienne / Musée de l'Arles antique - 25
novembre 1999
Pierre GRUSSENMEYER, Pierre DRAP, Mathieu KOEHL, Jean-Yves 1
BLAISE.
TIPHON and ARPENTEUR : simple photogrammetric software packages
for stereoplotting.
ISPRS Comm. V/5 and V/2 International Workshop, Thessaloniki , July 79, 1999, Greece. Int. Arch. of Photogrammetry and Remote Sensing, ISBN
960-431-535-8, pp. 51-57.
Gilles HALIN, Jean-Claude BIGNON, Pascal HUMBERT
Designing Hypermedia : An Experience in Multimedia Catalogue of
Building Products.
ACM Hypertext'99 Workshop on Hypermedia Development, Design
Pattern in Hypermedia, Darmstadt, Germany, 21-25 février 1999.
1
Gilles HALIN, Walaiporn NAKAPAN W, Jean-Claude BIGNON
Interactive and progressive image retrieval on the WWW. Application on
building product search.
International Workshop « Multimedia Databases and Image
Communication », Salerno, Italy, Octobre 1999.
1
Gilles HALIN, Walaiporn NAKAPAN, Jean-Claude BIGNON, Pascal
HUMBERT
HYPERCAT : Le Catalogue HYPERMEDIA des produits du Bâtiment
Hypertextes et Hypermédias : Réalisations, Outils & méthodes, Paris, 23
et 24 septembre 1999
1
Olivier MALCURAT, Daniel LEONARD
1
A grid model for the design, coordination and dimensional optimization in
architecture
First International Conference on Advances in Structural Engineering and
Mechanics, Séoul, Corée du Sud - du 22 au 24 août 1999
Publications
Page 391
Page 392
Patrick PÉREZ
Le patrimoine chez les Pueblo
Colloque Regards croisés sur le patrimoine la fin du XXème siècle,
Sorbonne, Paris, octobre 1999 9 p.
1
1998 Vincent ACARY, Michel JEAN
Numerical simulation of monuments by the contacts dynamics method
In DGEMN-LNEC-JRC, editor, Monument-98, Workshop on seismic
perfomance of monuments, pages 69_78. Laboratório Nacional de
engenharia Civil (LNEC), Lisboa, Portugal, November 12-14 1998.
1
Farid AMEZIANE
1
Travail coopératif et distant, le cas du projet architectural
MICAD 1998 - Conférences Internationales de la CFAO et des nouvelles
technologies de Conception et de Fabrication. Paris, 17 au 19 mars 1998
Farid AMEZIANE
L'évolution des documents du projet architectural
CIDE 1998 - Colloque International sur le Document Electronique.
Rabat (Maroc), du 15 au 17 avril 1998
1
Michel BARRUÉ, Monique BARRUÉ-PASTOR
1
Mémoire des catastrophes, gestion des risques et architecture
vernaculaire
Colloque international Représentation des risques naturels en montagne,
Les Diablerets, Suisse, juillet 1997 publiés en 1998.
Jean-Claude BIGNON, Daniel LÉONARD, Vincent MARCHAL
1
SURF, un outil de calepinage de produits pour l'architecture et le bâtiment
IPBSA 98
Jean-Yves BLAISE, Jacek CZUBINSKI, Pierre DRAP, Iwona DUDEK 1
« Collaborative network tools for the architectural analysis in conservation
research »
Conférence Cyber real design 1998, Bialystok, Pologne, proceedings,
pages 75 à 85.
Jean-Yves BLAISE, Pierre DRAP, Iwona DUDEK
1
Java collaborative interface for architectural simulations. A case study on
wooden ceilings of Kraków.
International Conference On Conservation Kraków 2000 23 et 24
novembre 1998, Cracovie, Pologne, proceedings.
Jean-Yves BLAISE, Pierre DRAP, Michel FLORENZANO
A distributed interface for archeological restitutions
Actes des journées systèmes complexes, systèmes intelligents et
interfaces 1998, Nîmes, France. La lettre de l'IA, numéro spécial, à
paraître.
1
Jean-Yves BLAISE, Pierre DRAP, Michel FLORENZANO
1
Interfacing virtual reality and a survey process. An experimentation on the
Bigot model of ancient Rome.
CAA Computer Applications and quantitative methods in Archeology
Page 392
Publications
Page 393
international conference 1998, Barcelone, Espagne, proceedings: à
paraître.
Jean-Pierre CHUPIN
1
The Analogical Phases of Architectural Design in Studio Teaching
Research In Design Education (EAAE/ARCC Proceedings), North Carolina
State University, Raleigh, (USA).1998. pp. 93-102.
Pierre DRAP, Pierre GRUSSENMEYER.
1
ARPENTEUR, an Architectural PhotogrammEtry Network for EdUcation
and Research.
ISPRS Comm. V Symposium, Hakodate, June 2-5, Japan. Int. Arch. of
Photogrammetry and Remote Sensing, ISSN 0256-1840, Vol. XXXII, part
5, pp. 537-542.
G. HALIN, J-C. BIGNON, K. BENALI, C. GODART
1
Coopération models in co-design : application to architectural design
4ème International Conference on Design and decision support systems in
architecture and Urban planning, Maastrich, Netherlands - du 26 au 29
juillet 1998
Jean-Pierre PERRIN, Najla ALLANI-BOUHOULA
La reconstitution tridimensionnelle de tissus urbains
1ère Conférence Internationale sur les nouvelles technologies de
l'information pour l'aide à la décision dans le domaine du génie civil,
Montréal, Canada - du 11 au 13 octobre 1998
1
Jean-François RODRIGUEZ, Michel BARRUÉ
Temps et contretemps des pratiques de l'environnement et des
représentations paysagères de la haute montagne pyrénéenne.
Colloque PIREVS, Presse du CNRS et Université de Toulouse le Mirail,
colloque en novembre 1997, édition des actes en 1998.
1
Articles dans revues
52
Nb : 4
2001 Jean-Pierre CHUPIN, Hervé LEQUAY
1
Escalade analogique et plongée numérique
Cahiers de la Recherche Architecturale et Urbaine, n°7, mars 2001, pages
21-30
2000 Jean-Yves BLAISE
Outils numériques et représentation de l'architecture patrimoniale
Culture et recherche n°81, publication de la MRT (Mission de la
Recherche et de la Technologie du Ministère de la Culture et de la
Communication), novembre - décembre 2000.
Fabricia FAUQUET et Michel FLORENZANO
Restitution numérique des sols pavés de la Maison d'Africa
Archéologia, n° 366, avril 2000 « Tunisie, dans l'antique EL-Jem,
l'immense maison d'Africa », p36-43.
Publications
1
1
Page 393
Page 394
1998 Jean-Pierre PERRIN, Isabelle FASSE
1
Simulation d'architecture en synthèse d'image. Ambiances architecturales
et urbaines.
Les cahiers de la Recherche Architecturale n° 42/43 (p. 105 à 115)
4
Colloques avec actes sans comité de lecture
Nb : 10
2000 Jacques AUTRAN, Joëlle BURLE (UMR TELEMME)
Analyse des Processus d 'Urbanisation et Systèmes d'Information
Géographique. Intervention en atelier SIG
GEOFORUM - 26 mai 2000 - Aix-en-Provence
1
2000 Olivier CUNIN
1
Réalisation de nouveaux documents graphiques de l'histoire architecturale
du temple du Bayon
Cinquième Symposium du Bayon, Siemreap - Cambodge - 11-12
décembre 2000
1999 Jean-Pierre CHUPIN
1
L'alpiniste et le nageur, contribution à l'étude de dispositifs numériques
pour l'architecture et l'aménagement.
Colloque « Création et informatique » organisé par GRAME, Bibliothèque
Municipale de la Part-Dieu, mars 1999
1998 Farid AMEZIANE
1
Systèmes intelligents et réalité virtuelle en architecture - un panorama
critique
Session A2 - Les Outils & Techniques de l'Architecte. INTERFACES'98 Sixièmes journées internationales informatiques, Montpellier (France), 2830 mai 1998
1998 Jean-Yves BLAISE, Pierre DRAP, Iwona DUDEK
1
JAVA collaborative interface for architectural simulations. A case study on
wooden ceilings of Kraków.
Miêdzynarodowe Sympozjum Konserwatorskie,V Teoria i praktyka w
ochronie zabytków architektury, zespolów i miejsc historycznych , Kraków,
Pologne 22-24, November 1998.
1998 D. BUR, B. COURTOIS, J-P. PERRIN
De l'acquisition à la restitution par laser : la constitution du modèle,
Séminaire franco-italien sur les méthodes de relevés, Château de CinqMars - 30 mai 1998
1
1998 Marc CHASSIN
1
Sebastiano Serlio à Lyon, architecture et imprimerie
colloque organisé par l'ESA n°5049 de l'Institut d'Histoire de l'Art dans le
cadre des onzièmes entretiens du centre Jacques Cartier, à Lyon,
Bibliothèque Municipale de la Part-Dieu, 7 au 10 décembre 1998.
Présentation et mise à disposition de la borne interactive « Serlio à Lyon »
Page 394
Publications
Page 395
1998 Pierre GRUSSENMEYER, Pierre DRAP
Internet Used as Photogrammetric Workstation.
Proceedings of the University Course in Digital Close Range
Photogrammetry. Technical University Vienna, Austria, 29 sept.-1 oct.
1998.
1
1998 Hervé LEQUAY, Xavier MARSAULT
Présentation de la « Cité Industrielle ». Simulation en temps réel
Colloque européen « Habitat social 1920-1940 », Musée Urbain Tony
Garnier, COURLY, Lyon, 14-15 mai 1998.
1
1998 Jean-Pierre PERRIN
Reconstruction de sites archéologiques en synthèse d'image
« Des prothèses pour les cinq sens » : Rencontres internationales de
l'audiovisuel scientifique - Image et science, Nancy - 13 au 16 octobre
1998
1
10
Nb : 17
Conférences sur invitation
Assistance à la conception architecturale et technique par des méthodes
et outils de recherche d'informations par l'image
Médiaconstruct - Paris, 3 mai 2001
1
Didier BUR
De l'ombre à la lumière
Bibliothèque municipale de Lyon - 16 janvier 2001
1
Jean-Pierre PERRIN
Mètodes i principis de la simulacio informatica de projectes d'illuminacio
Collegi d'arquitectes de Cataluñia - Girona, 3 février 2001
1
Jean-Pierre PERRIN
La recherche en informatique appliquée à l'architecture au MAP-Crai
Académie de Stanislas - Nancy - 23 janvier 2001
1
Renato SALERI, Bruno Queysanne
« l'Urbatecture de Pienza », présentation du CD-ROM
Colloque « Objets et trajets du projet tectonique », L’Isle d’Abeau, 5 mai
2001
1
2000 Michel BARRUÉ
1
Installation de jeunes agriculteurs, construction de bâtiments agricoles et
protection des paysages
Journées « Les 30 ans du Parc naturel régional du Vercors », Die, octobre
2000.
Jean-Claude BIGNON
L'architecture, le bois et l'environnement
Publications
1
Page 395
Page 396
JCBE 00 Les Journées de la Construction Bois. Epinal, 6-7 octobre 2000
Jean-Claude BIGNON
Le vocabulaire des revêtements en bois
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne - Lausanne, 13 mars 2000
1
Jean-Yves BLAISE, Michel FLORENZANO
Modèles et représentation a l'échelle architecturale : une expérience à
Cracovie
Colloque International « Rome an 2000 », Université de Caen - Basse
Normandie. 28, 29, 30.septembre.2000
Actes à paraître.
1
Jean-Pierre PERRIN, Didier BUR
Méthode pour la visualisation virtuelle en stéréovision de l'illumination de
l'Institut de France
Assemblée Générale du C.A. de l'Institut de France. Paris - 20 juin 2000
1
Le bois dans tous ses états
Université Catholique de Louvain la Neuve - Louvain, 6 octobre 1999
1
Jean-Claude BIGNON
1
Le bois réinventé
JCBE 99. Les Journées de la Construction Bois - Epinal, 5-6 février 1999
Didier BUR
Reconstitution virtuelle du temple de Nasium
Journées du Patrimoine – DRAC. St Amand-sur-Ornain (55) - 19
septembre 1999
1
Xavier MARSAULT
1
Participation aux Rencontres étudiantes Jacques CARTIER « Imiter la
nature ? »
Saint Etienne, 6 et 7 décembre 1999. Images de la Cité Industrielle de
Tony Garnier dans le cadre du thème « Approche impressionniste pour le
rendu réaliste des scènes complexes »
Jean-Pierre PERRIN
Acquisition et modélisation de tissus urbains
Centre National de Formation du Ministère de la Culture et de la
Communication, Orléans - 4 mai 1999
1
Jean-Pierre PERRIN
Le projet de mise en lumière de l'ancien hôpital San Juan de Dios
Musée Historique de la ville de Quito (Equateur) - 13 janvier 1999
1
1998 Didier BUR
Le projet de mise en lumière de la grande mosquée de Kairouan
Ministère de la Culture - Tunis (Tunisie) - 5 décembre 1998
1
17
Page 396
Publications
Page 397
Colloques sans actes
Nb : 4
2001 Didier BUR
1
L'enseignement du projet et de l'informatique, la recherche et leurs liens à
l'École d'Architecture de Nancy
Ecole d'Architecture de Barcelone, Barcelone - 3 mars 2001
1999 Salim BELBLIDIA
Aide à la visualisation de volumétries urbaines : développement de
méthodes de modélisation à partir de documents 2D et de bases de
connaissances : les projets Médina et Revcap
Les outils informatiques du renouvellement urbain - Colloque « Vive La
Ville », 20è rencontres nationales des agences d'urbanisme; 8 - 10
novembre 1999, Nancy
1
Christine CHEVRIER
1
Etudes d'impact visuel : les méthodes informatiques de réalité augmentée
appliquée aux projets d'architecture et d'urbanisme pour mesurer leur
impact visuel sur leur environnement
Les outils informatiques du renouvellement urbain - Colloque « Vive La
Ville », 20è rencontres nationales des agences d'urbanisme; 8-10
novembre 1999, Nancy
1998 Michel FLORENZANO
Table ronde « architecture, design, cinéma, livre et multimédia »
Les Assises de l’Innovation, Rencontre de Marseille « arts, architecture,
éducation, loisirs et technologie »
CNRS, 28 avril 1998
Thèses
1
4
Nb : 8
2001 Vincent ACARY
whawa
whawa
1
1999 Najla ALLANI-BOUHOULA
Reconstruction tridimensionnelle de tissus urbains
Thèse de doctorat en sciences de l'architecture - INPL
MAP-Crai, 29 janvier 1999
1
Yasmine SAHNOUNI
1
Modèles et échanges de données informatiques appliqués à la conception
technique dans le bâtiment
Thèse de doctorat en sciences de l'architecture – INPL,
MAP-Crai, 19 mars 1999
1998 Farid AMEZIANE
1
Structuration et représentation d'informations dans un contexte coopératif
de production du bâtiment
Thèse de l'Université d'Aix - Marseille III, Spécialité Productique et
Informatique, 225 pages
23 mars 1998
Publications
Page 397
Page 398
Salim BELBLIDIA
Modélisation et visualisation par niveaux de détail de scènes
architecturales complexes
Thèse de doctorat en sciences de l'architecture - INPL
MAP-Crai, 5 février 1998
1
Jean-Pierre CHUPIN
1
Le projet analogue : les phases analogiques du projet d'architecture en
situation pédagogique.
Thèse de Philosophiæ Doctor (Ph.D.), Université de Montréal, Faculté de
l'aménagement, 1998.
Patrick PÉREZ
1
Le monde au-delà du bambou ; analyse et interprétation de quelques
représentations spatiales chez les Hopi (Arizona, E.U.).
Thèse d'anthropologie sociale (Dir. d'études : Jean-Pierre Albert,
Président : Jacques Galinier, Rapporteur : Philippe Descola). Ecole des
Hautes Etudes en Sciences Sociales, Toulouse et Paris, 1998 (500 pages,
300 références bibliographiques).
Xavier MARSAULT
Contribution de la théorie des catastrophes au traitement et à l'analyse
des images
Thèse de Doctorat d'Informatique, spécialité Image, Saint Etienne,
soutenue le 30 octobre 1998.
Séminaires
1
8
Nb : 39
2000 Farid AMEZIANE, Pascal BENISTANT, Jean-Claude GOLVIN, Daouda 1
SOW
Le projet « OUDHNA »
Séminaire de l’UMR MAP, Toulouse, 12, 13 et 14 décembre 2000
Jacques AUTRAN
Façades, couleur et informatique.
Université de Belgrano, GIDCAD, Buenos-Aires, août 2000
1
Jacques AUTRAN
Analyse des Processus d 'Urbanisation et Systèmes d'Information
Géographique - Spécification, modélisation, mise en œuvre.
1
Jean-Yves BLAISE
Représentations de l'édifice patrimonial : échelles et usages.
1
1
ARKIW: Evolutions architecturales de l'Hôtel de Ville de Cracovie : un
système d'information et de représentation des connaissances, simulation
d'hypothèses de reconstruction.
Page 398
Publications
Page 399
Séminaire du Groupe de travail « Modèles et Simulations » DAPA-MCC,
Marseille, 24 novembre 2000
SOL, un outil de gestion de données bibliographiques sur le Web.
1
Christine CHEVRIER, Jean-Pierre PERRIN
Reconstruction 3D interactive de volumétries urbaines basée sur le
cadastre et la photographie
1
Jean-Henri FABRE, Jacques AUTRAN, Michel BARRUÉ, Bernard
DOMENECH
Maîtrise d’œuvre, Permis de construire et Production du paysage
Rapport intermédiaire de recherche.
1
Serge FARAUT
Modélisation spatio-visuelle 2D et 3D : Traitements numériques des
images photographiques
1
Fabricia FAUQUET
Traitement d’un nuage de points issus d’un système d’acquisition laser
3D,
exemple du chapiteau corinthien de Oudhna
Institut National du Patrimoine de Tunis, Cours de Tunis – 12 mai 2000
1
Fabricia FAUQUET
Etude architecturale du cirque romain
1
Gilles HALIN, Jean-Claude BIGNON, Walaiporn NAKAPAN, M
WAGNER
Extraction d'images à partir du Web.
1
Damien HANSER, Gilles HALIN, Jean-Claude BIGNON
Coopération et qualité dans le bâtiment
1
Patrick PÉREZ
Lexique Lacandon-Français, Français-Lacandon
rapport intermédiaire de recherche
1
Jean-françois.RODRIGUEZ
La montagne : un objet de recherche ?
Séminaire international de recherche sur la montagne, à
Autrans/Grenoble, organisation GPEUS, juin 2000. (Actes en cours
d'édition).
1
Publications
Page 399
Page 400
Renato SALERI, Xavier MARSAULT
Modèles simplifiés de villes pour un rendu non photoréaliste.
1
Celso SCALETSKY
Création d'un outil d'aide à la conception initiale en architecture : Le
raisonnement par analogie appliquée
1
1999 Najla ALLANI-BOUHOULA, Jean-Pierre PERRIN
Reconstruction tridimensionnelle de tissus urbains,
Séminaire de l'UMR MAP, Marseille, 25, 26, 27 mai 1999
1
Farid AMEZIANE, Stéphane LASSERRE
Un système d'informations pour le bâtiment. Vers un assistant pour la
prescription des ouvrages en situation de conception
Séminaire de l'UMR MAP, Marseille, 25, 26, 27 Mai 1999
1
Farid AMEZIANE, Stéphane LASSERRE
1
Le projet « Communication et Outils de CAO, problématique et objectifs »
Jacques AUTRAN
Introduction à l'usage des Systèmes d'Information Géographique (SIG)
dans le domaine de l'analyse urbaine :
« La base de données urbaines de la Ville de Marseille - Inventaire des
fondouks de la médina de Fès au Maroc,
Travaux d'inventaire sur le patrimoine urbain et architectural du site
portuaire d'Euroméditerranée (Marseille),
Constitution et exploitation par des étudiants d'une base de données
historiques sur l'évolution de la ville d'Arles de 1820 à aujourd'hui,
Utilisation d'un SIG pour l'analyse d'un quartier en vue de l'élaboration et
de l'exploitation d'une Zone de Protection du Patrimoine Architectural,
Urbain et Paysager (ZPPAUP du Panier, Marseille) ».
1
Jacques AUTRAN
1
« Les Bases de Données Urbaines et l'espace public - Face à face, deux
lectures de la ville »
Groupe de travail « Espace public contemporain »,
UMR TELEMME, Aix-en-Provence, mars 1999
Jacques AUTRAN
Evolution urbaine et cartographie,
1
Christine CHEVRIER, Didier BUR, Jean-Pierre PERRIN
1
Plate-forme logicielle pour la simulation et la visualisation en architecture
Jean-Henri FABRE, Jacques AUTRAN, Michel BARRUÉ, Bernard
DOMENECH
Maîtrise d’œuvre, Permis de construire et Production du paysage
Page 400
1
Publications
Page 401
Séminaire de l'UMR MAP, Marseille, 25, 26, 27 mai 1999, (pp. 105-110).
Serge FARAUT
Analyse et synthèse d'image pour l’étude paysagère
Séminaire de l'UMR MAP, Marseille, 25, 26, 27 mai 1999 (pp.111-116).
1
Fabricia FAUQUET
Le cirque romain : essai de théorisation de sa forme et de ses fonctions
1
Maison d'Africa - conférence, intervention archéologique
Action de coopération décentralisée. Municipalité de Romans - 13 mars
1999
1
1
Institut National du Patrimoine de Tunis, Cours de Tunis, décembre 1999
Gilles HALIN, Jean-Claude BIGNON, Pascal HUMBERT, Walaiporn
NAKAPAN
Conception et réalisation de catalogue électronique hypermédia
1
Didier LAROCHE
Outils d'évaluation des procédures de relevé informatisées
1
Frédéric LESUEUR, Patrick PÉREZ
Restitution du site du Mourral à l'époque néolithique
Séminaire de l'UMR MAP, Marseille, 25, 26, 27 mai 1999 (pp. 117-122).
1
Olivier MALCURAT, Gilles HALIN, Jean-Claude BIGNON
Le projet CoCAO
1
Xavier MARSAULT
1
Une cité virtuelle en réalité virtuelle : optimisation d'une base de données
géométriques et graphiques.
Sahla SADECK
1
Méthode de reconstruction d'objets sous 3DIPSOS à partir de nuages de
points acquis par laser
Yasmina SAHNOUNI
La conception technique dans le bâtiment : Modèles et échanges de
données informatisées
Publications
1
Page 401
Page 402
Mieux produire ensemble
Évolution de la maîtrise d'œuvre, pratiques et informatique répartie, En
collaboration avec G. Halin, D. Léonard, O. Malcurat, K. Benhali, C.
Godart - École d'Architecture de Nancy - 1998
1
Patrick PÉREZ
1
De l'espace au lieu chez les Hopi
Conférence aux Journées académiques de formation des professeurs de
philosophie. Session du jeudi 5 mars. CRDP, Toulouse, mars 1998 (10
pages).
Patrick PÉREZ
Une raison des gestes chez les Hopi (E.U.)
In Communications du DEA geste et parole. C.L.A.. Université de
Besançon et ENS de Fontenay-St Cloud, décembre 1998. (pp. 1-10).
1
39
Nb : 9
Rapports de recherche
2001 Jacques AUTRAN
« Analyse des Processus d 'Urbanisation et Systèmes d'Information
Géographique Construction de bases de données historiques et
visualisation cartographique », Janvier2001
1
2001 Patrick PÉREZ
Restitution d'un habitat néolithique de Haute-Egypte.
Annexe au rapport de fouilles ss. la dir. de Béatrix MIDANT-REYNES.
Centre d'Anthropologie. CNRS/EHESS, (sortie prévue en octobre 2001).
(1 planche, 2 pages).
1
2000 Jean-Yves BLAISE, Anne Durand
@archi.fr: Outils pour le Web, rapport de développement
Note interne sur le thème « Partage d'informations sur Internet pour
l'architecture », décembre 2000
1
Patrimoine Architectural du XXème siècle : Un index de ressources sur
Internet, guide de l'utilisateur
Note technique sur le projet UIA / Patrimoine Architectural du XXème
siècle, bilingue.
1
Patrimoine Architectural du XXème siècle : Un index de ressources sur
Internet, manuel de référence pour l'indexation d'édifices sur Internet
Note technique sur le projet UIA / Patrimoine Architectural du XXème
siècle, bilingue.
1
1999 Frédéric LESUEUR, Patrick PÉREZ
Restitution du site du Mourral (Aude).
Annexe au rapport de fouilles, ss. la dir. de Jean VAQUER. Centre
1
Page 402
Publications
Page 403
d'Anthropologie. CNRS/EHESS. 1999. 20 images de synthèse).
1999 Patrick PÉREZ
1
Lexique Lacandon-Français, Français-Lacandon (avec des commentaires
ethnographiques et quatre lexiques thématiques),
Rapport intermédiaire de recherche, suite à la mission d'avril 1999, MAPAsm, Ministère de la Culture et CNRS, Toulouse, mai 1999. (80 pages).
1998 Jacques AUTRAN
Cartographie informatique comme outil d'analyse historique Problématique de recherche,
note de recherche, mars 1998
1
1998 Patrick PÉREZ
1
Les raisons d'une restitution
In Rapport final des fouilles et du temple de Lugdunum Convenarum
(Saint Bertrand de Comminges) 1989-1998, sous la direction de Pierre
AUPERT, Maison de l'Archéologie, MSH/CNRS, Bordeaux (sous presses).
Documents multimédia
9
Nb : 22
2001 Farid AMEZIANE, Michel BERTHELOT
1
Les aménagements de l'Hôtel de Ville à Marseille
Conception et réalisation d'un ensemble de documents multimédias (en
version film court métrage 7mn et 13mn, un site web et un CD-ROM)
portant sur la simulation des aménagements architecturaux et urbains de
l'extension de l'hôtel de ville de Marseille. Juin 2001
Farid AMEZIANE, Michel FLORENZANO, Jean-Claude GOLVIN,
Fabricia FAUQUET, Laure LOPEZ, Romaric PAOLI
Conception et réalisation d'un site web portant sur le capitole de Oudhna
(Uthina) en Tunisie. Restitution archéologique d'un temple de la ville
antique.
http://www.map.archi.fr/oudhna
Juin 2001
1
Jean-Claude BIGNON responsable,
en collaboration avec Yasmina BELBLIDIA
INTERMATBOIS
Réalisation d'un module de formation sur le matériau bois.
Consultable depuis mars 2001. CRIT/CNDB
1
Jean-Claude BIGNON,
en collaboration avec Damien. HANSER
CD-ROM « Technobois »
CD Rom sur les technologies courantes de construction en bois.
Version 1- mars 2001. Edition/diffusion CNDB.
1
FabriciaFAUQUET, Laure LOPEZ
1
Restitution numérique de la Maison d'Africa
Travaux numériques concernant ce projet, regroupant images, animations
et site web
Publications
Page 403
Page 404
Marseille - avril 2001
Daniel LEONARD
1
« Cours de géométrie »
Réalisation d'un module de formation sur Internet à l'usage des étudiants
des Ecoles d'Architecture
Herve LEQUAY, Xavier MARSAULT et all
1
« La Cité Industrielle de Tony Garnier »
Maquette de navigation en temps réel dans la « Cité Industrielle »,
disponible sur station Unix SGI ou sur PC, modélisée puis visualisée avec
les logiciels MultiGen et Vega (société américaine Multigen-Paradigm).
Un cédérom de démonstration Mac/PC contenant une vidéo exportée en
temps réel, un site exploratif et une application permettant la visite en 3D
temps réel de la cité (PC, Pentium III 600 minimum, 256 Mo de Ram, carte
graphique : consulter MAP-Aria). Disponible en automne 2001.
Renato SALERI, Bruno QUEYSANNE
1
« L'Urbatecture de Pienza »
Premier tirage en juin 2001 à 2000 exemplaires, distribués par le Ministère
de la Culture et de la Communication.
Borne interactive dérivée de « l'Urbatecture de Pienza » pour l'exposition
permanente « A la recherche de la cité idéale », Saline Royale d'Arc-etSenans, Institut Claude-Nicolas Ledoux. Installation en juin 2001.
2000 Farid AMEZIANE et Michel BERTHELOT
1
« Les aménagements de l'Hôtel de Ville à Marseille »
Conception et réalisation d'un film en court métrage de 7mn portant sur la
simulation des aménagements architecturaux et urbains de l'extension de
l'hôtel de ville de Marseille. Septembre 2000
Salim BEBLIDIA
CD-ROM « Restitution de l'état originel de la Villa Majorelle »
Visite virtuelle interactive à partir de documents Quicktime
MAP-Crai. janvier 2000
1
Salim BEBLIDIA, Pascal HUMBERT, Jean-Claude BIGNON
CD-ROM « Maquettes bois »
Octobre 2000
1
Pierre DRAP
Le site de la fouille du Grand Ribaud F
http://GrandRibaudF.gamsau.archi.fr
1
1999 Jean-Claude BIGNON responsable,
en collaboration avec Pascal HUMBERT et Olivier
CUNIN.
CD-ROM « PLASTIcité : Les matières plastiques dans l'architecture »
septembre 1999. Edition/diffusion SPMP.
Prix spécial du jury FIMBACTE 99
1
Jean-Claude BIGNON responsable,
1
en collaboration avec Gilles HALIN et Pascal HUMBERT
« DOCMAT » Logiciel de gestion de la documentation technique sur les
Page 404
Publications
Page 405
produits du bâtiment.
Centres de ressources techniques des Ecoles d'architecture de Nancy et
Strasbourg. 1997-1999
Jean-Yves BLAISE, Anne Durand
www.archi.fr
www.archi.fr/DAPA
www.archi.fr/UIA
www.archi.fr/RECHERCHE
www.archi.fr/ECOLES
www.archi.fr/CAUE_PACA/
www.archi.fr/MIARA
www.archi.fr/SAARA
www.archi.fr/SIRCHAL/seminair/sirchal1/
1
Pierre DRAP
1
Le site du groupe de travail VII : Photographie du CIPA en France, Comité
International de Photogrammétrie Architecturale
http://wg7.gamsau.archi.fr
1998 Farid AMEZIANE
Participation à la conception et réalisation du serveur Internet relatif à
l'Architecture des Stades pour la Coupe du Monde 98 en liaison avec les
écoles d'architecture de Paris Val de Marne, Bordeaux, Montpellier,
Toulouse, Lyon
« Le Stade Vélodrome de Marseille ». Juin 1998
1
Farid AMEZIANE et Renato SALERI
Conception et réalisation du serveur des Conseils d'Architecture, de
l'Urbanisme et de l'Environnement (CAUE). Novembre 1998
1
Pierre DRAP
Le site de l'Arpenteur
http://arpenteur.gamsau.archi.fr
1
Pierre DRAP
Le site du CIPA en France, Comité International de Photogrammétrie
Architecturale
http://cipa.gamsau.archi.fr
1
Herve LEQUAY et all
1
« Parcours d'Opéra »
CD-Rom français - anglais Mac-PC. Présenté :
au Midem 98, Cannes, stand de l'Opéra National de Lyon,
au Milla 98 (sélection des sociétés d'auteurs de la SCAM et de la SACD),
Cannes,
à Faust 98, Toulouse,
aux « Assises de l'innovation », CNRS/Ministère de l'Education Nationale,
Marseille, 98,
finaliste au prix Möbius France 98,
aux Journées du patrimoine 98, Opéra National de Lyon : présentation du
CD-Rom,
aux Journées du patrimoine 99, Opéra National de Lyon : présentation sur
vidéo d'un extrait du CD-Rom,
à la presse : Pixel 3D, Parpaings.
Premier tirage en 1998 à 2000 exemplaires distribués par l'Opéra National
Publications
Page 405
Page 406
de Lyon ; deuxième tirage en janvier 2000 à 1000 exemplaires, distribués
par la Région Rhône-Alpes dans les lycées et collèges ; troisième tirage
en juin 2001 à 2000 exemplaires, distribués par le Ministère de la Culture
et de la Communication.
MAP-Aria et all
1
« Serlio à Lyon », borne interactive, conçue pour l'ESA n°5049 de l'Institut
d'Histoire de l'Art, présentée en novembre et décembre 98 à la
Bibliothèque Municipale de la Part-Dieu, Lyon.
Réalisation d'une installation interactive au format VRML à l'occasion de
l'inauguration des nouveaux locaux du CAUE 69 (en collaboration avec
Anne christine Chevalier) - septembre 2000.
Site « Strates », intranet/internet du troisième cycle « Stratégies
contemporaines » de l'EAL, enseignants responsables
Lequay/Blaise/Plais ; http://www.lyon.archi.fr/STRATES
Site lyonnais des stades de la coupe du monde de football, en
collaboration avec des étudiants de l'école d'architecture de Lyon (atelier
Réalité Virtuelle).
Site du CAUE du Rhône, collaboration avec le MAP-Gamsau pour la
réalisation du méta-site des CAUE.
22
Documents vidéo
2000 MAP-Crai
Les bas-fourneaux de Lercoul
Association Pyrene, Université de Toulouse le Mirail, MAP-Crai
1
Exposition
2000 Fabricia FAUQUET
1
2001 « Du Nil à Rome : une réalité virtuelle »
18 avril / 28 mai 2000 (Bordeaux)
23 avril au 2 juin 2001 (Madrid)
A la DRAC d'Aquitaine de Bordeaux, une exposition relative à l'univers de
la modélisation numérique est proposée dans le cadre du programme de
recherche ICONIC développé au sein de l'Institut Ausonius (UMR 5607,
Maison de l'Archéologie).
Supports de cours
Nb : 12
2001 Jean-Pierre PERRIN
1
Généralités sur la synthèse d'image, interfaces et outils
Présentation PowerPoint du module « Informatique Graphique » du DESS
Image Numérique et Interactivité (Université Henri Poincaré). 37 d.
Les techniques de modélisation polygonale et Nurbs
Page 406
Publications
Page 407
Les techniques d'animation
Les techniques de rendu
2000 Patrick PÉREZ
1
méthodes et introduction aux techniques de recherche bibliographiques
Mastère « Architecture et Développement durable », Ecole Polytechnique
Fédérale de Lausanne (Suisse) et Ecole d’Architecture de Toulouse, 2000.
Jean-Pierre PERRIN
1
La synthèse d'image : Introduction à Maya
Cours du module « Informatique Graphique » du DESS Image Numérique
et Interactivité (Université Henri Poincaré). 121 p.
Histoire de la représentation architecturale
Présentation PowerPoint du module « Modélisation figurative » du DEA
Modélisation et simulation des espaces bâtis (Université Henri Poincaré).
59 d.
Modélisation figurative
25 d.
Introduction à la sémiologie graphique
23 d.
Modélisation informatique
58 d.
1999 Farid AMEZIANE
« Maquette numérique et projet d'architecture - Gestion des documents
électroniques et de leur évolution »
Cours et TD dans le cadre du module de projet de troisième cycle M51.1
« De l'esquisse à l'exécution » de l'EAML. Avril 1999
1
Jean-Yves BLAISE
Éléments de html: points de syntaxe et exemples
Guide d'introduction au langage HTML en ligne
1
Patrick PÉREZ
les sociétés amérindiennes Pueblo et leur milieu
Département de Géographie, Université de Paris VIII-St Denis, 1999,
2000.
1
1998 Farid AMEZIANE
« Les outils de la production de bâtiment »
Cours Optionnel du DEA « Productique et Informatique » de l'Université
d'Aix - Marseille III, Mention Architecture - Support de Cours et
Transparents, 16 pages. Juin 1998
Publications
1
Page 407
Page 408
Jacques AUTRAN
Cours SIG 3è année EAML, M34 sous PowerPoint ;
Mise en réseau sur Internet, http://www.marseille.archi.fr/M34/
1
Michel BARRUÉ
architecture, paysage, réglementation
IUP de génie civil, Université Paul Sabatier Toulouse III, 1998 –2001.
1
Jean-Henri FABRE
paysage et représentation
IUP de génie civil, Université Paul Sabatier Toulouse III, 1998 –1999.
1
Patrick PÉREZ
la question du paysage et de ses représentations en anthropologie
DEA « Territoire, Environnement, Aménagement et Paysage » de
l'Université de Toulouse Mirail, 1998-2001.
1
Patrick PÉREZ
1
les gestes dans les cultures amérindiennes
DEA « Le geste lié à la parole » ENS Fontenay-St Cloud et Université de
Franche-Comté, 1998.
12
Page 408
Publications
COOPERATIONS
411
413
414
Sommaire
Page 411
Centre Ausonius (UMR CNRS 5607)
Maison de l'Archéologie
Université Michel de Montaigne
8, Esplanade des Antilles
33607 Pessac Cedex
France
Maison Méditerranéenne de la Recherche en Sciences de l’Homme - MMRSH
Pôle villes
Aix en Provence
L’ENSAIS - École Nationale des Arts et Industries de Strasbourg.
Pierre GRUSSENMEYER
Maître de Conférences
Le CIPA
Le comité International de Photogrammétrie Architecturale.
Le DRASSM - Département des recherches archéologiques
subaquatiques et sous-marines.
Luc LONG,
Conservateur en Chef du Patrimoine
MENSI SA
Xin CHEN
30, rue de la Fontaine-du-Vaisseau
94120 FONTENAY SOUS BOIS
CEA - LETI
Thierry COLLETTE
CEA/SACLAY
F91191 Gif-sur-Yvette CEDEX
France Telecom, HDM-DIH
Pascal LERAY
4, rue du Clos-Courtel - BP 59
35512 Cesson Sévigné
Laboratoire Métiers de l'Histoire de l'Architecture
Dir. Bruno QUEYSANNE
École d'Architecture de Grenoble.
Le LAMM
Andréas HARTMANN-VIRNICH
Maître de Conférences
Le GRIM - Groupe de Recherche en Informatique et Mathématiques
Université de Toulon et du Var.
Christian NGUYEN,
Maître de Conférences à l’Université de Toulon et du Var
Laboratoires iMagis de Grenoble (IMAG) et LIGIM de l’Université Lyon I
Coopérations
Page 411
Page 412
Dans le cadre du projet régional D.E.R.E.V.E. (cf. projet de recherche joint
UMR 7503 LORIA :
Équipe ISA (Image, Synthèse et Analyse) Responsable : J.C. PAUL
Équipe ECOO (Environnement pour la COOpération) Responsable : C. GODART
UMR 7630 DCPR : Équipe GRAPP : M.L. VIRIOT
UMR 220 LOUEST : Équipe LAREA : F. SCHATZ
Laboratoire de traitement des métaux (F. MIRAMBET)
Musée de l'histoire du fer (Jarville)
Association PYRENE (Université de Toulouse Le Mirail) : C. DUBOIS
Page 412
Publications
Page 413
Institut HAiKZ, Faculté d'Architecture de l'Université Polytechnique de
Cracovie (Pologne)
Instytut Historii Architektury i Konserwacji Zabytków
Wydział Architektury Politechniki Krakowskiej
ul. Kanonicza 1.
31-002 Kraków, PolandInstitut National du Patrimoine
Place du château Bab Ménara 4
1008 Tunis
Agence de Mise en Valeur du Patrimoine et de Promotion Culturelle
20, rue 8010 Montplaisir
BP 345 – 1002 Tunis
GIDCAD
Université de Belgrano, Faculté d’architecture
Buenos-Aires
Argentine
École d'Architecture, Université de Montréal
Chaire des Études Architecturales,
Jean-Pierre CHUPIN
Laboratoire NXI GESTATIO
Département Design de l’université du Québec à Montréal,
Nicolas REEVES
École Française d'Extrême Orient (Siemreap, Cambodge)
École Française d'Athènes
Service des Sites et Monuments Nationaux du Luxembourg
Université Catholique de Louvain-la-Neuve (Belgique)
École Polytechnique Fédérale de Lausanne (Suisse)
DMG (Design Machine Group) University of Washington (Etats-Unis)
Soprintendenza Archeologica per la Toscana
La Direction Générale d’Archéologie de Florence (Italie)
Coopérations
Page 413
Page 414
Ville de Romans
Mission Affaires Européennes et Internationales
4, rue Saint Just
26100 Romans sur Isère
ADMITECH
APOLLOR
Association pour l'étude et l'application des matériaux polymères et composites en
Lorraine
CNDB
Comité National pour le Développement du Bois
CNET
Centre National d'Études sur les Télécommunications de France Télécom
Direction Régionale des Affaires Culturelles de Lorraine
EDF
Mécénat Technologique et Scientifique et Délégation Régionale de Lorraine
Institut National de Recherche sur la Sécurité
MEDIA Construct
Association pour le développement et l'utilisation des NTIC dans la construction
OTUA
Office Technique pour l'Utilisation de l'Acier
CIM Béton
Centre des Industries Manufacturières du Béton
SPMP
Syndicat des Producteurs de Matières Plastiques
UNSFA
Union Nationale des Syndicats Français d'Architectes
Ville de Strasbourg
Ville de Nancy
Union Internationale des Architectes – UIA
75016 PARIS
MENSI
PARIS
Page 414
Publications
RAPPORT
FINANCIER
FINANCIER
Sommaire
Ressources 1998 - 2001
1998
1999
2000
2001
CNRS
Soutien du prog. Scientifique
130 000
112 000
122 000
150 000
Total CNRS
130 000
112 000
122 000
150 000
Ministère de la Culture
Fonctionnement
Maintenance matériel
483 002
361 526
541 806
378 428
541 806
378 428
541 806
378 428
Total DAU
844 527
920 234
920 234
920 234
Total du soutien de base
974 527
1 032 234
1 042 234
1 070 234
Divers
619 826
316 000
416 157
568 395
Total des actions incitatives
619 826
316 000
416 157
568 395
CNRS
MCC/DAU
Autres
0
505 804
0
359 532
0
321 906
100 000
0
135 000
Total des subventions d'équipement
505 804
359 532
321 906
235 000
3e cycle et formation permanente
208 955
150 502
150 502
78 773
Total des subventions pour la formation
208 955
150 502
150 502
78 773
Total des ressources
2 309 113
1 858 268
1 930 799
1 952 402
1. Soutien de base
2. Soutien sur actions incitatives
3. Subvention d'équipement
4. Crédits de formation
RAPPORT
FINANCIER
ADMINISTRATIF
Sommaire
Nom du document:
RENOUV-2002.doc
Dossier:
C:\Documents and Settings\mfl\Mes documents\FLORapp\RENOUVELLEMENT\FLO\Map\RAPPORT
Modèle:
C:\Documents and Settings\mfl\Mes
documents\RENOUVELLEMENT\FLO\MAP\RAPPORT\ModelRapport.dot
Titre:
RAPPORT D’ACTIVITÉS
Sujet:
Auteur:
MAP CNRS/MCC 694
Mots clés:
Commentaires:
Date de création:
02/10/01 00:28
N° de révision:
2
Dernier enregistr. le:
02/10/01 00:28
Dernier enregistrement par:
mfl
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