CNRS / MINISTÈRE DE LA CULTURE ET DE

Transcription

UMR 694 MAP – CNRS / MINISTÈRE DE LA CULTURE ET DE LA COMMUNICATION
Modèles et simulations pour
l’architecture, l’urbanisme et le
paysage
demande de renouvellement
d’unité mixte de recherche
2006 - 2009
demandeur michel florenzano
mars 2005
Sommaire
PRESENTATION DE L’UNITÉ
Organigramme
Personnel 2005
Conseil de laboratoire
Budget (TTC)
Plate-forme technique
7
11
13
19
21
23
ACTIVITÉS DE RECHERCHE
27
THÈME 1
axe 1
OUTILS NUMÉRIQUES ET PATRIMOINE ARCHITECTURAL
mesure optique et modèles architecturaux
Photogrammétrie et modélisation tridimensionnelle
La photogrammétrie
Modélisation tridimensionnelle des objets topographiques
Le projet ARPENTEUR
Photogrammétrie et connaissances architecturales
Du relevé photogrammétrique à un système d’information
Scaner 3D pour l’architecture
modélisation, restitution, imagerie en architecture
Simulation et visualisation pour l’architecture
ModLum : un outil d'aide a la conception de projets d'illumination
Outils numériques et restitution en architecture et en archéologie
Une plate-forme logicielle
Projet MEDINA : reconstruction de volumétries urbaines
Projet REVCAP : reconstruction 3D interactive de zones urbaines
Outils numériques et diffusion de la culture architecturale
Restitution du Pont du Change, Lyon, 1020-1846
Programme 3Dmonuments
29
33
35
35
37
41
43
47
53
59
61
61
67
77
77
78
81
82
87
Acquisition, modélisation, représentation d’informations patrimoniales
Modèles 3D pour la déambulation en temps réel
Le projet « Génération automatique de motifs pseudo urbains »
Le projet « Génération de textures et de modèles géométriques
pseudo urbains »
Modèles interprétatifs et multi-représentations :
Le programme ARKIW
Multi-représentations dans un Système d'informations sur le
patrimoine architectural et urbain
Programme européen STRABON
Modélisation de l'information spatio - historique
93
95
95
97
103
107
THÈME 2
PAYSAGE COMME TOTALITÉ CONSTRUITE
Anthropologie de l’architecture, de l’habitat et du paysage
Société, environnement et développement durable
Restructuration paysagère du péri-urbain
Simulation et modélisation architecturale et paysagère
Architecture, société et risques catastrophiques
Représentation de l’espace et dessin d’architecture
135
139
141
143
145
147
151
THÈME 3
PROCESSUS DE PRODUCTION DE BÂTIMENTS
CoCAO : assistance a la coopération
Conceptimage - assistance par l’image
Le projet Communication et Outils de CAO
153
157
171
183
axe 2
axe 3
117
129
133
THÈME 4
PARTAGE D’INFORMATIONS SUR INTERNET POUR L’ARCHITECTURE
Le réseau @archi.fr
e
Le projet archivage du patrimoine architectural du XX siècle
187
189
191
ACTIVITÉS DE FORMATION
e
Enseignements de 3 cycle
193
197
Formation continue
201
Thèses en cours
MAP - asm
MAP - crai
MAP - gamsau
MAP - page
Thèses soutenues
Habilitations soutenues
PUBLICATIONS 2002-2005
Ouvrages
Participations à ouvrages collectifs
Articles dans revues à comité de lecture
Colloques avec actes et comité de lecture
Conférences sur invitation
Articles dans revues
Colloques avec actes sans comité de lecture
Colloques sans actes
Séminaires
Rapports de recherche
Documents multimédias – on line et off line
Expositions
Cours et supports de cours
Nb : 3
Nb : 10
Nb : 7
Nb : 4
Nb : 6
Nb : 4
Nb : 19
Nb : 84
Nb : 21
Nb : 15
Nb : 8
Nb : 10
Nb : 10
Nb : 17
Nb : 14
Nb : 6
Nb : 9
203
203
203
204
205
207
209
211
213
213
214
216
227
230
231
232
233
234
236
238
238
COOPÉRATIONS
Collaborations scientifiques en France
Collaborations scientifiques à l’étranger
Partenaires publics et privés
241
243
245
246
ÉVOLUTION
Pôle « Modélisation spatiale, Relevé architectural sémantisé,
Représentation et simulation, Systèmes d’informations localisées
spatialement pour l’architecture ».
Pôle « Modélisation informationnelle, Représentation spatiale
interprétative, Analyse diachronique du bâti,Systèmes
d’informations spatio-temporelles pour le patrimoine architectural
et urbain ».
Pôle « Ateliers spécialisés bonnes pratiques »
Équipe praxis « Photogrammétrie et Relevé Architectural, Xml,
Information et Système »
249
253
257
261
263
[
PRESENTATION
DE L’UNITÉ
DE L’UNITE
]
Organigramme
11
Personnel 2005
13
19
Budget (TTC)
21
23
Sommaire
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.
1
Créée en janvier 1998 à l’initiative du GAMSAU , (ex ura n°1247) et renouvelée en
janvier 2002, cette UMR fédère quatre équipes des écoles d'architecture et une
équipe de l’INSA dont les problématiques portent sur les applications de
l'informatique à l'architecture avec comme objectif la production d'outils et de
méthodes d'aide à la décision pour les professionnels de l’aménagement de
l’espace.
2
3
Les équipes mobilisées sont l'ARIA de l'école d'architecture de Lyon, l'ASM de
4
l'école d'Architecture de Toulouse, le CRAI de l'école d'architecture de Nancy, le
5
GAMSAU de l'école d'architecture de Marseille et PAGE de l’INSA de Strasbourg.
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’équipe ARIA d’abord spécialisée dans la maîtrise des outils
multimédia au service de la valorisation de la culture architecturale a suivi une
évolution comparable, tandis que l'équipe ASM élargit les échelles étudiées à celles
du paysage. PAGE complète les compétence du laboratoire en photogrammétrie et
géomatique.
Par une meilleure gestion des ressources méthodologiques et techniques,
photogrammétrie numérique, balayage laser 3D, moyens informatiques, le potentiel
ainsi réuni nous a permis de développer de façon plus conséquente des thèmes
abordés par les différentes équipes.
Associant architectes, ingénieurs, historiens, géographes, informaticiens dans le
cadre d'une approche résolument pluridisciplinaire et considérant l'architecture
comme pratique et objet de connaissance, les travaux du laboratoire 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.
Dans ce rapport, nous espérons faire la démonstration de l’intérêt de notre démarche
tant sur le plan de la production scientifique que sur celui de ses retombées dans
l’enseignement par l’implication croissante de l’UMR et de ses membres dans les
formations de 3e cycle.
février 2005
1
GAMSAU - Groupe de recherche pour l'Application de Méthodes Scientifiques à
l'Architecture et l'Urbanisme,
2
ARIA - Applications et Recherches en Informatique et Architecture,
3
ASM - Architecture et Société Montagnarde,
4
CRAI - Centre de Recherche en Architecture et Ingénierie
5
PAGE – Photogrammétrie architecturale et géomatique
Page 11
UMR MAP
Organigramme
MAP - Aria
Site de
Lyon
Directeur
Michel Florenzano
Directeur adjoint
Michel Berthelot
Secrétaire
Menehould Chataignier
•
•
•
Budget prévisionnel
Exécution du budget
Orientation
scientifique
Conseil d'UMR
1
Responsable
Hervé Lequay
2
3
chercheurs MCC
enseignants
MAP – Asm
Site de
Toulouse
Responsable
Michel Barrué
1
1
4
2
1
chercheur CNRS
chercheur MCC
enseignants MCC
doctorants
ITA MCC
MAP – Crai
Site de
Nancy
Responsable
Jean-Pierre Perrin
2
6
1
7
2
chercheurs MCC
enseignants MCC
2
enseignants MENESR
doctorants
ITA MCC
Responsable
Michel Florenzano
5
3
7
5
2
chercheurs CNRS
chercheurs MCC
doctorants
ITA CNRS
Chercheurs associés
Responsable
Pierre Grussenmeyer
3
2
1
enseignants MENESR
doctorants
ITA MENRT
MAP – Gamsau
Site de
Marseille
MAP – Page
Site de
Starsbourg
14+2 chercheurs (dont 6 CNRS) + 16 enseignants (dont 4 MENESR)
+ 18 doctorants+ 9 ITA (dont 5 CNRS, 1 MENESR)
soit 59 personnes
PRESENTATION
1
MCC – ministère de la culture et de la communication
2
MENESR - ministère de l'éducation nationale, de l'enseignement supérieur et de la
recherche
Présentation de l’unité
Page 11
Page 13
Personnel 2005
Lyon
MAP - Aria
Chercheurs
Ministère de la
Culture
Xavier Marsault, Docteur en Sciences
Ingénieur ENTPE
Enseignants
Christophe Bertrand,
Maître Assistant associé des Écoles d’architecture
Rénato Saleri, Architecte dplg
Ingénieur de Recherche
Jérôme Demiaux,
Maître Assistant des Écoles d’architecture
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
Camilla Schwind, Informatique
Chargeé de Recherche (à partir du 1/10/2001)
Chercheurs
Ministère de la
Culture
Jacques Autran, Architecte dplg
Michel Berthelot, Architecte dplg
Jean-Yves Blaise, Architecte ENSAIS
Docteur en Sciences
Chercheurs
associés
Jean-Claude Golvin, Architecte dplg
Archéologue
Directeur de Recherche au CNRS
Léo Orellana, Architecte
Coordinateur du Programme SIRCHAL
DAPA (MCC) – AFAA (MAE)
Page 13
Page 14
ITA
CNRS
Pascal Benistant, Informaticien
Ingénieur d’Études (depuis le 01/07/1999)
Rosemarie Cano
Assistant ingénieur
Menehould Chataignier
Technicien
Anne Durand, Informaticienne
Ingénieur de Recherche (depuis le 01/09/1998)
Laure Lopez,
Assistant Ingénieur
Chargés d’études Mélanie Chaillou, archéologue
CNRS / MCC
Francesca De Domenico, architecte
Meriem Zammel, architecte
Doctorants
boursiers
Livio De Luca, Architecte (3e année)
BDI - Région PACA / Musée de l'Arles Antique
Dalill Omar Hamani, Architecte (4e année)
Bourse gouvernement français
Julien Seinturier (2e année)
Bourse Région PACA / COMEX
André Fawaz, Architecte (2e année)
Bourse CIFRE - SNCF
Samir Al Quesi, Architecte (2e année)
Bourse gouvernement Irakien
Sana Ben Salem (3e année)
Bourse du gouvernement Tunisien
Nancy
MAP – Crai
Chercheurs
Ministère de la
Culture
Christine Chevrier, Docteur en Sciences
Enseignants
Salim Belblidia, Architecte, Docteur en Sciences
Pascal Humbert, Architecte dplg
Jean-Claude Bignon, Architecte dplg
Professeur des Écoles d’architecture
Didier Bur, Architecte dplg
Gilles Halin, Docteur en Sciences,
Maître de conférences
UFR Mathématiques - Informatique Nancy 2
Daniel Léonard, Informaticien
Jean-Pierre Perrin, Architecte dplg
Professeur des Écoles d’architecture,
Responsable du Crai
Page 14
Page 15
Responsable du Crai
ITA Ecole
Annie Bouyer
Secrétaire Gestionnaire
Vincent Marchal, Informaticien
Technicien
Doctorants
boursiers
Emmanuel Alby
Allocataire MEN
Mohamed Bouattour
Bourse Région Lorraine
Ahmed Laaroussi
Bourse Laboratoire CSTB
Elise Meyer
Allocataire MEN
Alain Fuchs
Allocataire MEN
Sylvain Kubicki
allocataire
Sabrina Kacher
Bourse du gouvernement algérien
Autres
Doctorants
Nadia Hoyet
Maître-assistant de l'EA de Versailles
Jean-Paul Wetzel
Enseignant vacataire EA Strasbourg
Annie Guerriero
Laboratoire LIASIT Luxembourg
Strasbourg
MAP – Page
Enseignants
Pierre Grussenmeyer
Professeur d’Université – INSA
Responsable de PAGE
Mathieu Koehl
Maître de Conférences - INSA
Tania Neusch
Maître de Conférences - INSA
ITA - INSA
Samuel Guillemin
Technicien de recherche
Doctorants
boursiers
Johannes LEEBMANN
Cotutelle avec l'Institut de Photogrammétrie et de Télédétection
Université de Karlsruhe
Elise MEYER
Cotutelle Université de Montréal
Page 15
Page 16
Toulouse
MAP – Asm
Chercheurs
CNRS
Monique Barrué-Pastor
Directeur de Recherche
Chercheurs
Ministère de la
Culture
Serge Faraut, Docteur en Sciences
Ingénieur ENTPE
Enseignants
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
ITA
Ministère Culture
Patrice Pillot, Informaticien
Technicien
Doctorant
boursier
Béatrice Sabatier
Bourse Lavoisier
Autre Doctorant
Johan Millian
PRESENTATION
Page 16
Page 19
Le conseil de laboratoire est constitué de treize membres, six de droit (le Directeur,
le Directeur adjoint du laboratoire et les responsables de chaque site) et sept élus,
un pour les chercheurs, trois pour les enseignants-chercheurs, un pour les ITA, un
pour les doctorants et un pour les Directeurs d’établissement.
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 cinq responsables de site.
Sont régulièrement invités au Conseil et Comité au ttre du Ministère de la Culture, le
Chef de la Mission Recherche et Technologie et le Chef du Bureau de la Recherche
Architecturale.
Composition :
Membres de droit
Michel BARRUE
Responsable du site de Toulouse
Michel BERTHELOT
Directeur adjoint de l’UMR
Pierre GRUSSENMEYER
Michel FLORENZANO
Responsable du site de Strasbourg
Directeur de l'UMR
Hervé LEQUAY
Jean-Pierre PERRIN
Responsable du site de Lyon
Responsable du site de Nancy
Membres élus
Pascal BENISTANT
Représentant des ITA
Jean-Claude BIGNON
Pierre DRAP
Représentant des enseignants-chercheurs
Représentant des chercheurs
Gilles HALIN
Sylvain KUBICKI
Fréderic LESUEUR
Représentant des Doctorants
à désigner
Représentant des directeurs d'établissement
PRESENTATION
Page 19
Page 21
Budget (TTC)
Évolution des crédits de soutien de base
TTC
2002
2003
2004
2005
CNRS
40 066
37 790
41 860
34 684
DAPA
93 627
93 627
93 627
93 627
0
0
0
2 392
133 693
131 417
135 487
130 703
2002
2003
2004
2005
CNRS
0
0
0
DAPA
0
36 000
47 995
MENRT
0
0
0
0
36 000
47 995
2002
2003
2004
CNRS
0
0
0
DAPA
65 900
44 633
46 112
0
0
0
65 900
44 633
46 112
(2)
2002
2003
2004
2005
305 494
348 199
411 178
80 000
MENRT
Totaux
Évolution des crédits d'équipements
Totaux
(1)
(1) crédits inconnus au 17/02/05
Évolution des crédits de maintenance
MENRT
Totaux
2005
(2) crédits inconnus au 17/02/05
Évolution des crédits incitatifs
Contrats
(3) crédits partiels au 17/02/05
Total général
(3)
2002
2003
2004
2005
505 087
560 249
640 772
210 700
Page 21
Page 23
Sur chaque site, les personnels statutaires et doctorants sont équipés d’une station
de travail orientée CAO de type Dell Pentium 4 (Windows ou Linux) ou Apple
Macintosh G5 (Mac OSX ou Linux) ainsi qu’un d’un portable de bon niveau.
Les logiciels utilisés, systèmes d’exploitation, divers compilateurs et interpréteurs,
ateliers logiciels, chaîne bureautique, chaîne PAO et montage numérique,
modélisation géométrique, DAO – CAO, images de synthèse et animation,
photogrammétrie, photomodélisation et logiciels spécifiques des capteurs laser 3D
(MENSI – TRIMBLE) sont maintenus dans le cadre de licence « éducation
recherche ». Le matériel informatique et vidéo est maintenu soit par des contrats
spécifiques soit dans le cadre d’une extension de garantie.
Chaque site organise sa politique de réseau selon une architecture classique de
distribution de ressources (disques, ftp, dns et messagerie) et de partage de
périphériques (imprimantes, scanner, etc.). Le laboratoire est connecté au réseau
RENATER, à 10 mb ou 34 mb selon le site, à travers le domaine @archi.fr avec map
comme sous domaine.
Lyon
Marseille
Nancy
Toulouse
Strasbourg
Stations de
travail
12
45
28
7
5
Serveurs
1
4
4
1
1
Ce potentiel est à mettre en rapport avec le nombre de personnes travaillant sur
cette plate-forme de façon permanente ainsi qu'une vingtaine d’étudiants de
1
troisième cycle dont le MAP est laboratoire d’accueil sur le site de Marseille (DPEA
2
« MCAN », Master « SIS») et sur le site de Nancy (DEA « Modélisation et simulation
des espaces bâtis »)
Par ailleurs le site de Marseille maître d’œuvre du programme de numérisation
3
« 3Dmonuments » s’est équipé de moyens de relevés laser 3D et de photographies
aériennes à basse altitude.
Il s’agit :
•
d’un scanner plein jour GS 200 MENSI - TRIMBLE utilisant la technologie
« temps de vol ». La portée de 2m à 200m est bien adaptée aux échelles
architecturales et urbaines. La densité de la grille de saisie des points en 3D est
ajustable jusqu’à 3mm à 100m, permettant un maillage variable en fonction de la
complexité surfacique des objets relevés. La précision, 1/2cm à 200m, la vitesse
d’acquisition, 5 000 points par seconde, et son large champ de saisie, 360° x
60°, permettent d’effectuer des relevés de scènes architecturales de grande
dimension en quelques heures :
1
Diplôme Propre des École d’Architecture
Métiers de la Création et Applications Numériques – MCAN
http://www.map.archi.fr/formation
2
Master recherche « Sciences de l’information et des systèmes »
3
http://www.map.archi.fr/3D-monuments
Page 23
Page 24
•
d’un hélicoptère, monomoteur thermique, doté d’une nacelle pouvant embarquer
un appareil de photographie numérique NIKON D1X (objectifs 14 mm, 20mm,
105 mm), un appareil de photo numérique NIKON Coolpix 5000 (Zoom 28-74
mm) ou un camescope SONY PD1-100AP au format DVCAM.
L’orientation du capteur (rotation, inclinaison) et le déclenchement de la prise de
vue, ou du on/off et du zoom de la camera sont commandés depuis le poste de
contrôle au sol.
Capable d’effectuer un vol stationnaire, contrôlé par ordinateur, l’hélicoptère
permet d’obtenir des clichés impossibles à obtenir par d’autres moyens.
Il évolue à une altitude comprise entre 10 et 80 m permettant de survoler des
édifices relativement importants, sous réserve de rester à vue du poste de
contrôle au sol. La durée d’un vol est inférieure à 30 minutes ;
•
d’un drone lent (5 à 15 kmh) munie d’une voile de 3,8 m2 iitialement destiné à la
télédétection rapprochée. La conception de ce paramoteur (Pixy©) basée sur la
simplicité en fait un vecteur idéal pour couvrir à basse altitude (50 à 150m) des
portions de terrain importantes. Il est équipé d’un appareil de photographie
numérique NIKON Coolpix 5000 ou D1X pour la réalisation de prises de vue
verticales ou obliques. Le contrôle de la prise de vue s’effectue par un retour
vidéo au sol et le suivi de trajectoire par un GPS.
GS 200 – Chapelle de la Vieille Charité - Marseille
SurveyCopter – Capitole de Dougga – Tunisie
Paramoteur Pixy© - Site de Dougga, Tunisie
PRESENTATION
Page 24
[
ACTIVITÉS DE
RECHERCHE
RECHERCHE
]
Thème 1 Outils numériques et patrimoine architectural
29
Thème 2 Paysage comme totalité construite
135
Thème 3 Processus de production de bâtiments
153
Thème 4 Partage d’informations sur Internet pour l’architecture
187
Sommaire
THÈME 1
OUTILS
NUMÉRIQUES ET
PATRIMOINE
ARCHITECTURAL
OUTILS NUMÉRIQUES
ET PATRIMOINE
ARCHITECTURAL
Responsable : Michel Florenzano
Jean-Pierre Perrin
axe 1
33
axe 2
modélisation, restitution, imagerie en architecture
59
axe 3
Acquisition, modélisation, représentation d’informations patrimoniales
93
Activités de recherche
Intervenir dans le champ du patrimoine architectural et urbain dans le but de
représenter des connaissances et d’élaborer des moyens d'intervention suppose que
l'on dispose au préalable d'un modèle de l'objet sur lequel porteront les différents
traitements. Or la modélisation d'un objet architectural existant quelle que soit son
échelle (de l’édifice au territoire) pose le double problème de la mesure (morphologie
et localisation) et de la modélisation des connaissances dont on dispose sur cet
objet.
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, la mise en œuvre de
logiciels de consultation et les outils de 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) sa confrontation au modèle de
l’objet étudié se fait à posteriori,
•
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.
mesure optique et
modèles architecturaux
axe 1
mesure
optique et modèles
architecturaux
35
Le projet ARPENTEUR
41
43
47
53
Thème 1
Outils numériques et patrimoine architectural
Page 35
des objets topographiques et architecturaux
Équipe
Pierre GRUSSENMEYER, Samuel GUILLEMIN,
Mathieu KOEHL, Tania LANDES
Emmanuel ALBY,
doctorant MAP-CRAI Nancy (depuis octobre 2002)
Johannes LEEBMANN,
doctorant en cotutelle avec l’Université de Karlsruhe
(depuis 2003)
Élise MEYER,
doctorante MAP-CRAI Nancy (depuis octobre 2004)
Fayez TARSHA-KURDI, doctorant boursier du gouvernement
français (depuis octobre 2004)
Partenaires
Université de Karlsruhe
Université d’UMEA, Suède
CIPA – Comité International de Photogrammétrie Architecturale
Laboratoire des sciences de l'image,de l'informatique et de la
télédétection (L.S.I.I.T) – UMR 7005
La photogrammétrie :
Orientation externe en photogrammétrie:
Le travail porte ici sur les méthodes de calcul des modèles en photogrammétrie
aérienne et terrestre. La détermination des paramètres d’orientation externe et
interne est un problème fondamental en photogrammétrie. Les méthodes sont
basées sur des configurations mono, stéréo ou multi-images. Nous avons publié leur
classification en trois groupes principaux.
•
Un premier groupe constitué de méthodes approximatives est destiné au calcul
des valeurs approchées des paramètres d’orientation externe nécessaires pour
les méthodes itératives rigoureuses.
•
Le deuxième groupe est basé sur les conditions photogrammétriques
fondamentales (la colinéarité, la coplanéité et la coangularité) et inclut les
méthodes basées sur l’extraction de lignes.
•
Dans le troisième groupe, les méthodes d’orientation de la géométrie projective
sont étudiées. Dans les outils de calcul et de restitution (TIPHON et
ARPENTEUR cf. page 41) que nous avons développés depuis 1996, nous
avons adapté les méthodes générales de calcul d’orientation aux configurations
terrestres et aux différents types d’appareils photos métriques et non métriques.
Le développement d’une bibliothèque d’algorithmes pour l’orientation externe en
photogrammétrie dans MATLAB a été entrepris en 2003, en relation avec Niclas
Börlin, enseignant-chercheur au Département de mathématiques appliquées à
l’Université d’UMEA en Suède.
Dans la thèse de Johannes LEEBMANN (co-tutelle entre l’Université Louis Pasteur
de Strasbourg et l’Université de Karlsruhe), le développement de procédés de
calibration d’images virtuelles et réelles de scènes externes est étudié à l’occasion
d’un projet portant sur l’apport de la réalité augmentée dans l’analyse de la
topographie lors d’une catastrophe.
Page 35
Page 36
Photogrammétrie architecturale:
L’objectif est d’étudier les stratégies et méthodes de reconstruction et de
modélisation en 3D des ouvrages et sites historiques à partir de différentes
configurations de relevés terrestres basées sur l’utilisation d’appareils photos
métriques ou d’amateurs. En photogrammétrie architecturale, les conditions du
relevé sont imposées par l’accès à l’objet et les obstacles autour ou à l’intérieur d’un
bâtiment. Les différentes approches de la restitution photogrammétrique dépendent
de la méthode de relevé et d’orientation externe.
L’inventaire des stratégies pour le traitement des images et des systèmes
d’acquisition d’images nous a conduit à proposer une approche globale pour le
relevé, la restitution et la modélisation du patrimoine par les techniques de
photogrammétrie architecturale. Les méthodes de rectification d’image ou de monorestitution, les systèmes de mesure monoscopique multi-image et les systèmes de
mesure de couples d’images stéréoscopiques ont été validées sur plusieurs projets
nationaux et internationaux.
La démarche originale qui a été développée a été reconnue par le Comité
International de Photogrammétrie Architecturale (CIPA) et a fait l’objet d’un chapitre
dans un ouvrage collectif sur la photogrammétrie numérique. Au cours des dernières
années, l’équipe est intervenue dans plusieurs projets nationaux et internationaux en
rapport avec le relevé, la documentation et la restauration du patrimoine. Sur la
cathédrale de Strasbourg, des études d’auscultation et de déformation sont confiées
tous les ans à notre équipe par la Direction Régionale des Affaires Culturelles.
L’équipe encadre deux thèses axées sur la photogrammétrie architecturale. Depuis
octobre 2002, Emmanuel ALBY (architecte ENSAIS) travaille sur l'élaboration d'une
méthodologie de relevé d'objets architecturaux basée sur la combinaison des
techniques d'acquisition : laser, photogrammétrie, photographie numérique.
D'autre part, Elise MEYER (ingénieur de l’INSA de Strasbourg) a commencé une
thèse depuis le mois d'octobre 2004 axée sur l'acquisition tridimensionnelle, la
restitution et l'imagerie en archéologie, avec comme objectif de proposer une plateforme liant l'informatique graphique et les données patrimoniales. L’objectif de cette
thèse est de développer des outils de mesure, de compréhension, de représentation
et de gestion du patrimoine archéologique à partir des techniques
photogrammétriques et lasergrammétriques. La phase de mesure sera guidée par un
modèle laissé à l’initiative de l’architecte ou de l’archéologue. Des solutions seront
par exemple proposées pour le relevé épigraphique de surfaces non planes, ou pour
des modélisations pierre-à-pierre, à des fins de reconstruction de monuments
démantelés notamment.
ARPENTEUR : photogrammétrie sur Internet
Dans ce projet développé en partenariat avec le MAP-Gamsau (Pierre DRAP - cf.
page 41), notre objectif est de proposer un outil original de photogrammétrie
utilisable sur le Web, une plate-forme de recherche pour les photogrammètres du
laboratoire, et un outil de modélisation à destination des chercheurs architectes et
archéologues. Le logiciel ARPENTEUR (Architectural PhotogrammEtry Network Tool
for EdUcation and Research) est développé en JAVA. Les outils proposés sont
basés sur l'idée d'une utilisation en réseau et s'appuient sur les protocoles de
communication HTTP et FTP. Différents modules de photogrammétrie ont été
développés pour le calcul de l’orientation des modèles. Les données sont structurées
en XML pour faciliter l’interopérabilité avec d’autres logiciels de photogrammétrie ou
de visualisation. La stratégie de modélisation est de guider la phase de mesure par
un modèle architectural. Les procédés de restitution interactive, de mesure semiautomatique d’objets constitués de primitives géométriques et de redressement
paramétrique sont développés avec cet objectif. L’aspect base de données a été
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étudié dans le cadre d’un projet de système de gestion de documentation en
archéologie associé à notre plate-forme. Le logiciel ARPENTEUR
(www.arpenteur.net) avait obtenu le premier prix du concours CATCON (Computer
Assisted CONtest) lors du Congrès de la Société Internationale de Photogrammétrie
et de Télédétection (ISPRS) à Amsterdam en juillet 2000. Les derniers
développements de ce projet ont été présentés en juillet 2004 au sein de la
Commission « Education and Communication » lors du prochain congrès de l’ISPRS
à Istanbul.
Notre ambition est de proposer un projet européen sur la photogrammétrie par
Internet en partenariat avec d’autres universités.
Modélisation tridimensionnelle des objets topographiques
Modèles tridimensionnels urbains
Dans ce thème, nous nous intéressons aux méthodes de modélisation des données
issues de la restitution photogrammétrique. Trois niveaux d’information (géométrie,
topologie et sémantique) peuvent être pris en compte dans nos modèles. La
géométrie est issue des mesures en 3D. La topologie est du ressort de la
structuration et de l’organisation des données.
•
Une première approche utilise les aspects sémantique et descriptif des données
comme point de départ dans l’élaboration du concept global de modélisation. La
structuration préalable en trois niveaux est prise en compte par l'opérateur lors
de son travail d'acquisition des données ou lors d'un processus de
reconstruction. Cette approche a été appliquée à l’extraction semi-automatique
de bâtiments en milieu urbain en considérant les parties visibles (les toits)
restituées sur les photos aériennes. La restitution des détails géométriques des
façades par photogrammétrie architecturale permet de compléter les modèles.
•
Une seconde approche utilise une classification et une structuration des
éléments constitutifs des toits comme hypothèse de départ de modélisation. La
reconstruction de la maquette numérique 3D est ensuite obtenue
automatiquement par des processus de projection associant un type d’élément à
projeter à une surface de projection.
•
Une troisième approche permet de compléter les maquettes numériques en
enrichissant la géométrie des façades. Des méthodes de photogrammétrie
architecturales sont utilisées pour l’obtention de façades très détaillées, un
processus d’enrichissement de la géométrie des façades à partir de mesures
simples sur une seule image géoréférencée est utilisé dans le cadre d’un
Système d’Information Topographique 3D utilisant des concepts de géométrie,
de topologie et de base de données associées. Pour cette dernière approche,
une palette d’outils spécifiques a été développée dans un environnement de
D.A.O.
Plusieurs applications de modèles tridimensionnels urbains ont permis de tester et
de valider ces démarches. La géométrie repose sur les mesures par stéréorestitution
des éléments visibles des toits des bâtiments. Le processus interactif de
reconstruction permet de créer de manière semi-automatique le modèle par contours
en 3D du bâtiment en calculant l’intersection des façades verticales avec un modèle
numérique de terrain. La structure topologique est déduite de la géométrie. Les
données peuvent ensuite être stockées dans une base de données relationnelle. Les
structures de données sont définies à partir des différentes formes de toits. La
précision du modèle final dépend de la complexité des bâtiments et de la résolution
des images.
Plusieurs projets ont été réalisés pour valider notre approche :
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•
•
avec l’Université de Vienne dans le cadre d’un projet Amadeus
avec les Villes du Havre et de Montpellier dans le cadre de contrats
Nous avons aussi adapté la méthode à la modélisation des maquettes dans le cadre
d’un projet avec le musée de l’Arles Antique et le MAP-Gamsau (Michel
BERTHELOT).
Parmi les perspectives de ce thème de recherche, nous envisageons :
•
•
•
•
•
•
•
d’étudier la modélisation de nouvelles catégories d’objets topographiques, pour
l’instant seuls certains types de bâtiments ont été étudiés ;
d’étudier plus particulièrement l’approche sémantique, c’est-à-dire que le point
d’entrée est la signification de chaque élément constitutif du modèle, et doit
permettre de structurer les éléments graphiques et la définition des règles de
reconstruction. Les toits ne sont alors plus mesurés dans leur totalité et ces
règles liées aux aspects sémantiques permettent de générer automatiquement
le toit. La méthode d’acquisition reste la restitution photogrammétrique, mais le
nombre de mesures est réduit par rapport à l’approche actuelle.
d’étendre les modèles tridimensionnels pour des applications de climatologie
urbaine sur Strasbourg (dans le cadre de notre participation au projet européen
HySens en relation avec le LSIIT).
d’intégrer de nouvelles sources de données pour la construction des modèles
tridimensionnels (photos aériennes, terrestres, images satellitaires à haute
résolution, données issues de systèmes laser aéroportés).
d’enrichir la géométrie des façades en utilisant des données disponibles
(images, photographies) ou ne nécessitant pas une mise en œuvre technique
complexe.
d’associer des éléments de textures à chaque face obtenus à partir de données
disponibles.
d’associer à la géométrie des données thématiques significatives permettant des
traitements et des combinaisons de traitements thématiques et géométriques.
Imagerie urbaine à haute résolution et modèles tridimensionnels
urbains
L’accès aux images issues de capteurs à très haute résolution (THR) laisse entrevoir
un large spectre d’applications de la télédétection aux échelles urbaines. L’emploi
d’images à THR permet d’ajouter une nouvelle dimension à la cartographie urbaine
réalisée conventionnellement par photogrammétrie. En effet, l’information spectrale
inhérente aux données multispectrales ou hyperspectrales permet de fournir une
thématique jusque là issue de photo-interprétations et de reconnaissances sur le
terrain.
Les techniques de traitements d’images classiques ayant fait leurs preuves sur des
images satellitaires à basse ou moyenne résolution se trouvent remises en question
avec l’emploi d’images à THR. La THR est incontestablement un atout en terme de
contenu informationnel, mais, sans citer le problème du stockage, la croissance de
l’espace spectral et spatial engendre quelques fois la prise en compte de précautions
nouvelles lors des prétraitements. D’un point de vue spatial, la très haute résolution
doit parfois être dégradée en fonction des traitements ultérieurs puisque le problème
lié aux pixels n’en est que davantage amplifié. D’autre part, les pré-traitements du
type corrections géométriques qui auparavant étaient largement satisfaits par des
transformations polynomiales sont amenés à être remplacés par des techniques
d’ortho-rectifications. D’un point de vue spectral, la très haute résolution peut
également nécessiter une dégradation. En effet, une réduction de la dimension
spectrale n’est pas à exclure en raison de la redondance de l’information présente
dans certaines bandes. D’autre part, les processus d’analyses d’images classiques
ne suffisent plus à segmenter et classifier les quantités d’informations contenues
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dans l’image et doivent s’adapter aux connaissances a priori que l’analyste a de ces
objets.
Dans le cadre de notre participation au projet REClUS 3 (Rayonnement et bilan
d'Energie en Climatologie Urbaine à Strasbourg) mené par le LSIIT UMR 7005, nous
avons été amenés à traiter des données hyperspectrales, soit à très haute résolution
spatiale et spectrale. Ainsi les affirmations précédentes ont été mises en exergue.
Les expérimentations ont confirmé d’une part la nécessité de prendre en compte les
paramètres d’attitude des vecteurs lors du captage des images dans un but de
correction géométrique et d’autre part la nécessité d’introduire des informations
sémantiques dans les processus de classification utilisant la logique floue, dans un
but d’extraction d’informations thématiques.
Cette extraction d’objets a été poursuivie, approfondie et évaluée dans une
perspective de détection de contours de bâtiments à partir d’images Quickbird.
L’objectif à plus long terme étant de participer à l’automatisation de la production de
modèles tridimensionnels urbains. Pour ce faire, les processus d’analyses d’images
basés uniquement sur les valeurs spectrales des pixels ont rapidement été
remplacés par des outils d’analyse basés sur l’emploi d’un ensemble de pixels
similaires (création « d’objets » par croissance de régions) au lieu de pixels discrets.
Ainsi, l’espace spectral se voit remplacé par un espace de critères à n dimensions.
De plus, afin d’automatiser la classification, la saisie de zones échantillons a été
remplacée par l’élaboration de règles formalisant l’appartenance d’un objet à une
classe à partir des connaissances a priori que l’analyste possède de ces objets. Les
résultats de cette étude ont mis en exergue qu’une analyse d’image orientée objet
permettait de mettre en évidence de manière semi-automatique, sur la base
uniquement de règles d’appartenance, l’existence ou non de bâtiments. Toutefois, en
raison de la résolution spatiale non encore satisfaisante, les contours détectés ne
sont aucunement fiables ni utilisables dans une optique d’étude géométrique.
Par conséquent, l’étude sera poursuivie en employant une analyse d’images orientée
objet - toujours dans un objectif de détection de contours de bâtiments - mais
appliquée cette fois à des données aériennes conventionnelles. Il s’agira de définir
une segmentation adéquate et d’élaborer de nouvelles règles d’appartenance
adaptées à l’échelle de la photographie. Après évaluation des résultats, la
reproductibilité de la séquence de traitements sera analysée sur une seconde prise
de vue. Ainsi, le traitement des contours extraits d’un couple de prises de vue
fournira la troisième dimension et constituera un premier pas vers l’automatisation de
notre chaîne de production de modèles tridimensionnels urbains.
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Le projet ARPENTEUR
Un outil de photogrammétrie architecturale à l’usage
des architectes et des archéologues
Équipe
Pierre DRAP
Partenaires
Pierre GRUSSENMEYER, MAP-Page, INSA de Stasbourg
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.
ARPENTEUR (pour ARchitectural PhotogrammEtry Network Tool for EdUcation and
Research) est un ensemble d'outils logiciels développés en collaboration avec
l’équipe MAP-Page à l’INSA de Strasbourg (cf. page 36). Ces outils sont basés sur le
concept d’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
JAVA fournit un outil et une technologie permettant à des équipes travaillant 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, légers au
sens de sa simplicité d’utilisation et de la non nécessité 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. Ces images numériques permettent également d'offrir
à l'utilisateur des outils de traitement qui automatisent certaines des tâches
habituellement réalisées par un opérateur humain. Enfin, elles permettent
l'intégration totale de la chaîne de traitement depuis les photographies jusqu'à
certains résultats finaux comme la visualisation en 3 dimensions dans des logiciels
de CAO-DAO 3D.
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
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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. L’Arpenteur utilise les connaissances de l’expert
tout au long du traitement photogrammétrique, il utilisera donc diverses
connaissances afin d’alléger les différentes étapes du processus. Voici rapidement
les niveaux de connaissances utilisés en fonction des étapes du procédé
photogrammétrique.
Le premier niveau est géométrique. La connaissance que l’on a des objets étudiés
est tout d’abord géométrique, l’architecture, les objets manufacturés peuvent
s’approximer par une succession de primitives géométriques. L’arpenteur est un outil
de photogrammétrie nous nous efforcerons donc de prendre en compte la géométrie
des objets, géométrie 3D, et d’en calculer une possible projection perspective sur la
photo afin d’anticiper le geste de l’archéologue ou de l’architecte utilisant l’outil. Ces
développements fortement axés sur le calcul géométrique et le traitement d’image
sont très prometteurs, ils ont débouché sur le procédé I-Mage (Image processing and
Measure Assisted by GEometrical primitive) qui a ouvert les portes aux
développements visant à intégrer la photogrammétrie et les techniques de Laser
Scanner au sein d’un seul et même outil de relevé.
Le second niveau est encore géométrique mais avec une composante cognitive
importante. Il s’agit d’utiliser la notion de modèle lié aux objets mesurés pour pouvoir
compléter un ensemble de mesure. Ces mesures sont incomplètes soit car l’objet
n’est vu que partiellement, soit l’objet est endommagé lors de la prise de vue. La
stratégie de reconstruction de l’objet est déterminée par un système expert qui
applique un ensemble de règles faisant partie de la description de l’objet. Cet aspect
sera développé dans la présentation du projet Galilée mené avec nos partenaires
Romains.
Enfin de dernier niveau de traitement utilisant les connaissances du domaine est
celui de l’analyse et de la présentation des résultats. Un procédé photogrammétrique
peut produire une grande quantité de résultats, il convient donc de savoir les
organiser, les présenter et les utiliser en les liants à d’autres données. Il s’agit ici
d’utiliser les capacités de la photogrammétrie pour faire un pas vers un système
d’information patrimonial, liant les données géo référencées à un ensemble de
données préexistantes. Les modèles 3D générés servent ici d’interface vers des
bases de données qui peuvent être mise à jour indépendamment du relevé
photogrammétrique. La connaissance du domaine est ici utilisée dans un processus
de contrôle de cohérence des données (cohérence spatiale par exemple) et par
l’application de règles de fusion et de révision des données tout au long des fouilles
archéologiques.
axe 1
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pour un nouveau mode de relevé et
de représentation de l'architecture
Équipe
Pierre DRAP, Julien Seinturier
Partenaires
Université Rome III, laboratoire « Rappresentazione Grafica »,
Marco Canciani
Université de Toulon et du Var, laboratoire SIS, Odile Papin,
Soutien du projet Galilée en 2004
Nous proposons au travers de ce projet l'élaboration d'un nouvel outil destiné au
relevé et à la représentation du patrimoine architectural. Cet outil s'appuie sur un
procédé photogrammétrique lié à un système expert manipulant une base de
connaissances issue du domaine de l'expertise architecturale.
L'idée fondatrice du projet réside en l'existence d'un modèle a priori de l'objet relevé,
modèle qui servira à élaborer une description géométrique théorique destinée à
guider le processus de mesurage et à générer une représentation complète de l'objet
où coexistent mesures et hypothèses architecturales. Ce projet répond à un besoin
de relevé architectural où la représentation de l'architecture construite dépasse les
problèmes de géométrie et de réalisme dans le rendu des images de synthèses mais
intègre un ensemble de connaissances habituellement détenu par les seuls
architectes et archéologues. Par ailleurs, le médium utilisé pour l'acquisition
d'information, à savoir la photographie, nous permet d'enregistrer la scène (l'édifice)
tant d'un point de vue quantitatif, par les mesures 3D possibles, que qualitatif par
l'essence même de la photographie (texture, couleur, etc.)
Le projet s'articule en plusieurs phases :
Élaboration du modèle architectural : l'édifice est vu comme une combinaison
d'objets élémentaires prédéfinis, le corpus est issu du vocabulaire de l'architecture et
inclut les objets étudiés ainsi que les règles décrivant leur agencement.
Élaboration du modèle géométrique : pour chaque objet identifié appartenant au
corpus modélisé, une description géométrique offre d'une part un ensemble de
primitives géométriques, seuls objets à être effectivement mesurés d'autre part une
représentation idéale de l'objet.
La mesure photogrammétrique étant fortement incomplète (l'objet n'est vu que
partiellement ou est en partie détérioré), le Système Expert déterminera la meilleure
stratégie pour renseigner tous les paramètres géométriques de l'objet étudié, à partir
des mesures effectuées et de données provenant du modèle architectural et du
modèle géométrique. L'objet résultant est donc fondé sur un modèle théorique,
dimensionné plus ou moins partiellement par une mesure photogrammétrique. Le
système expert doit permettre de fournir l'origine de chaque attribut de l'objet
(mesure, modèle architectural ou géométrique). Lors de l'exploitation des
photographies, l'opérateur peut choisir le nombre d'attributs de l'objet qu'il juge bon
de mesurer et ce choix est révisable dans le temps, par exemple lors d'une seconde
campagne de mesure. Le système peut être utilisé pour positionner dans l'espace
des objets de catalogue après les avoir mis à l'échelle ou bien, si la mesure est plus
complète, outre le positionnement dans l'espace, le système permettra une analyse
des écarts de l'objet mesuré au modèle théorique et, par là, une étude de ses
déformations (cas des arcs ou des voûtements), de l'érosion subie ou alors une
remise en cause du modèle initial.
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Base : Modèle théorique et géométrique
Sur la figure précédente, on peut voir schématiquement sur sa partie droite,
l'expression graphique théorique d'une base attique et sur la partie gauche, les
primitives géométriques choisies pour supporter la mesure (ici exclusivement des
plans et des cercles). Le Système Expert prend en entrée une description des zones
mesurées ainsi que la répartition des points, le moteur d'inférence détermine la
stratégie de calcul des données manquantes pour l'élaboration du modèle complet.
Implantation et choix techniques
L'ensemble des développements du projet sera écrit en Java et s'appuiera sur des
projets existants. Le choix des modules de représentation sera également déterminé
par la possibilité de décrire la morphologie des objets de façon textuelle ou
automatique. L'aspect photogrammétrie numérique s'appuie sur le projet Arpenteur.
Le système expert
Nous utiliserons le système expert Jess, entièrement écrit en Java et disponible sur
le WEB : http://herzberg.ca.sandia.gov/jess/. Jess fonctionne sur le mode du
chaînage avant : L'utilisateur du système expert entre des faits (dans notre cas : les
zones mesurées sur l'objet). À partir de ces faits et de règles représentant la
connaissance architecturale, le système va déduire toutes les conclusions possibles,
c'est-à-dire toutes les caractéristiques géométriques du modèle qui pourront être
affectées ou évaluées (sachant qu'elles sont en nombre acceptable).
Les outils de visualisation
L'outil de visualisation doit satisfaire trois objectifs :
•
Une visualisation simplifiée mais interactive; c'est-à-dire dans laquelle le point de
vue peut évoluer dynamiquement et le lien avec un ensemble de données
textuelles ou autres être établi. La représentation graphique devient ici une
interface avec un ensemble de données structurées ;
•
Une visualisation de qualité où les images produites peuvent suggérer de façon
réaliste l'état de l'édifice au moment de la campagne de prise de vues ou bien un
état idéalisé de l'édifice ;
•
Une génération de plans, coupes et vues techniques de l'édifice avec utilisation
de symboles conventionnels simplifiant la lecture (courbe de niveau, courbes
d'iso-déformations, cotations).
Deux outils ont été choisis pour répondre à ces trois attentes : VRML comme format
3D de visualisation simplifiée. Ce format permet une visualisation interactive et liée à
un ensemble de données hétérogènes accessibles depuis une URL. Il répond
complètement au premier point. Un outil de DAO, MicroStation de Bentley © a été
choisi pour répondre aux deux autres points. Le format de base du logiciel étant libre,
il est aisé de produire automatiquement des fichiers binaires représentant les
résultats du processus.
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Conclusion
Ce projet constitue une synthèse des travaux effectués jusqu’ici au travers d'une
application particulièrement intéressante sur l'étude, l'auscultation et la
représentation d'édifices romains déjà longuement étudiés par nos partenaires
italiens. Par ailleurs, les travaux effectués avec le DRASSM sur la représentation de
fouille sous-marine bénéficieront pleinement de l'avancée de ce projet.
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d’information dédié au patrimoine archéologique
l’épave Étrusque du Grand Ribaud
Équipe
Pierre DRAP, Anne DURAND
Partenaires
Luc LONG, Conservateur en Chef du Patrimoine
DRASSM - Département des recherches archéologiques
subaquatiques et sous-marines, MCC
Les travaux effectués sur la fouille dirigée par Luc Long, Le Grand Ribaud F au large
de la ville d’Hyères, Var, France, nous ont fourni le prétexte à deux grands types de
développement : nouvelle approche du relevé et de la représentation du patrimoine
archéologique. Le procédé de relevé est fondé sur un outil de photogrammétrie
(l’Arpenteur) piloté par un Système Expert qui utilise une base de connaissance
issue de l’expertise archéologique ; et un Système d’Information fondé sur les
données archéologiques extraites de cette fouille. Un site Internet permet de
consulter l’état d’avancement de ce projet et les derniers résultats archéologiques
(http://GrandRibaudF.gamsau.archi.fr ). Le projet est articulé en plusieurs phases :
•
Développement du modèle théorique : pour chaque objet identifié, sa
description géométrique définit les seules zones mesurables sur l’objet à l‘aide d’un
ensemble de primitives géométriques, ainsi qu’une représentation théorique de sa
morphologie.
•
Les mesures photogrammétriques étant fortement incomplètes (les objets
ne sont vus que partiellement ou sont en partie détériorés), le Système Expert
détermine la meilleure stratégie pour renseigner l’ensemble des paramètres
géométriques de l’objet en combinant les mesures photogrammétriques et les
valeurs par défaut définies dans le modèle théorique.
•
L’objet résultant est fondé sur un modèle théorique dimensionné plus ou
moins par les mesures photogrammétriques. Lors de l’exploitation des
photographies, l’opérateur peut choisir le nombre d’attributs qu’il juge pertinent de
mesurer. Ce choix est révisable dans le temps, par exemple lors d’une seconde série
de mesures. Si les mesures sont plus denses, au-delà d’un simple dimensionnement
et positionnement dans l’espace, le système permet la confrontation des mesures au
modèle théorique et une analyse des variations de l’instance étudiée en regard de sa
classe. Le système peut donc être utilisé pour contrôler des déformations, l’érosion
ou au contraire vérifier l’appartenance à la classe.
L’ensemble du projet est développé en Java et utilise le Système Expert Jess,
disponible sur le Web. La partie concernant le système d’information et la pérennité
des objets en XML est développée par Anne Durand, ingénieur de recherche au
laboratoire.
Les campagnes de photogrammétrie
Présentation et objectifs
Une couverture photogrammétrique du site, la plus précise possible, constituait
l’objectif principal de la courte campagne de l'année 2000. Il s'agissait d'étudier en
détail la surface du gisement au moyen d'une cartographie tridimensionnelle. Lors de
cette campagne, la photogrammétrie a permis d'enregistrer d'une part l'état du site
avant la récupération du matériel et d'autre part l'état du petit sondage effectué avec
le blaster le 28 octobre 2000.
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La phase de couverture photogrammétrique avait déjà été largement développée
dans les années 1990, à partir de divers sous-marins utilisant selon le cas des
appareils semi-métriques ou des chambres métriques à traitement argentique. Ce fut
notamment le cas en 1993 sur l’épave romaine Plage d’Arles 4, par 662 m de fond,
puis sur celle du vaisseau La Lune, perdu en 1664 par 88 m de fond, au large de
Toulon. Enfin, c’est en 1996 que la méthode fut perfectionnée, en baie de Marseille,
sur l’épave romaine Sud-Caveaux 1, par 64 m de fond. C’est toutefois en 1964 que
le sous-marin Ashera avait inauguré en Turquie, par 35 m de fond, les toutes
premières prises de vues stéréoscopiques, sur l’épave Yassi Ada 2. Réalisée
aujourd’hui en une seule journée par une équipe bien entraînée, jusqu’à une
profondeur qui peut atteindre 6000 m (limite d’intervention du sous-marin Nautile,
IFREMER), l’opération consiste d’abord à équiper le site d’un certain nombre
d’éléments indispensables au calcul photogrammétrique. Il s’agit d’étalons de
longueur pour la mise à l’échelle (long. : 1,5 m) et de flotteurs pour l’orientation du
référentiel, sur la verticale.
Sur l’épave Grand Ribaud F, le choix de la photographie numérique permettait de
valider les prises de vues dès la remontée du sous-marin et d’effectuer des mesures
de contrôle le jour même, à bord du bateau. Cette couverture était nécessaire, pour
mémoriser l’état de l’épave et permettre l’élaboration d’un plan du site et une
reconstruction 3D utilisant conjointement les données observées sur le terrain et les
hypothèses archéologiques. Tout au long des campagnes d'octobre 2000, d'août
2001 et 2002, la photogrammétrie a été un témoin discret et précis de l'état du site
avant les diverses interventions mécanisées ou humaines (blaster, remontée d'objets
par plongeur). Les survols effectués en août 2001 ont été exploité en 2002 et 2003 et
sont exprimés dans le référentiel de mesure défini lors de la première campagne, en
octobre 2000. Ainsi l'ensemble des mesures est exprimé dans un seul et même
référentiel permettant de comparer, d'analyser et de suivre l'évolution de la fouille.
Nous avons adopté une méthode photogrammétrique numérique légère en utilisant
un appareil photographique numérique non métrique, embarqué dans un caisson
étanche. Pour une présentation rapide de la photogrammétrie sous-marine le lecteur
peut se reporter au site web de l’épave. Le système de relevé proposé dans ce
travail repose sur l’hypothèse de l’existence d’un modèle théorique des objets
archéologiques étudiés. Nous utilisons ici le travail de classification de Michel Py et
Jean-Claude Sourisseau.
Les différentes sources
Dans ce contexte, la mesure et la gestion des amphores de cette épave sont basées
sur trois sources de données fortement incomplètes. La première représente le
modèle théorique de l’amphore. Elle contient les normes géométriques nécessaires à
la représentation graphique des amphores, les valeurs par défaut décrivant des
dimensions caractéristiques de ces objets. Ces données évoluent à chaque ajout
d’un nouvel individu dans la base. La deuxième source est alimentée par le relevé
photogrammétrique des objets qui utilise les photographies faites lors des fouilles.
L’information de la troisième source vient des mesures faites en laboratoires sur les
mêmes amphores, une fois remontées en surface. Dans ce travail nous n’utiliserons
pas cette troisième source d’information.
La première source : le modèle théorique
Cette source représente la connaissance experte des archéologues dans son
expression graphique (S1). Elle découle d’un modèle résultant de l’observation des
amphores. Les classes réunissent des informations de diverses natures sur les
objets étudiés : la description géométrique de leur morphologie sous la forme d’un
ensemble d’attributs géométriques, la description des faits possibles (observations et
mesures possibles sur les objets) et la description des règles de calcul nécessaire
pour évaluer les attributs géométriques en utilisant les observations effectuées. La
diversité des objets manipulés par l’archéologue et la complexité géométrique de
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leurs surfaces nous ont amenés à rechercher des caractéristiques morphologiques
stables sur ces objets où les mesures nécessaires à l’étude pourraient être prises.
Ces caractéristiques géométriques sont également décrites dans le modèle. Une
série de primitives géométriques simples est utilisée pour approximer ces
caractéristiques morphologiques et est employée comme interface entre la mesure
photogrammétrique et le modèle théorique.
De gauche à droite : le modèle graphique élaboré par les archéologues, puis représentation
numérique de ce modèle, enfin cinq zones d’une amphore sur lesquelles le relevé est effectué
pour obtenir des faits de mesure.
La description géométrique de la classe comporte une liste des attributs, la définition
de la position et de l’orientation (translation, matrice de rotation) et la définition des
caractéristiques géométriques : taille, diamètre du col, diamètre de la panse, etc...
Pour chaque attribut représentant les caractéristiques géométriques de l’objet la
valeur de l’attribut de classe est la valeur moyenne des attributs de l’individu déjà
observé de cette classe.
La description des faits indique l’existence ou l’absence d’information observée, par
exemple l’existence de points mesurés sur le col ou sur le fond. Les faits peuvent
également représenter la présence d’information déduite, comme l’existence d’un
cercle calculé sur les points mesurés sur le col. Les règles de calcul sont élaborées
par le photogrammètre. Celles-ci permettent de calculer les attributs géométriques
des objets en utilisant les faits et les valeurs par défauts des attributs, par exemple,
Règle N :
S’il y a des points mesurés sur le fond de l’amphore et que le calcul du cercle du col
a convergé, alors l’axe OZ de l’amphore sera déterminé par le bipoint (barycentre
des points du fond, centre du cercle des points du col).
Ces règles de calcul sont employées par le système expert qui est, dans ce projet, le
mécanisme de la déduction. Il convient de noter que les informations issues de cette
première source de données sont sujettes à évolution. Chaque nouvelle amphore
modifie les valeurs des attributs de cette source. En outre les règles des calculs, qui
représentent la connaissance experte du photogrammètre, peuvent changer d’un
photogrammètre à l’autre. Les informations contenues dans la source S1 vont au
delà des aspects géométriques. Un ensemble de données non graphiques
(bibliographie, iconographie) entrant dans la définition du « modèle » ne seront pas
traitées dans cet article.
La seconde source : le relevé photogrammétrique
La seconde source de données (S2) provient des mesures photogrammétriques
obtenues à l’aide des photographies prises sur le site. Ces informations sont de trois
types : position et orientation des photographies dans le référentiel général du site,
position et orientation des amphores identifiées et mesurées, détermination de
quelques attributs morphologiques. Pour chaque amphore observée sur au moins
deux photographies, l’archéologue identifie la classe de l’amphore et choisit une
classe suggérée par le système, issue de la première source de données (S1). Une
instance est créée et nommée de façon univoque, l’utilisateur peut alors commencer
la phase de mesure. Les mesures ne peuvent être faite que sur les primitives
géométriques définies dans le modèle (source S1) la morphologie complète de
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l’amphore sera déduite de ces primitives géométriques. Ces mesures sont fortement
incomplètes car les amphores ne sont vues que partiellement sur les photographies
et par ailleurs beaucoup d’entre elles sont en parties brisées ou enterrées. Le rôle du
système expert et de la phase de déduction sera de compléter ces observations et,
après la fusion des sources S1 et S2, de proposer un modèle complet de chaque
instance.
Fusion de données
L’obtention d’une représentation 3D complète de l’amphore passe par la fusion des
mesures photogrammétriques (S2) et du modèle théorique (S1). Ces deux sources
de données fournissent l’information sur les zones remarquables des amphores,
définies par un archéologue. La méthode de fusion est fournie par inférence sur les
sources de données et produit une liste d’actions à réaliser. Dans un second temps
la fusion est effectuée selon les actions correspondantes aux faits générés.
Création de la base de croyances (KB)
KB est la représentation logique de l’état des données présentes dans les sources
S1 et S2. Elle se compose de deux sous-ensembles : la base de faits, issue de S2 et
de S1, pour les valeurs par défaut et la base de règles, issue de S1. On met en place
une base de faits donnant des informations sur les données présentes dans S1 et
S2. Pour cela, un fait est associé à chaque donnée présente dans les sources. Cette
méthode est une simple application de l’hypothèse du monde clos souvent utilisée
dans le domaine des bases de données. Exemple : Considérons que S1 contienne
une hauteur ainsi que le diamètre de panse d’une amphore et que S2 contienne les
mesures de la panse et d’une des anses. La base de croyances KB contiendra alors
les faits S1height, S1bellyradius, S2belly, S2handle1, chacun déterminant l’existence
de données dans la source spécifiée. On complète ensuite KB avec une base de
règles qui permettra d’indiquer comment fusionner les sources. Les règles utilisent
les faits de la base de croyances pour en générer de nouveaux, ceux-ci représentant
les actions à effectuer pour la fusion. Une règle peut être décrite comme une
expression si … alors…, par exemple : si fait1 et fait2 alors action3.
Technique de fusion des sources
Une fois la base de croyances construite, un système permettant la saturation de la
base de faits doit être mis en place. Saturer la base de faits consiste à déduire tous
les faits possibles à partir des règles. La technique utilisée pour cela est l’inférence
en chaînage avant dont le moteur Jess (Java Expert System) permet l’utilisation. À la
fin de l’inférence, la base de croyance contient de nouveaux faits représentant les
actions à mener pour procéder à la fusion des deux sources. En pratique, l’utilisation
de Jess est possible uniquement grâce à un adaptateur entre la base de croyance,
contenue dans un document XML, et les objets JAVA utilisés par Jess. Cet
adaptateur est constitué d’un analyseur XML remplissant deux managers : un
manager de formules logiques (pour les règles) et un manager de faits. La phase
d’inférence est initialisée avec les deux managers passés en paramètres au moteur
d’inférence. Une fois cette phase terminée, le manager de faits contient les faits
initiaux complétés par les faits d’actions nouvellement inférés durant la saturation. La
fusion par action est en fait le pont entre l’ensemble de faits produit par l’inférence de
Jess et l’ensemble d’actions à accomplir sur l’objet de l’étude. Du point de vue de
l’implantation, les instances sont des objets Java et l’appel du système expert se fait
via une méthode générique : logicalRestitution(). Une action est, dans ce contexte,
une simple méthode Java que l’objet étudié appelle grâce au nom du fait d’action
correspondant. Le principe sous-jacent étant que tous les objets mesurables de la
hiérarchie possèdent un ensemble de méthodes élémentaires qui permettent le
calcul de primitives géométriques comme le calcul de barycentre, de rotation, de
translation, etc. Chaque action est associée à un fait homologue dans le modèle
théorique (S1) et produit par l’inférence du système expert.
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Des sources de données à la représentation complète de l’objet : Fonctionnement du Système
Expert.
Résultats
Cette approche nous permet d’obtenir, malgré une vision partielle des amphores,
une représentation de la cargaison relativement proche de ce que nous supposons
qu’elle était. Nous obtenons deux types de résultats, une forme textuelle, structurée
en XML et un ensemble de représentations graphiques, directement généré par les
instances Java : fichiers VRML et MicroStation™. Ces fichiers XML contrôlent toute
l’information que nous possédons sur les objets mesurés et calculés : les
photographies sur lesquelles ils sont vus, les caractéristiques géométriques
calculées ou inférées par le système expert, la liste des faits, mesurés, calculés ou
inférés, les diverses remarques faites par les archéologues, etc... Le système
permet d’atteindre les informations numériques de l’objet, depuis sa représentation
graphique afin par exemple de connaître l’origine d’un attribut (calcul sur des
mesures photogrammétrique ou déduction depuis le modèle théorique).
à gauche, vue sous-marine du site, au centre vue générale, à droite, imgae de sybthèse d’un
détail de la fouille.
Conclusion
Nous avons présenté ici un outil de représentation et de mise en scène des
hypothèses archéologiques fondé sur une confrontation de mesures objectives et
d’hypothèses. Un des objectifs de cette démarche est la visualisation de scènes
déduites d’un minimum de points mesurés. Les aspects génériques des
développements permettent d’envisager d’étendre cette approche à d’autres types
d’objets, en particulier des objets purement architecturaux, c’est ce que nous nous
proposons de faire avec nos partenaires Romain dans un premier temps puis avec le
département d’Archéologie Médiévale de l’Université de Florence.
L’expérience du Grand Ribaud F a mis l’accent sur le problème de gestion des
données. Les méthodes développées pour l’acquisition de données par
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photogrammétrie ont permit aux archéologues de saisir, de mesurer un grande
quantité d’amphores et d’objets présents sur le site. Le problème de la gestion de
ces données est alors devenu crucial. La première version de ce qui sera dans les
prochains mois un Système d’Information dédié aux objets patrimoniaux a été
réalisée en collaboration avec Anne Durand (ingénieur de recherche au laboratoire).
Elle s’appuie sur un constat simple : nous disposons après le relevé fait avec
l’Arpenteur d’un unique fichier XML, contenant les informations relatives aux objets
mesurés. Ce fichier peut être vu comme une base de données polymorphiques
gérant la morphologie des objets, leur geo-référencement et les observations et
données archéologiques. Le projet ISA-PX (Information System for Archaeology
using Photogrammetry and XML) se propose d’aider l’utilisateur à parcourir les
données observées en utilisant les diverses représentations graphiques comme
interface vers les données archéologiques. Ce projet dépasse le cadre de
l’archéologie sous-marine et sera appliqué au bâtit médiéval lors de la mission en
Jordanie (fin 2004) avec de Département d’Archéologie Médiévale de l’Université de
Florence, Italie.
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Équipe
Michel FLORENZANO, Livio DE LUCA
Partenaires
CEA Saclay, Laboratoire Calculateurs Embarqués et Image Fabien DEKEYSER, François GASPARD
France Telecom R&D - Pascal LERAY
MENSI – TRIMBLE - Xin CHEN
Projet labellisé par le programme RIAMM géré par le CNC en
collaboration avec le ministère de l'industrie, Conventions N° 00
4 93 0638, 00 2 93 0639, 00 2 93 0640 et 00 2 93 0641.
Le scanner 3D laser donne la possibilité de relever un grand nombre de points en
peu de temps. Cependant, la création d’une maquette 3D à partir de ces données
reste un travail fastidieux et délicat. Nous présentons ici une méthode pour faciliter
cette tâche. Elle consiste, dans la phase d’acquisition, à guider le relevé par l’image
en couplant scanner et caméra et, pour le traitement des donnés acquises, à
s’appuyer sur des modèles morphologiques des objets relevés. Ces modèles
expriment la connaissance architecturale qui nous est révélée par l’histoire.
Les techniques de relevé d’architecture ont connu ces dernières années des
évolutions importantes principalement liées au développement des nouveaux outils
d’acquisition que sont les scanners laser 3D. Ils sont largement utilisés dans le
domaine de l’architecture de l’échelle urbaine à celle du décor. Les résultats de ces
expériences témoignent de la qualité croissante de ces outils (précision et vitesse)
mais aussi des difficultés rencontrées pour exploiter de façon efficace les nuages de
points obtenus. Les travaux de recherche s’orientent donc dans deux directions,
d’une part sur l’automatisation du processus de relevé avec comme ambition
d’améliorer la pertinence de l’acquisition et d’autre part sur le traitement des nuages
de points. D’une manière générale, il faut noter que les recherches traitant du relevé
d’architecture ne font aucune référence à l’univers de connaissances traitées.
Pour améliorer la productivité de l’utilisation du relevé laser pour les applications
multimédias, les partenaires, MENSI, CEA, France Télécom R&D et MAP/CNRS, ont
démarré un programme de recherche et développement basé sur le couplage de la
vidéogrammétrie et le relevé laser. Ce programme porte sur deux parties :
•
le guidage du relevé par l’image pour rendre celui-ci « intelligent » en identifiant
par l’image les zones d’intérêt
•
l’accélération de la modélisation, partie la plus consommatrice de temps, en
bâtissant les opérations de modélisation sur des bibliothèques d’objets
« métiers »
L’objectif est d’aboutir à un logiciel de pilotage de relevé en exploitant les images
vidéo acquises par une caméra vidéo intégrée et calibrée dans le scanner GS
développé par MENSI, et à un prototype de logiciel de modélisation utilisant des
bibliothèques d’objets pour les scènes architecturales.
Notre travail s’est donc centré sur la définition et la mise au point d’une méthodologie
s’appuyant
•
sur les principes de la photomodélisation pour le traitement du nuage de points
•
et sur la définition d’une « bibliothèque d’objets métiers ».
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La mise au point de l’outil de superposition d’images sur le nuage de points (l’ImageMatching Tool) développé par MENSI, nous permet d’imaginer une interface de
reconstruction tridimensionnelle où la photographie (image d’un point d’observation
liée au nuage de points) devient un support privilégié pour les phases de mesure, de
modélisation et de visualisation d’un objet architectural. En établissant la
correspondance entre six points de l’image et six points du nuage, les traitements,
depuis la simple extraction des contours, jusqu’à la reconnaissance d’éléments de la
« bibliothèque », peuvent être réalisés directement dans l’espace des coordonnées
du nuage de points en exploitant la coïncidence entre les pixels de l’image et les
points du nuage.
Cette approche permet d’introduire sur les objets géométriques un « embryon » de
sémantique architecturale.
Figure 1: Relevé du “Palazzo Mattei”, Roma : les éléments de l’approche de reconstruction 3D
Nous utilisons donc le nuage de points pour l’extraction de profils significatifs et pour
le positionnement de primitives géométriques issues des connaissances
architecturales. Les photographies complètent les informations sur la scène (zone
d’ombre du nuage) et sont utilisées pour l’extraction des textures. Finalement, le
processus de reconstruction s’appuie sur trois types d’informations introduits dans
l’environnement de modélisation :
•
le nuage de points ;
•
les profils significatifs extraits à partir de plans d’intersection du nuage ;
•
les photographies, superposées au nuage de points, utilisées comme planimage des caméras calibrées par l’Image-Matching Tool.
À partir de cette approche, notre travail vise à exprimer au cours de ce processus les
connaissances morphologiques des éléments d’architecture faisant l’objet du relevé
au moyen d’entités prédéfinies. L’étude des traités d’architecture nous aide à déduire
les fonctions de modélisation les plus adaptées pour la génération de ces
« primitives architecturales ».
En pratique, les primitives architecturales sont modélisées par un ensemble de
courbes 3D paramétriques. Les surfaces s’appuyant sur ces courbes restent
dépendantes des mêmes paramètres. L’ajustement des courbes caractéristiques sur
les profils pertinents issus du nuage détermine la déformation de la surface de
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manière globale ou locale tout en conservant les propriétés intrinsèques de la
primitive.
Figure 2: Une primitive architecturale : les différents paramètres de transformation
Dans ce sens, la modélisation des connaissances architecturales consiste à définir
une bibliothèque d’objets paramétriques ajustables aux informations extraites du
nuage de points. L’opération de reconstruction tridimensionnelle d’une scène devient
alors une sorte de composition d’un graphe représentant l’objet d’étude décrit par un
ensemble de termes liés par des relations hiérarchiques.
À chaque modèle paramétrique, nous associons une organisation hiérarchique en
sous-éléments qui permet de conserver la cohérence des informations géométriques
entre les différentes échelles de représentation.
Par exemple, une colonne est composée d’une base, d’un fut et d’un chapiteau ; un
chapiteau est composé d’une corbeille, de crosses et de trois ordres de feuilles
d’acanthe…
On trouvera en annexe le rapport concernant le programme « Architecture religieuse
païenne de Dougga – Tunisie » qui précise la méthode de décomposition des
primitives architecturales ainsi que les règles de composition (tracés régulateurs,
ordonnancement et proportion) qui organisent les objets dans l’espace (positions
relatives et positions absolues).
Au-delà des primitives architecturales, les fonctions de modélisation géométriques
permettent, dans tous les cas, de reconstruire des éléments d’architecture dont on
ne possède pas une primitive modélisée a priori. Un mécanisme de capitalisation
permet de rajouter la nouvelle entité à la « bibliothèque ».
Enfin, le maillage automatique du nuage de points reste la solution utilisée pour la
reconstruction des décors surfaciques – feuilles d’acanthes, motifs en rond de bosse,
sculptures – qui ne relèvent manifestement pas de l’approche « objets métiers ».
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Par ailleurs, l’alignement entre les objets modélisés et le plan image de la caméra,
permet d’organiser l’extraction des textures en fonction la hiérarchie du modèle en
sous-éléments. Propriété très intéressante, si l’on considère que dans le domaine de
la conservation du patrimoine, une photographie constitue le témoignage de l’état
d’un bâtiment à un moment donné.
Figure 3 : Le plaquage de texture dépendant du point de vue
Cette approche nous permet de construire un modèle de l’objet relevé organisé selon
une logique architecturale et non plus seulement infographique. S’appuyant sur ces
principes nous avons développé un prototype de modeleur basé sur la plateforme
Maya d’AliasWavefront qui permet de manipuler un nuage de points issu du capteur
MENSI à l’aide
•
de fonctions géométriques de base voisines de celle de RealWorks (extraction
de profils pertinents …) ;
•
d’« objets métiers » stockés dans une base de données distante ;
•
et les photos de l’objet relevé.
Les opérations de modélisation s’organisent en sept grandes étapes :
Première phase - conversion du nuage à partir d'un fichier ASCII en systèmes de
particules avec Luminance ou RVB.
Deuxième phase - mesure de distances et d'angles//
Troisième phase - outil d'extraction des profils...
Quatrième phase - importation de primitives architecturales (modélisées par
contraintes) d'un serveur web (la fenêtre à gauche est un URL qui envoie des
commandes MEL à la scène)
Cinquième phase - création des caméras à partir des plan d'images et des
information sur le TxTyTz et RxRyRz de la caméra et de la distance focale
Sixième phase - fonctions de modélisation Nurbs
Septième phase - polyèdrisation (à gauche le modèle nurbs - à droite les polyèdres)
Huitième phase - Extraction des textures à partir des photos.
Ce programme nous a permis de développer l’ensemble de fonctionnalités de relevé
et de modélisation des scènes architecturales pour les applications multimédias et de
façon plus prospective un prototype de modélisation utilisant une librairie « d’objets
métiers ».
La caméra vidéo et son calibrage, le flux vidéo, la mosaïque d’images, et les
fonctionnalités du scans typés sont intégrés dans la solution commerciale de MENSI.
Dans cette perspective, le prototype de la modélisation par objets métiers pourra être
industrialisé.
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Vues de l’interface du prototype de modeleur, développé par Livio De Luca dans le cadre de sa
thèse
Page 57
axe 2
modélisation,
restitution, imagerie en
architecture
Modélisation
restitution, imagerie
en architecture
ModLum : un outil d'aide a la conception de projets d'illumination
I.
61
61
Simulation des phénomènes lumineux: conception
du projet d'illumination de l'abbatiale st sauveur, Figeac
62
Simulation des phénomènes lumineux : conception
du projet d'illumination de la place Stanislas, Nancy
63
Outils numériques et restitution en architecture et en archéologie
67
II.
I.
De Ta Prohm au Bayon. Analyse comparative de l’histoire
architecturale des principaux monuments du style du Bayon
67
Reconstitution de la villa gallo-romaine d'Echternach,
Luxembourg
72
III.
Évolution du château de Vianden, Luxembourg
74
IV.
Restitution des tombes à chars. Diarville
74
II.
77
77
Projet REVCAP : reconstruction 3D interactive de zones urbaines
78
82
87
Thème 1
Page 61
Équipe :
Jean-Pierre PERRIN, Salim BELBLIDIA, Didier BUR, Christine
CHEVRIER, Olivier CUNIN, Alain FUCHS
Les objectifs de cet axe consistent à
•
améliorer les outils et méthodes d'acquisition existants ou en proposer de plus
adaptés aux besoins des architectes, des urbanistes et des archéologues,
notamment grâce à l'utilisation des techniques numériques
•
élaborer des outils de modélisation tridimensionnelle fondés sur des bases de
connaissances
•
concevoir une plate-forme logicielle capable de fournir tous les outils
indispensables à la simulation par les méthodes de la synthèse d'image avec
comme principaux domaines d'application, le patrimoine, l'urbanisme,
l'illumination et la restitution archéologique.
ModLum : un outil d'aide a la conception de projets
d'illumination
Équipe :
Christine CHEVRIER, Jean-Pierre PERRIN
Partenaire :
Équipe ISA de l’UMR LORIA, Jean-Claude PAUL,
La simulation des phénomènes lumineux est, à plusieurs niveaux, d'une importance
capitale pour le projet d'architecture et les édifices architecturaux : tant au niveau de
la conception, où les outils de simulation devraient permettre d'assister efficacement
le concepteur dans ses recherches, qu’au niveau de la communication, de manière à
fournir des informations fiables et réalistes aux décideurs et au grand public. Or, l'un
des problèmes les plus ardus rencontrés est l'extrême difficulté à représenter de
manière réaliste un projet d'illumination conformément à la réalité physique des
propriétés photométriques et colorimétriques de la lumière et des caractéristiques
des matériaux. L'expérience montre que la réussite d'une simulation par des logiciels
photo-réalistes (par exemple Candela développé par l'équipe ISA du LORIA
[Merzouk98]) repose essentiellement sur la qualité du choix des caractéristiques des
sources lumineuses et sur leur positionnement correct dans le projet.
L'étape de modélisation lumineuse oblige à de nombreux réglages engendrant des
calculs intermédiaires, et s'avère de ce fait très coûteuse en temps. Il est donc
nécessaire d'établir une méthode de travail visant à améliorer l’étape de préparation
des simulations d'illumination sur des édifices. Une bonne interactivité pendant cette
étape de conception étant le gage de l’amélioration des résultats finaux, la mise en
œuvre d’outils ergonomiques doit être le fil conducteur du développement.
L'outil ModLum a été développé afin de répondre à ces problèmes en facilitant le
positionnement et la gestion de sources lumineuses dans un projet d’illumination
Les questions émergent toujours de terrains d’expérimentations « en vraie
grandeur » sur lesquels nous testons les méthodes et les outils que nous élaborons.
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Simulation des phénomènes lumineux: conception du projet
d'illumination de l'abbatiale st sauveur, Figeac
Équipe :
Didier BUR, Salim Belblidia, Christine CHEVRIER, Jean-Pierre
PERRIN
La perception de l'architecture et de l'environnement bâti sous la lumière artificielle
constitue un enjeu important du réalisme grandissant visé par ces techniques en
constante évolution. 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 complexe illuminée par des centaines
de sources de lumières, à l'intérieur comme à l'extérieur.
Contexte des travaux d'application
Outre les travaux actuels du C.R.A.I. portant sur les problèmes liés à la modélisation
géométrique et lumineuse, sur le calcul d’images fixes ou de séquences animées,
incrustées ou non dans leur environnement, un autre axe de recherche vise à
conforter les attentes des concepteurs-lumière, à savoir l'interactivité grandissante
des processus en matière de conception. Les technologies matérielles et logicielles
actuelles permettent d'obtenir, sur des parties de modèle 3D, des calculs
d'illumination en temps quasi-réel, c'est pourquoi l'effort porte dans un premier temps
sur une interface dédiée à la rapidité de la mise au point de projet d'illumination.
Problématique
Les travaux de recherche ayant donné naissance aux logiciels Candesim et Modlum,
dans leurs derniers développements, autorise la mise au point de circuits complets
d'éclairage et des tests y affairant dans des délais de l'ordre de quelques minutes. En
présence ou non du concepteur du projet (auquel cas les résultats sont publiés sur
un site Web), la démultiplication des simulations des possibles améliore grandement
le travail de conception et de règlage des éclairages. Ainsi, diverses exigences du
projet ont été respectées (températures de couleur, éblouissement, faisceaux…) et
divers matériels ont été testés pour chaque partie de l'édifice (nef, bas-côtés, chœur,
chevet…). Il ne s'agissait plus, comme lors des projets antérieurs, de représenter un
concept d'éclairage, mais bien de le concrétiser et de mettre au point.
Résultats obtenus et perspectives
Ce projet, commandé par la municipalité de Figeac, a fait l'objet de plus de trente
simulations d'éclairage, aussi bien pour l'intérieur que pour l'extérieur de l'édifice. Il a
été l'occasion de mettre en œuvre divers modules logiciels développés au CRAI, en
particulier Modlum dont l'objet est le placement interactif des sources de lumière. Les
simulations ont été réalisées à l'aide de Candesim, commercialisé par VSPTechnology, start-up issue de l'équipe de recherche ISA de l'université de Nancy.
Ce projet a permis de valider le passage de plus en plus efficace entre un outil
original de visualisation de projet d'éclairage vers un véritable outil utilisable en
phase de conception de projet-lumière. La grande rapidité des calculs sur des parties
de modèle et de projet, la publication immédiate sur site Web des résultats des
calculs ont permis une plus grande réactivité à distance du concepteur (Marc Albouy)
et ont accéléré le processus de tests-validation des concepts d'éclairage mis en
œuvre. Cette méthode a par ailleurs été reconduite lors du nouveau projet
d'illumination de la Place Stanislas à Nancy, par le même concepteur.
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Ce projet a fait l'objet de plusieurs publications dans des revues spécialisés et a été
diffusée sur un CD-Rom interactif dans la revue "Pixel" n°88 de Mars 2004.
Illumination de la voûte de la nef et des vitraux
Simulation des phénomènes lumineux : conception du projet
d'illumination de la place Stanislas, Nancy
Équipe :
Didier BUR, Salim Belblidia, Nadège PERRIN, Jean-Pierre
PERRIN
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. 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 est mené en association avec une
équipe du CNRS (équipe ISA, UMR LORIA). La problématique de la recherche est
fondée sur 3 composantes : la complexité des modèles géométriques, l’efficacité
algorithmique et l’interactivité en phase de conception, point sur lequel la dernière
réalisation "vraie grandeur" du laboratoire est un exemple.
Contexte des travaux d'application
A l'occasion des travaux de réfection des sols de la Place Stanislas et dans le cadre
de "Nancy 2005, l'année des lumières", l’éclairage actuel de la Place Stanislas étant
jugé insuffisant au plan esthétique et en termes d’entretien, il s’agissait de corriger et
de compléter cet éclairage en choisissant des sources meilleures techniquement
(durée de vie, entretien moindre, puissance plus faible) et en recherchant des
solutions plus respectueuses de l’architecture et possédant le meilleur rapport qualité
esthétique/coût. La complétion porte sur l'extension du concept actuel une fois
modifié aux fontaines, aux grilles de Jean Lamour, aux façades latérales des
bâtiments et à l'arc de triomphe.
Problématique
Page 63
Page 64
Nécessité d'une simulation en trois dimensions: les corrections esthétiques à
apporter à l’éclairage actuel concernent divers points importants, par exemple la
lecture des pilastres qui ne doivent plus apparaître comme des colonnes. Comme
tous les espaces de ce type, où le spectateur est placé au centre du décor, il n’est
pas possible de placer les projecteurs sur les toits ou les terrasses pour éclairer le
bâtiment situé en face pour des raisons de gêne lumineuse. Or les relevés
architecturaux montrent que les éléments en sont à la fois trop étroits pour supporter
des appareils encombrants mais suffisamment larges pou créer des ombres
inacceptables qu’il faut donc corriger. La mise en lumière respectueuse de
l’architecture exige, tant pour les études détaillées que pour les synthèses, un choix
rigoureux du matériel suivi d’un calcul précis de la position et de l’orientation des
sources lumineuses. Ces études en simulation qui ont concerné les Pavillons, les
Basses Faces, l’Hôtel de Ville permettent au décideur de «voir avant de décider»
mais facilitent également l’implantation précise des sources sur les édifices.
L’ordonnancement de la Place étant en grande partie répétitif, nous nous sommes
efforcés de trouver des réponses acceptables élément par élément (travée), sur la
base de grands principe de base: plongée, contre-plongée, solution mixte.
Images de tests en plongée, contre-plongée, dorures des balcons
Ce projet a permis la présentation, très en amont des travaux de réalisation, à
l'Architecte en Chef des Monuments Historiques et des diverses parties prenantes,
des grands principes envisagés ou possibles. Très tôt donc, certaines options
générales d'éclairage (plongée et solutions mixtes) ont pu être éliminées.
Le principe d'éclairage examiné sur une travée a été ensuite facilement et
rapidement propagé à tous les bâtiments de la place. Des tests d'efficacité de
certaines sources (rails au xénon) en interaction sur les ornementations dorées des
balcons, en frontal ou contre-jour ont été mis au point.
Des solutions d'illuminations festives du fronton de l'hôtel de ville ont également été
réalisées, la difficulté résidant dans cet exercice étant l'éclairage optimum de
sculptures très élaborées. Divers "scénarios" ont été étudiés (tricolore, lorrain, royal,
neutre) de manière à limiter le nombre de sources poly-chromiques et à optimiser les
niveaux d'éclairement à l'aide de sources très peu puissantes (led de quelques
watts).
Les simulations ont permis d'arrêter le projet définitif et de définir les documents
graphiques et de synthèse joints à l'appel d'offre. Les essais sur site, basés sur les
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prescriptions de cette étude, corroborent pour une grande partie les simulations, les
différences simulation-réalité étant dues à diverses modifications intervenues entre le
projet et la passation des marchés.
En résumé, l'interactivité grandissante du logiciel de calcul et sa nouvelle interface
ont contribué à une mise au point presque en temps réel du projet d'illumination par
une démultiplication des tests préliminaires. L'introduction d'un nouveau type de
surfaces émissives a quant à lui ajouté au réalisme scientifiquement calculé du rendu
de sources de lumières telles que les rampes au xénon ou les linéaires à base de
diodes electro-luminescentes.
Image de l'extension du concept choisi aux basses-faces de la Place Stanislas
Illumination "tricolore" du fronton pour les fêtes nationales
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Outils numériques et restitution 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
informatiques de représentation des monuments dans leur environnement grâce à
l’introduction de méthodes d’investigation pluridisciplinaires.Contexte de la recherche
Bien que l’aspect reconstitution de monuments disparus constitue la partie souvent la
plus médiatique de ce travail, le but essentiel de la recherche est d’apporter une aide
au travail archéologique sous deux aspects : dans un premier temps par la mise en
œuvre de méthodes d’acquisition tridimensionnelle par laser 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).
De Ta Prohm au Bayon. Analyse comparative de l’histoire
architecturale des principaux monuments du style du Bayon
Équipe :
Jean-Pierre PERRIN, Olivier CUNIN (Thèse soutenue)
Partenaires :
Ministère des Affaires Étrangères (programme Lavoisier),
École Française d’Extrême-Orient,
Institut National des Langues et Civilisations Orientales
Centre d'Études Khmères, Fondation Florence Gould
Le programme de recherche « De Ta Prohm au Bayon » a débuté en mars 2000
dans le prolongement du travail personnel de fin d’études en architecture d’Olivier
CUNIN portant sur l’un des monuments emblématiques de l’architecture khmère, le
Bayon. Ce programme fait l’objet d’une thèse doctorale en sciences de l’architecture
de l’Institut National Polytechnique de Lorraine soutenue le 29 octobre 2004 et se
poursuit à ce jour avec l’élaboration de la monographie architecturale du complexe
du Preah Khan d’Angkor.
Problématiques
À la fin du XIIe siècle, la péninsule indochinoise ce vu l’accélération de la production
d’œuvres architecturales monumentale sous l’égide de Jayavarman VII (1181 - env.
1217). Du vaste programme architectural de ce souverain seules les études
stylistiques et épigraphiques avaient été ménées à ce jour. L’étude de l’histoire
architecturale de ce patrimoine bâti se limitait en effet au Bayon (J. Dumarçay, 1967
& 1973) et plus récemment à Banteay Kdei (H. Arahi, 2003). Bien qu’il avait été
constaté auparavant que les autres monuments de cette période regroupés sous
l’intitulé de style du Bayon étaient le fruit de plusieurs périodes de construction, leurs
histoires architecturales restaient largement méconnues, l’intérêt des chercheurs
restant focalisé sur le seul Bayon.
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Le propos de nos recherches était, d’une part, la mise au jour de la chronologie
relative locale et globale des principaux complexes religieux érigés par Jayavarman
VII dans les actuels Royaumes du Cambodge et de Thaïlande, et d’autre part,
d’effectuer une étude comparative des chronologies relatives de cet ensemble bâti
afin de mettre en évidence d’hypothétiques typologies architecturales pouvant
caractériser l’art du Bayon indépendamment des critères stylistiques habituellement
employés pour l’étude de l’architecture khmère.
Méthodologie
L’élaboration des chronologies relatives des principaux monuments du style du
Bayon s’est appuyée sur la synthèse de trois types d’analyse de leurs vestiges
architecturaux. L’étude archéologique du bâti constitua le fondement de notre
démarche. Cette analyse du bâti en élévation mise au point au début des années 80
repose sur le principe de décomposition des vestiges sous forme de diagramme
stratigraphique (système Harris). Appliquée aux monuments khmers ce type
d’analyse reposa sur l’étude de l’ensemble des discontinuités des maçonneries et
des traces archéologiques de structure en ossature bois que présente le squelette
minéral de leurs vestiges.
L’ensemble des observations effectuées ont abouti à la production des diagrammes
stratigraphiques de chaque temple. Ces derniers permirent d’obtenir des
chronologies relatives partielles de chaque temple qui furent complétées par une
analyse stylistique de l’ensemble du corpus étudié. Cette étude emprunta de
nombreux critères aux travaux de Ph. Stern sur le style du Bayon publié en 1965.
Ces critères, communs à l’ensemble du corpus étudié, étaient constitués d’éléments
d’ornementations ou architectoniques présentant une nette évolution stylistique. Ils
furent complétés de nouveaux critères apparus pertinents lors de nos prospections à
vue des monuments de Jayavarman VII. Cette étude donna lieu à l’inventaire pour
chaque temple des dix critères stylistiques retenus pour cette analyse.
Le traitement des données obtenues à la suite de ces prospections fit appel à la
théorie matricielle résultante des travaux de J. Bertin sur la sémiologie graphique (J.
Bertin, 1966). La mise en corrélation de l’ensemble des critères permit de mettre au
jour la chronologie relative de ces derniers ainsi que de valider les résultats des
travaux de Ph. Stern. Cette chronologie permit d’ordonner temporellement
l’ensemble des édifices de chaque temple tout en tenant compte des relations
structurelles mises au jour précédemment par leur étude archéologique. Les
corrélations effectuées entre les groupes de critères mirent en évidence, après
l’ordonnancement des matrices de chaque temple mis au jour, six périodes pouvant
caractériser le style du Bayon. Ce découpage du style rendit possible la mise en
relation des chronologies relatives de chaque temple afin de connaître, pour une
phase de construction donnée d’un temple, ce qui avait été exécuté au même
moment dans les autres monuments.
Quelques édifices isolés ne présentant aucun des critères employés dans notre
étude restaient hors des chronologies relatives des temples nouvellement mises au
jour. Afin de pallier partiellement à ces lacunes et de valider le résultat obtenu, une
étude archéométrique basée sur la susceptibilité magnétique du grès constituant ces
monuments a été conduite en collaboration avec l’équipe pétrologie de JSA (Japan
Gouvernment Team For Safeguarding Angkor) et l’université de Waseda (Tokyo).
Cette étude portait uniquement sur les monuments situés dans le parc archéologique
d’Angkor dont l’origine du grès provient des flancs du Phnom Kulen à environ 40 km
au Nord-Est d’Angkor. L’équipe pétrologie de JSA dirigée par le professeur E. Uchida
avait découvert, lors de la prospection du certains monuments de Jayavarman VII à
Angkor, que la susceptibilité magnétique du grès de ces temples varie de place en
place contrairement à Angkor Vat, monument du début du XIIe siècle précédant les
temples de style du Bayon. Il semblait possible que cette apparente anomalie
résultait des nombreuses phases de construction dont les temples de Jayavarman
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VII sont le résultat. Ainsi, les fortes variations de la teneur en magnétite contenue
dans le grès de ces temples correspondraient à l’exploitation de différentes carrières
au cours de la construction de ceux-ci. Afin de vérifier cette hypothèse, une
campagne de prospection des temples conservés à Angkor fut entreprise sur la base
de leurs analyses archéologiques préalablement réalisées.
Les résultats de ces prospections ont permis de mettre en évidence l’exploitation
d’au moins sept carrières pour la construction de l’ensemble du programme
architectural de Jayavarman VII à Angkor. Leur exploitation correspondant aux
grandes phases de leur constructions, il a été possible de valider nos précédents
résultats ainsi que de les compléter et de les affiner. Une nouvelle fois nous avons
fait appel aux propriétés de la graphique afin de traiter ces nouvelles données. La
figure ci-dessous (Fig. 1) présente l’ensemble des données de nos trois analyses
pour le temple de Ta Prohm à Angkor.
La formalisation des chronologies relatives de chaque temple basée sur le
découpage du style du Bayon mis au jour lors de notre étude stylistique a été
réalisée à l’aide de plans vectoriels, préalablement exécutés à partir des fonds
documentaires de l’EFEO et de la Conservation d’Angkor, dont chaque édifice isolé
lors de l’étude archéologique constituait un de ces calques. La représentation
graphique de chaque phase de la construction de ces temples fut obtenue par la
réorganisation et la visualisation ou non de cet ensemble de calques selon les
résultats de nos analyses (Fig. 2).
Fig. 1 : Exemple du recoupement de la susceptibilité magnétique moyenne du grès avec les
relations structurelles et les critères stylistiques et architectoniques dans le cas de Ta Prohm
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Fig. 2 : Exemple de la représentation de la seconde phase de construction de Ta Prohm
Résultats obtenus
L’analyse comparative des chronologies relatives des principaux monuments de
Jayavarman VII a mis en évidence quatre organisations spatiales des tours
sanctuaire, ou prasat, caractérisant l’ensemble du programme architectural de ce
souverain. Ces typologies présentent de plus une nette hiérarchisation attestée
notamment par la transformation intentionnelle de deux temples originellement de
moyennes importances en complexe majeur de cette période. Suite à nos
recherches sur la base de la chronologie globale du programme architectural de
Jayavarman VII, il semble, d’une part, que ces quatre “classes” de monuments aient
été définies dès le début du règne de ce souverain. D’autre part, la source
d’inspiration de ces dernières serait vraisemblablement la partie centrale du Preah
Khan de Kompong Svay, vaste complexe situé à environ 95 km à l’Est d’Angkor. Ce
monument était jusqu’à présent considéré de la fin du style d’Angkor Vat. Sur la base
des caractéristiques architectoniques du style du Bayon mises au jour lors de nos
travaux, nous avons proposé de considérer ce temple comme le premier acte de ce
que sera le programme architectural de Jayavarman VII.
L’émergence des chronologies relatives des monuments du style du Bayon a permis
d’apporter un nouvel éclairage sur les raisons de leur nombreuses transformations.
Ainsi, de nombreux édifices en ossatures bois qui complétaient originellement ces
temples semblent avoir été systématiquement replacés par la suite par leur
équivalent en pierre. Le cas exceptionnel de l’extension du modeste temple de
Banteay Chmar en l’une des villes les plus importantes du royaume de Jayavarman
VII constitue un des résultats les plus inattendus de nos travaux. Les raisons de cette
profonde transformation restent aujourd’hui à étudier.
La révision de l’histoire architecturale du Bayon a permis quant à elle de valider et
d’infirmer de nombreuses hypothèses concernant l’évolution de ce prestigieux
temple. Elle a permis d’autre part, de proposer une nouvelle interprétation formelle
de ce monument en relation avec les typologies de temples du style du Bayon que
nous avons mises au jour. Enfin, l’étude archéologique de ce temple nous a conduits
à réévaluer le nombre de tours à visages que comportait ce dernier, passant ainsi de
49 à 59 tours de ce type. L’étude comparée avec le cas de Banteay Chmar nous a
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conduit, suite à de nombreuses prospections, de porter le nombre de tours à visages
de ce complexe de 10 tours aujourd’hui debout à 44 tours à visages.
Modèle de la bibliothèque du bayon
Restitution du quart Nord-est du Bayon
Publications
« The construction process of the Angkor monuments elucidated by the magnetic
susceptibility of sandstone », E. Uchida / O. Cunin / I. Shimoda / C. Suda / T.
Nakagawa, Archaeometry, RLAHA, Oxford, UK, 2003. p. 221-232.
« Contribution of the magnetic susceptibility of the sandstones to the analysis of
architectural history of Bayon style monuments », O. Cunin / E. Uchida, JSA Annual
Report, Tokyo, 2002. p. 205-253.
« Réalisation de nouveaux documents graphiques de l'histoire architecturale du
temple du Bayon », in Fifth symposium on the Bayon, Final Report , JSA/UNESCO.
Paris, 2001, p. 221-234
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Reconstitution de la villa gallo-romaine d'Echternach,
Luxembourg
Équipe :
Didier BUR, Jean-Pierre PERRIN
La reconstitution comme composante d’une muséographie :
Lorsqu’en 1975, le Service des Sites et Monuments Nationaux du Luxembourg
entreprit des fouilles sur le site de la villa gallo-romaine d’Echternach, les différents
relevés, stratigraphies, fragments, fournirent quantité d’informations qui furent
ensuite analysées et rassemblées en 1981 dans l’ouvrage de référence traitant de ce
site : « Ausgrabungen in Echternach ». Le site archéologique fut quelque peu
délaissé, puis dans le cadre de l’aménagement du pôle touristique environnant, une
remise en valeur a été décidée. Elle se caractérise principalement par la construction
d’un musée aux abords même des vestiges. L’idée centrale de ce musée est de
présenter aux visiteurs une approche de la vie quotidienne dans ce palais-villa à la
fin du premier siècle après. J-C . La réalisation de tous les documents numériques
devant être présentés au public, que ce soit dans le musée ou sur des panneaux in
situ, permettant aux visiteurs de faire un rapport immédiat entre ce qui subsiste et les
hypothèses de reconstitution, représentait le travail confié au C.R.A.I., en liaison
étroite avec les archéologues ayant œuvré sur le site. Il est à noter à ce sujet que les
nombreuses rencontres interdisciplinaires furent le lieu privilégié des réactions et
nouveaux questionnements : les images en cours d’élaboration sont un facteur
«déclencheur» indéniable pour l’ archéologue. Il réagit sur la nature et l’aspect des
matériaux, la conformation des éléments architecturaux, les proportions ou encore
les procédés constructifs qui sont de facto mieux cernés, la visualisation
tridimensionnelle met en évidence des points habituellement laissés dans l’ombre.
C’est principalement pour cette raison que la phase de reconstitution proprement dite
est plus porteuse d’avancées dans la connaissance archéologique du bâtiment ou du
site que les résultats visuels qui en sont tirés.
Méthode :
Si elle n’est plus originale ni innovante, une reconstitution virtuelle a cependant le
mérite de « forcer » son auteur à donner une mesure à toute chose, à compulser et
croiser la documentation dont il dispose et ce faisant, de mettre à jour des erreurs,
des oublis, qui n’auraient pas été détectés lors d’une reconstitution « traditionnelle »
et même de soulever des questions restées jusqu’alors inexplorées : nature des
matériaux employés, méthodes de mise en œuvre (systèmes constructifs des
charpentes, dimensions et proportions des ouvertures…). C’est ainsi que la
modélisation de la villa et de ses jardins a suscité la modification de la reconstitution
originale au niveau de la partie centrale du portique et de l’abside du triclinium.
La maquette détaillée a été élaborée en superposition au fond de plan des fouilles et
d’après les relevés des fragments. Le caractère symétrique et répétitif de
l’architecture a conduit à la création d’une bibliothèque 3D constituée pour l’occasion,
chacun de ses éléments étant inséré de nombreuses fois dans la maquette globale.
Une première série d’images montrant les différents corps de bâtiments et la manière
avec laquelle il composent l’édifice d’origine a été produite, se poursuivant avec
l’adjonction de bâtiments supplémentaires lors de la deuxième période de
construction au début du 2° siècle. Une autre série d’images montrant le
« programme décoratif » a été réalisée, la villa virtuelle étant incrustée dans son
site.)
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Réalisme graphique et vérité archéologique: une interrogation récurrente en matière
de reconstitution informatique provient paradoxalement du caractère hyper-réaliste
des résultats graphiques obtenus. En effet, n’est-ce pas «abuser» le spectateur que
de lui donner à voir des images de qualité photographiques dans lesquelles il ne peut
distinguer ce qui est de l’ordre de l’hypothèse, de la probabilité ou de la certitude ?
Différents moyens de représentation à notre disposition auraient pu être employés :
niveaux de transparence, netteté ou flou, fausses couleurs. Cependant l’évocation
des ambiances plutôt que celle de vérités archéologiques indiscutables nous a
conduit à ne pas mettre en évidence les points sur lesquels cette reconstitution est le
résultat d’extrapolations cependant clairement référencées.
L’exemple typique de cette attitude est le portique principal et ses fresques
pariétales : la connaissance partielle de son état original aurait voulu que les images
le montrent sans fresques peintes puisque peu de fragments colorés ont été
retrouvés. Un des objectifs de ces images étant de montrer un aspect souvent
méconnu du grand public -l’abondance des décors et des couleurs dans
l’architecture romaine, figurer le portique sans ses fresque du quatrième style
pompéien lui aurait fait perdre une grande partie de son sens.
Les images sont de plus indissociables du propos qui doit les accompagner. Il est
impératif d’y joindre un liminaire stipulant que le réalisme quasi-photographique est le
vecteur d’une traduction aussi fidèle que possible des ambiances mais que pour
autant ces images sont le fruit d’un faisceau d’hypothèses probables plutôt que de la
mise en équation de certitudes.
Les images produites lors de cette recherche ont été sérigraphiées et mises en
situation sur le site même des fouilles et dans le musée.
Vue montrant le caractère vitruvien de la villa
Vue sous le portique principal
Vue intérieure de la salle de réception centrale
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Évolution du château de Vianden, Luxembourg
Équipe :
Didier BUR, Olivier MALCURAT, Jean-Pierre PERRIN,
Johny ZIMMER
Dans le cadre de la valorisation des fouilles archéologiques et de la communication
du travail historique effectué sur ce monument, il est prévu la réalisation de
documents multimédia présentés au public visiteur du nouveau musée du château.
Parmi les dispositifs didactiques mis à la disposition du public, on trouve des
panneaux d’information, un document audio-visuel, un programme interactif de
réalité virtuelle. Certains de ces dispositifs seront plus particulièrement consacrés à
l’histoire architecturale du site, son évolution, ses transformations, mais également
aux méthodes d’investigation archéologique. Les moyens techniques utilisés
nécessitent la réalisation d’images de synthèse, d’animations, de reconstitutions
virtuelles diverses, car ils permettent de nombreux effets irréalisables par des
techniques traditionnelles
Epoque 2/9: le haut Moyen-Age, 10° siècle
Epoque 5/9: vers 1150
Restitution des tombes à chars. Diarville
Équipe :
Jean-Pierre PERRIN, Guillaume LEBORGNE
Tzu-Jen LIU
La nécropole de tumulus de Diarville se compose d'un ensemble de sept tertres
funéraires érigés entre les VIIe et VIe siècles av. J.-C. La restitution en images de
synthèse a pour but de montrer les méthodes d'édification des tombes à char et leur
réutilisation dans le temps. Elle a permis également de restituer de manière virtuelle
le char funéraire et des éléments de parures appartenant à la femme dont le corps
reposait dans le tumulus 07. Ce travail a été coordonné par Laurent Olivier,
conservateur du patrimoine au Musée des Antiquités Nationales à St Germain-enLaye et réalisé en collaboration avec le Musée du Fer de Jarville et le laboratoire
d'archéologie des métaux.
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Restitution du tumulus
Restitution du char funéraire
Restitution de la fibule en or portée par la princesse
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pour la simulation de projets
Équipe :
Jean-Pierre PERRIN, Salim BELBLIDIA, Didier BUR, Christine
CHEVRIER
Partenaire :
Équipe ISA de l’UMR LORIA, Jean-Claude PAUL,
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 d'une part de concevoir son projet en l'expérimentant
et en le visualisant rapidement, d'autre part en lui offrant des possibilités de
communication diverses : 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 en premier lieu aux chercheurs, cet outil a néanmoins pour vocation
terminale de s'adresser à toute personne (architecte, urbaniste, concepteur de projet
d'illumination, ingénieur en génie civil) désirant réaliser une simulation d'ambiances
lumineuses, qu'elle soit diurne ou nocturne, et s'appliquant à tout environnement
architectural ou urbain, intérieur ou extérieur.
Équipe
Jean-Pierre PERRIN, Christine CHEVRIER
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,
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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 [gamsau et all]. 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
sont menées avec un taux de réussite très satisfaisant.
Projet REVCAP : reconstruction 3D interactive de zones
urbaines
Equipe :
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). 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. La
légèreté des moyens techniques d’acquisition est ici un objectif. 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.
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Exemple de résultat obtenu avec le programme Médina : outil de reconstruction automatique de
volumétries urbaines
Exemple de résultat obtenu avec le programmme Revcap : reconstruction interactive de
volumétries urbaines et plaquage de textures
Réseaux de sources créé avec ModLum
(Tunisie)
Simulation d'illumination sur la Grande Mosquée de Kairouan
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Outils numériques et diffusion de la culture architecturale
diffusion de la culture architecturale
Équipe :
MAP-Aria
Mise en oeuvre des techniques multi et hypermedia pour la diffusion de la culture
architecturale. MAP-Aria est un pôle de compétences pour l'écriture interactive, la
scénarisation et la réalisation de supports didactiques en ligne (Internet) et hors ligne
(cédéroms) dans le cadre de la mise oeuvre des techniques multi et hypermedia
pour la diffusion de la culture architecturale. Les publics cibles vont du grand public
aux étudiants en architecture, en passant par la communauté de la recherche
architecturale.
Les réalisations suivantes illustrent cette compétence :
« Parcours d’opéra » conte le chantier de rénovation de l'Opéra de Lyon, conduit
par Jean Nouvel, et dévoile le bâtiment et son fonctionnement. Conçu et développé
en 1999-2000, ce cédérom Mac/PC français/anglais a été techniquement actualisé et
rediffusé en 2004.
Coupes superposées de l'ancien et du nouvel opera
« L’urbatecture de Pienza » expose les principes qui ont fondé la reconstruction de
la cité de Pienza, en Italie sur un cédérom Mac/PC français/anglais latin/italien
développé en 2001 et actualisé et rediffusé en 2004.
Le quartier central de Pienza
et plus récemment la restitution du « Pont du Change de Lyon », premier pont
permanent de Lyon, détruit en 1846, restitue pour le grand public un des bâtiments
emblématiques de la ville.
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Par ailleurs un projet phare de MAP-Aria est la r7econstitution de la « Cité
Industrielle », utopie de l’architecte lyonnais Tony Garnier et parfait exemple de site
urbain complexe, abordant toutes les échelles d’intervention. Elle a constitué pour
nous une expérimentation idéale du fait de l’intérêt patrimonial de son évocation,
l’ampleur et la complexité de sa géométrie, nourrissant les travaux (Page 95) sur la
modélisation de bases de données urbaines de grande taille pour la réalité virtuelle.
C’est à ce titre que MAP-Aria participe au projet DEREVE (Développement d'un
Environnement Logiciel de Réalité Virtuelle Elaboré) qui s'inscrit dans la thématique
de l’appel d’offre régional en Rhône-Alpes « Sciences et technologies de
l'information, outils et applications »
Quartier des HBM
quartier sanitaire, à droite
Une maison
Équipe :
Hervé LEQUAY, Renato SALERI,
Michel JAMET
Partenaires
Drac Rhône-Alpes, Yves BELMONT
Résumé : La restitution du Pont du Change de Lyon, premier pont permanent de
Lyon, détruit en 1846, est construite sur des techniques de photo-modélisation et de
texturage non photo réaliste. Elle permet de valider un certain nombre d’hypothèses
de restitution, et de restituer pour le grand public un des bâtiments emblématiques
de la ville.
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Le contexte
Le pont du Change est une figure emblématique de la ville de Lyon. Construit à partir
de 1020 à la place d'un pont flottant, à ce titre premier pont permanent de la cité, il
traversait la Saône en reliant le quartier épiscopal et le bourg commerçant. Pendant
huit siècles, dans un tissu urbain fort dense enserré entre fleuves et collines, il sera
un point de passage obligé et un des principaux centres de vie de la cité. Il a été
remplacé en 1846 par un pont plus conforme aux besoins de la ville en pleine
mutation, pont qui sera à son tour démoli en 1976. En 2000, à l'occasion des
Journées du Patrimoine, le Génie a mis en place un pont de barges provisoire qui a
été emprunté par 20 000 visiteurs.
La Direction Régionale des Affaires Culturelles de Rhône-Alpes a décidé de recourir
à l'imagerie informatique pour restituer le pont du Change. La restitution vise :
•
à faire connaître un ouvrage emblématique mais détruit de la ville de Lyon,
inscrite aupatrimoine de l'humanité par l'UNESCO, et à montrer comment sa
disparition témoigne des métamorphoses de la ville ;
•
à faire connaître le parti constructif et architectural de cet ouvrage ainsi que le
rôle qu'il a joué au cours des temps.
La restitution
Les sources iconographiques
Les illustrations, souvent fragmentaires, ne permettent pas d'arrêter avec certitude le
contour des objets représentés. La plupart sont entachées d'erreurs, d'oublis, quand
il ne s'agit pas d'approximations grossières. Seuls quelques documents fidèles sont
parvenus jusqu'à nous : le cadastre napoléonien, un relevé d'une trompe attribuée à
l'architecte Desargues, et quelques photographies prises avant la démolition.
La modélisation
Les photographies, seuls éléments renseignant avec exactitude sur les proportions
du pont et de ses habitations, ont servi de base à la construction de la maquette
géométrique 3D. Des outils dits de “photo-modélisation” assistent à la mise en place
de points remarquables dans l'espace, en corrélant plusieurs images de l'objet sous
des angles différents. Les parties du pont non visibles sur les photographies sont
construites de façon plus traditionnelle, à partir d'hypothèses de restitution
corroborées par la connaissance des techniques constructives de l'époque.
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Le texturage
Afin de ne pas surcharger le modèle d'informations parasites et de rendre la
représentation la moins subjective possible, il a été décidé d'occulter toute hypothèse
chromatique et de réaliser une “maquette blanche”, dont ne transparaît que le relief
de surface, qui esquisse les appareillages de pierre et le tracé des ouvertures. Loin
du rendu photo-réaliste, cette restitution 3D expose ainsi son statut de maquette
d'étude, matérialisation d'une hypothèse particulière de restitution et objet de
communication.
Bibliographie
« Histoire du pont de Saône, Neuf siècles de vie lyonnaise autour du pont du
Change », Henri Hours, Lyon, Jacques André Editeur, 1996
« Une histoire de pont... le pont de Saône, pont de pierre, pont du Change », dossier
établi à l’occasion des journées européennes du patrimoine de septembre 2000 par
le Musée Gadagne.
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Équipe :
Michel FLORENZANO, Directeur de recherche CNRS,
architecte DPLG
Chef de projet : Michel BERTHELOT, Chercheur MCC IRHC,
architecte DPLG
Chercheurs :
Jean-Yves BLAISE, Chercheur MCC IR, architecte ENSAIS,
docteur en sciences
Livio DE LUCA, Doctorant, architecte
Iwona DUDEK, Chercheur CNRS, docteur en Sciences
Techniques
Renato SALERI, Chercheur MCC IR, architecte DPLG
Chargés d'études et réalisation multimédia
Oriana CARRANO, architecte
Mélanie CHAILLOU, historienne de l'art
Francesca DE DOMENICO, diplômée en Histoire et
conservation du patrimoine architectural
Alban-Brice PIMPAUD, archéologue
Francesco ROLLANDIN, architecte
Ingénieurs et techniciens
Pascal BENINSTANT, IE CNRS, ingénieur système et réseau
Rosemarie CANO, AI CNRS, informatique et métrologie
Frédéric JEAN-JACQUES, technicien multimédia jusqu’au 3107-2004
Partenaires
Ministère de la Culture et de la Communication (Plan de
numérisation des biens culturels français – Mission de la
Recherche et de la Technologie) Christophe DESSAUX, JeanMarie BESNIER
Centre des Monuments Nationaux (Jean-Paul CIRET, Georges
PUCHAL)
Comprendre et faire comprendre le patrimoine construit. Une approche
renouvelée par le développement des outils numériques
Les technologies multimédias et les réseaux de communication offrent au monde
culturel des systèmes nouveaux d’échange, de création, d’éducation et de partage
des connaissances et lui permettent de renouveler et d’élargir considérablement
l’accès à la culture et au patrimoine. Le comité interministériel pour la société de
l’information (CISI) de juillet 2003 a pris en compte cette dimension en soulignant
l’importance du développement d’une offre de contenus culturels riche et plurielle sur
les nouveaux médias et en fixant comme priorité la numérisation du patrimoine
culturel français. Le Ministère de la culture et de la communication a proposé
plusieurs mesures dont le lancement d’un programme coordonné de numérisation
des grands monuments du patrimoine français en trois dimensions : le « programme
3D-Monuments ». L’umr « Modèles et simulations pour l'architecture, l'urbanisme et
le paysage - MAP » sous la responsabilité de Michel Florenzano est chargée de
mettre au point les outils et méthodes de relevé, de modélisation et de représentation
permettant de réaliser les maquettes numériques 3D des édifices concernés par ce
programme.
Au même titre que la numérisation 2D, la numérisation 3D répond à deux
préoccupations ; d’abord la conservation, par la prise « d’empreinte numérique »
s’appuyant sur les techniques de relevé par balayage laser et photo-modélisation,
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dont l’enregistrement constitue une archive qui, exploitée, fournira un modèle
géométrique destiné à représenter la morphologie des édifices relevés ainsi que leur
aspect ; ensuite, la valorisation, par sa capacité à donner à voir, à revoir et donc à
comprendre par le plus grand nombre l’objet étudié sur des supports variés (de
l’image fixe aux images animées diffusées sur cédérom ou sur des dispositifs
muséographiques immersifs ou bien encore en ligne sur le réseau Internet...).
Le propos est ici de travailler à la définition de systèmes de représentation des
édifices étudiés avec comme objectif de satisfaire simultanément le point de vue des
spécialistes (architectes, historiens, conservateurs…) et la curiosité du grand public.
Cette façon de voir répond au souci légitime de placer les résultats scientifiques au
centre des préoccupations de valorisation pour la conception et à la réalisation de
dispositifs muséographiques.
Hôtel de Sully, Façade sur jardin
L’approche mise en œuvre s’articule sur quatre points :
•
Les méthodes de relevés et de modélisation de la morphologie architecturale.
Il s’agit d’introduire dans la phase de relevé les connaissances morphologiques
(vocabulaire, proportions, composition, ordonnancement) dont nous disposons a
priori sur les objets étudiés. Ces connaissances fournies par l’histoire de la
représentation et les traités d’architecture, s’expriment sous la forme de modèles
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morphologiques génériques. L’édifice est considéré comme un assemblage
d’objets élémentaires, ou entités architecturales, décrits par leurs
caractéristiques morphologiques et leurs relations spatiales. La description d’un
édifice s’appuie donc sur la définition et l’analyse des règles utilisées pour sa
conception. Dès lors l’opération de modélisation consiste à spécifier, en
s’appuyant sur le relevé, le modèle générique pour en construire une
représentation dimensionnée. Cette spécification met en jeu simultanément la
mesure et les connaissances décrites dans le modèle.
•
La simulation en réalité virtuelle ou augmentée.
Ici, l'effort porte sur la maîtrise du temps réel tant pour la diffusion de maquettes
3D sur Internet que pour leur exploitation dans les dispositifs in-situ. Une
attention particulière est portée sur l'étude des codes de représentation utilisés.
Celle-ci ne passe pas forcément par le réalisme mais plutôt par la mise en
adéquation des modes d'écriture avec le message culturel souhaité. Par ailleurs,
lorsque l’objet à représenter est partiellement détruit les mécanismes utilisés
pour l'étape de modélisation 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 le spécialiste à proposer telle ou
telle hypothèse de restitution.
•
L’utilisation des maquettes 3D comme interface d’accès aux informations
descriptives des objets représentés.
L'approche présentée ci-dessus conduit à considérer l’édifice étudié comme un
assemblage d’objets élémentaires décrits par leurs caractéristiques
morphologiques et les relations géométriques et topologiques qui permettent de
les assembler. Si l’on attache à ces objets ou groupes d’objets des informations
à caractère technique, historique ou documentaire, cette approche confère au
modèle un « statut » de base de données. Cette façon de voir l'édifice conduit
naturellement à proposer de s’appuyer principalement sur les représentations
graphiques pour naviguer dans cette base de données.
•
Les techniques multimédia au service de dispositifs muséographiques.
Des trois points précédents découle que l’on dispose au cours du processus
d’étude d’une maquette de l’édifice que l’on peut « donner à voir » ou à
« consulter » sous différentes formes tant aux spécialistes qu’à un public non
initié. Dans ce cadre, les techniques de réalité virtuelle en réseau devraient
permettent de mettre en œuvre un véritable espace de rencontre
interdisciplinaire. En effet, une retombée intéressante de l’approche présentée
ci-dessus réside dans la mise à jour en « temps réel » des dispositifs de
diffusion puisqu’ils sont directement issus de la base de données que constitue
le modèle de l’édifice étudié.
Quelques exemples d’expérimentations concernant les deux premiers points de cette
approche sont consultables sur le serveur de l’UMR MAP :
AIX-EN-PROVENCE
L’ancien Casino municipal
MARSEILLE
La vieille Charité
La terrase du Corbu
ARC-ET-SENANS
La Saline Royale
PARIS
Le Palais Royal
Hotel de Sully
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ARLES
Le Théâtre antique
ROME
Palazzo Mattei di Giove
CRACOVIE
L’ancien hotel de ville
VENISE
Il Convento della Carita
DOUGGA
Le capitole
Pour en savoir plus et retrouver les images 3D de ces monuments :
http://www.map.archi.fr/3D-monuments
nuage de points
Hotel de Sully – détail
nuage de points colorisés
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Représentation
Hôtel de Sully – écran de navigation dans la maquette,
interaction représentation 3d et informations documentaires
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Décomposition et règles d’assemblage – Capitoel de Dougga
Le capitole « débarrassé » du mur Byzantin
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axe 3
Acquisiti
on, modélisation,
représentation
d’informations
patrimoniales
Acquisition
modélisation, représentation
d’informations patrimoniales
Le projet « Génération automatique de motifs pseudo urbains »
95
95
Le projet « Génération de textures et de modèles géométriques pseudo urbains » 97
103
Le programme ARKIW
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Multi-représentations dans un Système d'informations sur le patrimoine
architectural et urbain
117
129
Thème 1
133
Page 95
Équipe
Xavier MARSAULT, Renato SALERI, Hervé LEAQUAY
Partenaires
Équipe iMAGIS du laboratoire GRAVIR UMR 5527
Joëlle THOLLOT
Il s’agit ici d’étudier et développer des dispositifs matériels et logiciels pour la
navigation interactive et en temps réel dans des espaces 3D en architecture et
urbanisme. Un angle de travail privilégié est celui qui fonde le concept même de
« réalité virtuelle » : interaction et immersion. Dans ce contexte la modélisation ne
nous intéresse 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 (lumière, ambiances sonores), techniques (structure, thermique,
...), etc. La reconstitution de la « Cité industrielle » de Tony Garnier, architecte
lyonnais, est un exemple de paysage urbain de grande complexité. Le cédérom
« L’Urbatecture de Pienza » fait, entre autres, la part belle aux techniques et aux
modèles 3D temps réel pour permettre la découverte de la ville Renaissance de
Pienza.
Les travaux en cours à MAP-Aria portent sur la génération assistée ou semiautomatisée de modèles urbains complexes : simuler l'image de la ville par la
construction de modèles géométriques texturés adaptés au traitement en temps réel.
Le projet « Génération automatique de motifs pseudo
urbains »
Équipe
Renato SALERI
Ce travail se propose de développer des méthodes génératives automatiques de
production de modèles géométriques 3D architecturaux et urbains. À l'heure actuelle,
quelques résultats intéressants sont obtenus par l'implémentation de formalismes LSystem et pseudo-aléatoires, qui permettent de générer rapidement des
environnements immersifs réalistes. L'étape suivante consistera à mixer ces
générateurs avec des techniques de calcul émergent, capables de gérer des
contraintes topographiques et environnementales.
Actuellement, ces développements sont expérimentés dans le domaine de la
restitution du patrimoine, pour générer rapidement des environnements 3D
convaincants dans un contexte historique donné.
Exemples de générateurs
Random generator
Ce programme génère aléatoirement des modèles 3D complexes, à partir de
quelques contraintes spatiales.
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Graphtal generator
À partir de simples règles binaires basées sur un formalisme L-System, ce
générateur récursif produit rapidement des géométries complexes.
Texture generator
Un générateur de texture pseudo-aléatoire.
Multi-scale pattern generator
Ce générateur utilise le précédent moteur L-System et quelques règles de
contraintes environnementales et topographiques. Le raffinement des primitives
architecturales est en cours de développement.
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Le projet « Génération de textures et de modèles
géométriques pseudo urbains »
Équipe
Xavier MARSAULT
On s'intéresse ici à l'analyse des textures urbaines, et aux formes architecturales
(isolées ou groupées) présentant des similarités, voire des autosimilarités. En effet,
des travaux récents ont montré qu'une large majorité de structures de tissus urbains
connus présentent des caractéristiques spatiales complexes, de nature fractale ou
multifractale, à certaines échelles d'observation ([Frankhauser P., 1994, 1997],
[Makse H.A., 1996], [Batty M., Longley P.A., 1994], [Bailly E., 1998], [Woloszyn P.,
1998], [Sala N., 2000]).
Les IFS : Iterated Function Systems
La théorie des IFS est entièrement basée sur la propriété d'invariance par
changement d'échelle. Elle permet de générer des objets fractals à l'aide d'un
ensemble de fonctions contractantes traduisant cette propriété, formant un
« système de fonctions itérées » ou IFS. Elle fut étudiée par Hutchinson dans le
cadre mathématique de l'auto-similarité [Hutchinson J., 1981], puis par Barnsley
dans le cadre de la géométrie fractale, avec des applications en compression
d'images [Barnsley M., 1992-1993], [Jacquin A.E., 1992].
On rappelle qu'un objet mathématique est dit "auto-similaire" s'il peut être partitionné
en sous-objets qui se déduisent du tout par une "similitude". Il conserve ainsi sa
géométrie à plusieurs échelles d'observation. En fait, on observe assez peu une telle
propriété d'ensemble pour des objets du monde réel, et généralement pas pour les
structures urbaines. Par contre, localement, cela peut être plus ou moins mis en
évidence, et l'application d'un modèle fractal IFS à un tissu urbain peut s'envisager.
Nous avons ainsi développé un outil de mesure de l'autosimilarité des formes
urbaines permettant de rechercher les échelles de validité de cette hypothèse, et
donc de justifier cette approche.
Codage d'une représentation géométrique simplifiée
L'objectif est de tenter de capter la cohérence interne de formes urbaines par le biais
de la détection de leurs similitudes internes, en en cherchant un modèle
mathématique approximatif (phase d'analyse). On utilise pour cela une méthode de
compression fractale d'images pour coder par IFS le couple (empreinte aérienne,
hauteur) du bâti du plan d'une ville, et l'on régénère un modèle 2D1/2 auto-similaire
approximant au mieux ce plan.
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En effet, l'échelle urbaine concerne la distribution du bâti sur un certain territoire, et
peut être décrite de manière certainement réductrice, mais suffisante (pour un rendu
rapide entre autres), par un ensemble de volumes simplifiés et représentés dans une
approche 2D1/2 (vue de dessus + hauteur). Dans un premier temps, on néglige la
surface non-bâtie, et l'on se concentre uniquement sur la distribution spatiale du bâti.
Si l'on voulait travailler à l'échelle architecturale, il serait souhaitable de prendre en
compte la dimension de surface et la distribution verticale des constituants des
bâtiments. On laissera volontairement de côté cette échelle, afin de simplifier l'étude.
Cette approche permet de passer du modèle géométrique 3D au domaine des
images et vice-versa (le niveau de gris codant la hauteur), et autorise finalement le
codage approximatif de tissus urbains par des IFS, dont la précision dépendra du
choix du partitionnement initial de l'image et du nombre de local-ifs (ou lifs) que l'on
se donne pour épouser au mieux les diversités locales.
Schéma des traitements proposés
Des opérateurs d'interpolation convexe, de mutation, de fusion (figure 1) sont ensuite
introduits pour générer de nouveaux modèles de tissus pseudo-urbains s'appuyant
sur un ou plusieurs IFS provenant d'images de tissus urbains réels ou synthétiques,
ou les modifier (phase de synthèse). Pour cela, on a été amené à développer une
analogie avec la génétique, objet du paragraphe suivant. Des techniques de filtrage
et de lissage sont ensuite utilisées en post-traitement pour produire des
morphologies géométriquement allégées pour permettre la navigation en temps réel
sur les ordinateurs actuels.
Figure 1 : schéma général des traitements
Formalisation de type génétique
L'analogie génétique a été introduite par [Vences L., Rudomin L., 1997]. Elle consiste
à considérer l'IFS d'une image comme un chromosome dont les gènes sont les lifs,
pour ensuite exploiter des traitements issus de la génétique. Cette approche peut
surprendre, mais elle peut se justifier. En effet, outre le passage de l'IFS (phénotype)
à l'image (génotype), l'information qui sert à décoder un fragment de l'image est
répartie dans un grand nombre de lifs. Des modifications locales d'un lifs peuvent se
répercuter (ou pas) sur de nombreuses autres zones de l'image, l'ensemble des lifs
formant un système complexe et hautement non linéaire, comme en génétique. Dans
le même prolongement d'idées, on rencontre des domain blocs qui sont très utilisés,
et qui subissent plusieurs transformations différentes, d'autres qui ne servent qu'une
seule fois, et d'autres enfin qui sont simplement décodés et non codants. Un dernier
aspect de cette analogie réside dans la concision des codes génétiques, que l'on
retrouve ici, puisqu'on sait élaborer des méthodes performantes de compression par
IFS.
En suivant ce schéma, on a commencé à appliquer deux mécanismes propres aux
algorithmes évolutionnistes (mutation et croisement), pour engendrer de la
nouveauté s'appuyant sur de l'existant. Généralement, le croisement consiste à créer
une population d'individus partageant des gènes entre les deux parents, et la
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mutation consiste à altérer certains gènes lors des croisements, ou échanger un ou
plusieurs gènes sur un même chromosome. Les mutations peuvent aussi s'opérer
sur n'importe quelle composante (nucléotide) d'un lifs.
Fusion non supervisée
Si elle se pratique de manière aléatoire et non supervisée, l’approche de fusion
directe lifs à lifs donne de très mauvais résultats. On note cependant qu’elle se prête
très bien à l’application d’algorithmes génétiques. Encore faut-il définir des fonctions
de coûts et des objectifs, c’est à dire injecter dans ces algorithmes de l’intelligence
relative à la connaissance des villes, ce qui est l’objet de travaux en cours.
Fusion par pavés d'IFS
Une fusion par pavés consiste à croiser des séquences de lifs groupés spatialement
plutôt que des lifs isolés (analogie avec des groupes de gènes qui s'expriment
conjointement), notamment pour préserver la topologie de certains quartiers. La
fusion s'opère, pour un pavé donné, en gardant sélectivement soit les lifs de la
première image, soit ceux de la seconde. Il y a donc plus de continuité à l'intérieur de
chaque pavé, et de possibles discontinuités aux frontières entre les pavés.
Il existe de multiples configurations à base de pavages carrés dans une image, mais
on souhaite en limiter au maiximum les discontinuités. Il est aussi intéressant de
pouvoir varier la taille des pavés, ce qui conduit à pouvoir varier des échelles de
croisement. Deux cas se présentent : les pavés sont recouvrants, ou ne le sont pas.
On n'envisage pas un pavage de type quadtree, car il présente des discontinuités
trop visibles dues au non-recouvrement.
C'est pourquoi on s'est tourné vers la technique de recouvrement alternative suivante
: l'algorithme va "peindre la toile urbaine" avec des coups de pinceaux de taille
décroissante, en changeant de pinceau alternativement (un pinceau pour chaque
modèle urbain). On va répartir en premier lieu les pavés de taille importante, et finir
par les pavages de petite taille (un urbaniste planifie à petite échelle avant de
s'intéresser au contenu des quartiers).
Les deux images sources sont représentées par IFS1 et IFS2. Les positions des
pavés ainsi que le taux de remplissage (rapport du nombre de blocs de l'IFS1 par
rapport à l'IFS2) sont fournis par l'utilisateur ou produits par un générateur pseudoaléatoire, l'utilisateur fournissant toujours les bornes maximales et minimales
(pavmin, pavmax) de la taille des pavés. L'algorithme pré-remplit ensuite l'image
avec l'un des IFS. Puis il passe à l'autre, et il fera cela alternativement jusqu'à ce
qu'un test d'arrêt soit vérifié. A chaque changement d'IFS, la taille des pavés est
décrémentée d'une unité. A chaque étape, l'algorithme injecte des pavés jusqu'à ce
que le taux de remplissage de l'IFS sélectionné soit atteint. Il se donne pour cela une
marge, cette marge s'atténuant au fur et à mesure des étapes.
Le choix des pavés va alors être piloté par des critères de préservation. On définit
par exemple un critère de non-intersection permettant d'utiliser comme "bloc
admissible" tout bloc dont le bord n'intersecte pas les batiments des images à
fusionner de plus d'un seuil de tolérance S, fixé par l'utilisateur. Ce critère est défini
comme la somme des différences de niveaux sur les bords du pavé. De plus, on
s'arrange pour préserver aussi la continuité du travail antérieur à chaque étape de la
fusion, et pas seulement la topologie des images initiales. Mais cette précaution ne
garantit pas que tous les domain blocs appartiendront à des zones non découpées
dans l'image finale. Mais c'est une première limitation des intersections.
En jouant sur les bornes minimum et maximum et de la taille des pavés, on modifie
la topologie du modèle généré en autorisant plus ou moins de discontinuités. On
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observe en Figures 2,3 les premiers résultats de cette technique qui assure un bon
brassage des gènes des modèles. On constate le rôle déterminant des bornes
(pavmin, pavmax) et du seuil de tolérance S sur le tissu final engendré et ses
cassures topologiques. Lorsque S tend vers 255 (niveau maximal) avec pavmin
assez petit, on obtient un mélange assez uniforme des deux tissus, respectant assez
la topologie. Quand S décroit, pavmin étant toujours petit, on perd peu à peu le
respct de la topologie. Et lorsque S est bas et pawmax élevé, il y a de nombreuses
ruptures topologiques, mais en contrepartie l'apparition de bâtiments aux formes
assez nouvelles.
Figure 2 : jeu de textures pseudo-urbaines, en 3D
Figure 3 : essai de fusion par pavés sur les modèles figure 2
Zoom fractal et niveaux de détails
Comme les dimensions ne sont pas codées dans les IFS, on peut reconstruire
mathématiquement le modèle à n'importe quelle échelle : c'est le zoom fractal, qui
permet de générer par calcul à n'importe quelle échelle du détail géométrique en
provenance du codage de l'échelle d'origine (Figure 4). Inversement, on peut aussi
réduire un modèle. Dans le cas présent, une application intéressante qui en découle
est la génération continue de niveaux de détails (LOD) pour les objets fractals
pseudo-urbains, propres aux simplifications pour la modélisation temps-réel.
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Figure 4 : effet du zoom fractal sur deux bâtiments (peu détaillé, détaillé)
Calculs de voirie automatique
Un problème intéressant réside en la génération automatique de la voirie, de places
et d'éléments de décor urbain, à partir d'images d'empreintes au sol de bâtiments et
habitations. Il a déjà été abordé dans une approche vectorielle grâce à des outils de
géomètrie algorithmique, notamment par [Décoret X., Sillion F., 2002]. De notre côté,
nous avons débuté un travail par l'image qui présente deux phases distinctes :
•
l'extraction des caractéristiques géométriques structurantes du tissu urbain :
voirie et places, regroupement en îlots des bâtiments et habitations, puis
construction des objets 3D correspondants en VRML.
•
la rechercher de méthodes "heuristiques" pour identifier qualitativement des
éléments plausibles de voirie ou de réseau (ex : boulevard, avenue, ruelles,
cours d'eau). On pourra utiliser en plus du graphe la densité du bâti, la densité
de population (approximée), …
On a déjà implémenté des algorithmes issus de la "morphologie mathématique" pour
extraire le squelette homotopique de la partie "sol" et coder son graphe. On peut
calculer deux types de graphes : l'un ouvert (la ville est connectée à son
environnement), et l'autre fermé (la ville est autonome), qu'il reste à transformer en
primitives géométriques adéquates.
Figure 5 : plan des empreintes (gauche), le même plan avec son graphe de voirie (droite)
Références
[Bailly E., 1998] Fractal geometry and simulation of urban growth, UMR Espace
6012, Nice.
[Barnsley M., 1993] Fractal image compression, AK Peters, Ltd, Wellesley.
[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.
[Batty M., Longley P.A., 1994], Fractal Cities: A Geometry of Form and Function,
Academic Press, London and San Diego, CA.
[Décoret X., Sillion F., 2002] Street generation for citymodeling, iMAGIS GRAVIR /
IMAG-INRIA, 2001, Workshop sur les ambiances architecturales et urbaines,
CERMA, Ecole d'Architecture de Nantes, février 2002.
[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.
Page 101
Page 102
[Hutchinson J., 1981] Fractals and self-similarity, Indianna Universiry Journal of
Mathematics, 30:713-747, 1981.
[Jacquin A.E., 1992] Image coding based on a fractal theory of iterated contractive
image transformations, IEEE transactions on image processing, 1(1):18-30, January
1992.
[Makse H.A., 1996] Modeling fractal cities using the correlated percolation modeI,
Session C18, Fractal and granular media conference, March 1996.
[Sala N., 2000] Fractal models in architecture : a case of study, Academy of
architecture of Mendrisio, Switzerland, 2000.
[Torrens P., 2000] How cellular models of urban systems work, CASA, Angleterre.
[Vences L., Rudomin L., 1997] Genetic algorithms for fractal image and image
sequence compression, Instituto Tecnologico de Estudias Superiores de Monterrey,
Camus Estado de Mexico, Comptation Visual 1997.
[Woloszyn P., 1998] Caractérisation dimensionnelle de la diffusivité des formes
architecturales et urbaines, Thèse, Laboratoire CERMA, NANTES.
axe 3
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Page 103
applications au relevé architectural et à l’analyse
documentaire
Nous rassemblons sous ce thème les travaux qui placent au centre de leurs
préoccupations le rôle de la représentation architecturale comme moyen
d’investigation, outil de visualisation d’objets ET d’informations.
Figure 4: Une introduction en trait d’union entre quatre projets du laboratoire : RMR, ARKIW,
SIA3D, DIVA / STRABON
Nous partons de l'hypothèse1 que la représentation de l'édifice peut être utilisée
comme une interface de navigation dans un ensemble d'informations architecturales,
comme la carte l'est dans le champ de la géographie. La question posée est dès lors
la suivante : à quel concept spatial attacher les données que la maquette interface ?
L'ensemble de concepts architecturaux modélisés selon le processus que nous
expérimentons à différentes échelles2 peut naturellement jouer ce rôle. Une
modélisation pertinente de l'objet permet d'attacher à sa morphologie
tridimensionnelle un ensemble de données et d'informations.
Ainsi appuyée par un modèle théorique, la compréhension globale de l'édifice bâti (à
différentes échelles) et de son évolution est mieux assurée puisque sa logique de
constitution et de représentation est :
•
décrite de façon non ambiguë ;
•
apte à prendre en compte des notions relevant spécifiquement du champ
patrimonial (incertitude, incomplétude, etc…) ;
•
liée à une justification documentaire (sources bibliographiques attachées aux
concepts et aux instances).
Parce qu’elle indique autant ce que nous ignorons que ce que nous savons, la
représentation ne constitue plus une fin mais un moyen de rassembler autour de la
forme architecturale l’ensemble de paramètres qui la caractérisent (dans une double
échelle de temps : celle de l’évolution de l’édifice, celle de l’évolution de nos
connaissances sur l’édifice).
1
Voir par exemple Dudek I, Blaise J.Y (2003), Exploiting the architectural heritage’s
documentation: a case study on data analysis and visualisation, Proceedings I-Know 03
Conference on Knowledge Management, Journal Of Universal Computer Science, pp 128134, 2003.
2
Voir par exemple De Luca, L., De Domenico, F., Dudek, I., Blaise, J.Y., (2004). « Acquisition
de données vs gestion de connaissances patrimoniales : le cas des vestiges du théâtre
antique d’Arles», Actes des 4èmes journées d'Extraction et de Gestion des Connaissances,
Clermont Ferrand, 20-23 Janvier 2004, à paraître et Dudek, I, Blaise, J.Y., (2004). « Règles
d’identification et méthodes de visualisation d’objets architecturaux », Actes des 4èmes
journées d'Extraction et de Gestion des Connaissances, Clermont Ferrand, 20-23 Janvier
2004, à paraître.
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Les travaux de J.Cuisenier3 ont parmi d’autres souligné une continuité historique
dans la façon dont la représentation architecturale vient traduire graphiquement des
éléments de connaissance : depuis Vitruve bien sûr en passant par Serlio et la
renaissance, par les parallèles d’ordres antiques ou enfin dans l’ouvrage de
référence de JM Pérouse de Montclos4 où on interroge l’image sur les termes qu’elle
contient. La représentation architecturale s’appuie donc sur un jeu d’informations,
mais plus encore sur une phase d’interprétation qui a pour vocation première de
filtrer, d’analyser un jeu particulier d’observations ou de données brutes en fonction
de connaissances générales sur l’architecture.
Ce filtrage correspond à l’idée que ce que nous allons représenter n’est pas la chose
elle-même mais la façon dont nous la voyons, dont nous la comprenons.
Figure 5: Représenter non pas l’objet tel qu’il est mais tel que nous le voyons, une approche
depuis longtemps établie mais peut-être à réhabiliter avec l’apport des techniques numériques.
Cette idée semble une évidence, mais une proportion importante des travaux
d’imagerie nous prouve le contraire. En effet, le résultat de tels travaux est souvent
une représentation dont le caractère exhaustif (en terme de géométries), et l’absence
de justification, masquent les doutes ou inférences faits lors de sa construction,
éléments qui sont pourtant essentiels dans le cas du patrimoine bâti
Paradoxalement, on peut observer que l'exhaustivité géométrique des maquettes
numériques tridimensionnelles et la qualité de rendu tendent à soustraire à la
représentation de l'édifice l’évidence du dessin traditionnel, 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.
2001
P.Alkhoven
MM Multimedia
1991
Information
désinformation
Figure 6: Représentation architecturale par outils numériques : des progrès technologiques
évidents, mais pas nécessairement traduits par une amélioration de la lisibilité de maquettes
3
J.cuisenier, La maison rustique; logique sociale et composition architecturale Presses
Universitaires de France, 1991
4
J.M Pérouse de Montclos, Architecture vocabulaire - Principe d’analyse scientifique,
Imprimerie Nationale 1972-88., voir annexe 5
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Nous devons en résumé nous interroger sur la mise en relation dans la
représentation elle-même d’un ensemble de modèles théoriques et d’un ensemble
de données particulières permettant de chaîner l’image à ce qui la justifie, démarche,
évidente mais peu ou pas pratiquée dans notre champ d’application. Naturellement
notre connaissance peut évoluer : la représentation devient un moment dans l’étude
de l’édifice, une représentation chasse l’autre au fur et à mesure qu’avance l’étude.
De plus l’édifice, lui-même évolue dans le temps, nous voulons représenter pour
chaque objet plusieurs objets, en fait chaque objet qu’un objet a été dans son
histoire.
On voit dès lors qu’il ne peut y avoir une représentation mais bien multireprésentation,
•
soit en fonction de l’échelle traitée ;
•
soit en fonction du moment dans l’étude, de la phase d’évolution étudiée ;
•
soit enfin en fonction de la nature du questionnement (exemple : la
décomposition du linteau en sommiers, clé, claveaux individualisés peut avoir un
sens dans un processus de relevé qu’elle n’a pas dans un système
d’informations documentaires).
Figure 7: La représentation, un acte conduit par un objectif
Nous pensons que ces représentations vont être à juger en fonction de leur fidélité à
la sémantique du domaine, qu’elles soient d’une grande qualité de rendu ou au
contraire essentiellement symboliques.
Elles sont le résultat, en amont, d'un travail de modélisation des connaissances
architecturales et peuvent ainsi servir, en aval, d'interface de navigation dans un
ensemble d’informations. Ce ne sont donc pas tant les techniques de représentation
de l'édifice qui sont en cause mais l'aptitude de la maquette à garder trace de notre
connaissance sur l'édifice : objet géométrique certes, mais aussi objet construit, objet
documenté, objet en relations dans un ensemble composé, etc…
Il nous semble important de souligner que le thème que nous développons ici
se fixe comme objectif d’assurer une forme de continuité historique dans
l’usage de la représentation architecturale, avec ou malgré l’apport de
techniques numériques.
axe 3
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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 gówny à Cracovie
Équipe:
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 LUKACZ
Programme International de Coopération Scientifique 1150
ARKIW , Centre National de la Recherche Scientifique / Komitet
Bada_ Naukowych
Avec le soutien de la région PACA
ARKIW est un programme de coopération et d'échanges scientifiques entre le
laboratoire MAP-gamsau 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 se poursuit
aujourd’hui dans le cadre d'un PICS (Programme International de Coopération
Scientifique CNRS / KBN, 2001-2003), avec une méthodologie de travail centrée sur
une problématique d'analyse du corpus architectural et urbain.
Plusieurs axes de recherche se sont dégagés de notre collaboration au cours des
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
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.
Autour de la problématique initiale du projet, nous nous sommes intéressés 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.
•
L'ancien marché aux draps (Kramy Bogate).
•
Le corpus des plafonds en bois des maisons urbaines.
•
Les édifices publics situés sur la place centrale (Rynek G_ówny), existants ou
disparus.
Notre travail s’appuie sur un processus en trois volets :
•
Identifier et organiser les concepts à manipuler.
•
En représenter des instances sous la forme de maquettes numériques.
•
Gérer des bases documentaires dans lesquelles ces mêmes concepts sont
présents.
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Chacun de ces volets a fait l’objet de propositions méthodologiques et
d’implémentations les validant, nous permettant d’expérimenter la chaîne complète
de ce processus sur une des échelles que nous avons identifiées.
Les concepts architecturaux constituent pour nous le filtre architectural sur un jeu de
ressources documentaires. Parce que chaque objet recensé dans la base est en fait
instance d’un modèle dans lequel tout objet sait se représenter, le système que nous
proposons permet de visualiser les résultats d’une requête sous la forme d’une
scène dans laquelle sont présentes toutes les instances correspondant à la requête
et seulement elles. Il est important de noter que le système construit permet trois
utilisations bien distinctes:
•
Lien d’une forme (dans la scène 2D/3D) vers une documentation (dans la base
SOL),
•
Génération automatique de scènes en réponses à une requête standard
effectuée sur la base VIA (Sélection d’un jeu d’objets à une date donnée par
exemple, ou sur des critères plus précis, ”tous les édifices modifiés entre 1600
and 1623 pour lesquels la documentation comprend des plans”).
•
Représentation sous la forme d’une maquette 3D des réponses à une requête
sur la documentation (par exemple pour visualiser tous les objets correspondant
à l’écrit x de l’auteur y).
Parce qu’elle souligne autant ce que nous ignorons que ce que nous savons, la
forme architecturale l’ensemble de paramètres qui la caractérisent. Ce travail a peutêtre reçu un accueil favorable en particulier de la part de nos collègues
conservateurs parce que l’utilisation que nous avons fait des formalismes et outils
informatiques n’induit pas une réduction du problème, une simplification du
problème, mais plutôt une structuration et une pérennisation de l’effort d ‘analyse de
la documentation architecturale qui est au cœur de la compréhension de la
diachronie d’un édifice.
Le programme ARKIW est aujourd’hui suffisamment développé pour ouvrir, au delà
des évolutions technologiques toujours nécessaires, trois « familles » de
perspectives :
•
Généralisation de la démarche à d’autres échelles ou d’autres terrains
d’expérimentation.
•
Adoption de mécanismes de représentations alternatives d’un même concept
soit pour en assurer la représentation sous diverses formes (notamment 2D
SVG ou 3D), soit pour en assurer des représentations à question unique (par
exemple reconstitution de la diachronie de l’objet dans une même scène).
•
Confrontation avec les problématiques d’exploitation du relevé architectural
notamment aux échelles où celui-ci fournit une information déterminante quant
à la compréhension de l’édifice.
Figure 8Des modèles canoniques comme signifiants propres au domaine : sur cet exemple
d’églises (1600), jeu information déductible de la représentation : édifice à une nef- (a, b, c),
basilical (d, e); présence de tour (a, c), plan en croix latine (d,
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Éléments de validation et enseignements
Notre cadre expérimental principal est le centre ancien de la ville de Cracovie
(Pologne). Historiquement, le plan du centre historique de la ville est le résultat de
l’extension et de l’évolution de différentes structures urbaines : La colline de Wawel,
Le quartier nommé Okó_ , La ville médiévale fondée en 1257. La ville est un
exemple, par la complexité de ses évolutions et la richesse des fonds
documentaires, de thèmes et de problématiques de conservation architecturale :
problèmes de conservation des édifices mais aussi problèmes de conservation et
d’accessibilité de la documentation. En effet, des années d ’actions de conservation
ou d ’investigations ont abouti à la production d’une grande quantité de documents
(descriptions, analyses, dessins, photographies, plans, hypothèses de
reconstruction, …) qu ’il faut rassembler, organiser et visualiser.
?
Figure 9 : A gauche, les extensions successives de Cracovie ; à droite, un exemple de sources documentaires existantes et
contradictoires (ces illustrations sont censées représenter le même objet à la même date, l’une depuis l’intérieur de la ville,
l’autre depuis l’extérieur )
Nous souhaitons ici d’abord donner une idée « quantitative » des travaux menés sur
Cracovie :
•
La base d’instances VIA comprend à ce joue 626 évolutions correspondant à
309 objets, soit une moyenne d’à peu près deux évolutions par objet.
Naturellement ceci est une moyenne, un édifice complexe comme par exemple
l’ancien hôtel de ville est décrit par 14 évolutions distinctes alors que plusieurs
blocs urbains sont restés inchangés (en temps que « blocs », cela ne veut pas
dire que les édifices localisés dans les blocs n’ont pas évolué). Les 626
évolutions sont décrites qualitativement dans la base de données VIA par un
ensemble de qualifieurs pilotant le codage graphique des représentations, que
celles-ci délivrent une morphologie particulière ou simplement une forme
symbolique. A chaque objet est associée une requête vers la base de
ressources documentaire SOL liant ainsi un objet et sa documentation
particulière.
•
Les deux tiers des évolutions ainsi décrites sont représentées par une
morphologie particulière, décrite dans un fichier XML indépendant. Le reste ne
l'est pas soit parce que nous ne pouvons pas statuer sur la forme de l’objet soit
parce que le travail reste à faire. L’objet est alors représenté par une forme qui
vient souligner un manque. Par ailleurs certains objets sont reconstruits sans
que l’analyse de leur documentation ait été menée à son terme, notamment
lorsque leur rôle dans la structure de la ville est déterminant mais que leur
complexité rend l’analyse documentaire longue. Les processus de
documentation et de reconstruction sont donc potentiellement incohérents. La
solution proposée consiste à signifier le manque d’informations par un signe
graphique dans la maquette, comme l’illustre la figure ci-après.
•
La base de ressources documentaires SOL recense quant à elle 178 ressources
documentaires principales re-découpées en entrées indépendantes pour la
plupart puisqu’elles contiennent quasiment systématiquement des données de
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•
plusieurs types (cartes, illustrations, textes, …) sur plusieurs objets à plusieurs
échelles. Rappelons que SOL ne détient pas les ressources mais les décrit
(auteur, date, etc..) et les localise (bibliothèques, n° d’identification, etc..). Il est
évident qu’il n’est pas de notre rôle de gérer directement des archives mais bien
de seulement tenter d’améliorer leur accessibilité. Chaque entrée dans la base
SOL peut renvoyer vers la ressource elle-même pour peu que celle-ci soit mise
en ligne par son détenteur.
Trois types de représentations sont possibles : 2D (SVG) et 3D (scènes
d’analyse ou reconstitution chronologiques). Les scènes d’analyse disposent
d’un ensemble de dispositif d’interaction décrit plus haut et renvoient (par
sélection d’un objet dans la représentation) vers cinq requêtes différentes : base
d’instance VIA pour lire l’analyse que nous avons fait de la documentation de
l’objet, base SOL pour accéder à la description des ressources documentaires,
définition morphologique de l’objet, place dans la hiérarchie de concepts,
inscription terminologique dans l’outil DIVA).
A l’heure où il nous faut tenter de valider ou d’invalider notre démarche, ces quatre
éléments appellent d’abord une première remarque d’ordre général. Malgré les
bénéfices de l’approche que nous défendons, rapportés un peu plus loin, un tel
travail reste lourd, et ce parce que le problème lui-même est lourd. En effet, notre
approche implique d’abord un investissement en matière de maîtrise de technologies
et de formalismes informatiques puisqu’il croise différents aspects: représentation
des connaissances architecturales, visualisations dynamiques, analyse
documentaire et gestion de données, technologies du réseau Internet, sémantique
graphique, … Il implique ensuite un effort de documentation du terrain
d’expérimentation très important puisqu’il nous conduit à rechercher pour chaque
objet traité une chronologie et sa justification.
Nous pensons pourtant que cette démarche lourde reste légitime car le domaine
d’application qui est le notre s’inscrit par essence dans le long terme, justifiant que
nous proposions une solution qui rationalise la démarche d’étude de l’édifice mais
n’en masque pas les nécessaires contraintes.
Figure 10: Documenter et proposer une morphologie : deux actions complémentaires mais
indépendantes, notre proposition pour gérer les incohérences au fur et à mesure qu’avance
l’étude.
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Une approche généralisable ?
Les réponses que nous avons apporté dans le cadre de notre travail sur Cracovie,
ville que nous connaissons assez bien, méritaient d’être remises en cause en
s’intéressant à d’autres terrains d’expérimentation. Nous l’avons fait au travers de
deux expériences bien sûr moins abouties mais qu’il était utile de tenter :
l’interfaçage par la représentation de l’outil terminologique DIVA et l’étude du théâtre
antique d’Arles. Disons seulement que dans le premier cas nous utilisons la
maquette 3D comme dispositif d'interrogation renvoyant vers un ensemble de
documents qui sont attachés à des types architecturaux canoniques repérés par des
termes du vocabulaire architectural. Ces termes recouvrent en fait la notion de
concept présentée plus haut. Dans le deuxième cas nous utilisons une
représentation théorique du théâtre antique pour replacer de façon hypothétique les
fragments aujourd’hui à terre dans l’espace de l’édifice. La maquette ainsi constituée
permet à la fois d’interroger le modèle théorique et les fragments auxquels sont
attachés des descriptions documentaires.
Nous avons en fait souhaité tester la généralisation de notre démarche sous trois
angles : celui de l’échelle, celui de la représentation des concepts architecturaux, et
celui de la visualisation proprement dite.
Figure 11: Un formalisme d’analyse de la documentation qui permet de renseigner l’édifice sur une échelle de temps, phase
par phase, qualitativement et morphologiquement
Dans l’expérience DIVA nous utilisons deux maquettes complémentaires du site
romain de Douggha (Tunisie) dont l’une peut à son tour se décomposer afin de
prendre en compte l’échelle à laquelle est observée l’objet. Par exemple, l’utilisateur
va dans la première interroger le pronaos du temple sur les documents qui le
caractérise, puis dans la seconde interroger un chapiteau particulier d’une des
colonnes du pronaos. Chaque objet particulier renvoie vers les documents le
concernant ou, parce qu’il est instance d’un concept général, vers des définitions et
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traductions multilingues de ce concept, et enfin vers l’ensemble de ressources
attachées à ce concept. Cette réponse reste incomplète en particulier du point de
vue technologique, mais elle constitue un premier pas vers une représentation
architecturale multi-échelle. Elle montre également que le recours à un modèle
théorique permet des ponts entre sites.
Dans l’expérience d’Arles c’est la visualisation proprement dite qui est étudiée avec
en particulier la contrainte d’une plateforme de visualisation distincte du reste de
notre travail. Là encore, les rapports entre un modèle théorique et une réalité
observée se sont avérés fructueux, mais on doit remarquer qu’il reste du chemin à
parcourir pour que le langage graphique adapté à une plateforme trouve son
équivalent sur une autre facilement.
Disons en résumé que les tentatives de généralisation ou de réutilisation que nous
avons mené montrent que la chaîne modèle théorique – objets documentés –multireprésentations nous semble validée. Par contre restent en terme de généralisation
deux questions principales, celle de l’extension nécessaire du modèle théorique pour
recouvrir les corpus particuliers rencontrés ici où là, et celle de la diversité des
plateformes de visualisation qui dans l’attente d’un équivalent 3D stable à SVG (qui
devrait être X3D) pose des problèmes triviaux mais lourds.
Apports
Que peut-on isoler comme apports de ce travail ? Nous pensons qu’il a apporté un
ensemble de réponses dont la qualité principale nous semble être une bonne
adéquation avec les problématiques particulières de notre domaine d’application.
Nous dressons ici une liste de ce qui nous semble ressortir concrètement tant du
point de vue méthodologique que du point de vue implémentation informatique :
•
Un modèle théorique, formalisé par une hiérarchie de classes, dont l ‘efficacité
et la généricité valident la logique de constitution.
•
Des concepts autorisant un filtrage non-ambigu de la documentation
architecturale.
•
Un mécanisme de persistance des instances dans lequel la morphologie est
exprimée dans un format (XML) permettant à l’application de délivrer des
représentations distinctes 2D ou 3D à partir du même jeu de données.
•
Des représentations dans lesquelles une indication est donnée pour chaque
objet sur ce que nous savons de cet objet au travers de l’analyse documentaire.
•
Des représentations construites dynamiquement constituant un premier pas vers
un outil de visualisation scientifique adapté au contexte de la conservation
architecturale.
•
Une grille d’analyse des ressources documentaires permettant de gérer des
notions importantes dans notre domaine comme l’incertitude, la validité
temporelle, …
•
Une distinction fructueuse entre ce qu’est une ressource (base SOL) et ce qu’est
notre analyse de cette ressource (base VIA) autorisant par exemple des
mécanismes de distribution de données entre divers partenaires.
•
Une architecture système entièrement construite en de solutions libres autour
des technologies du réseau Internet.
•
Une approche validée au travers de diverses expériences qui ont permis de
mieux cerner ce qui peut être des acquis partageables.
•
Des développements informatiques modulaires autorisant la réutilisation
indépendante de sous-ensembles cohérents du système.
•
Une architecture système rendue extensible au travers des expériences de
généralisation.
Notre proposition démontre en fait l’hypothèse de départ : la forme architecturale
constitue un médiateur, un filtre, efficace entre des informations spécifiques ou
générales. Au delà, elle nous a permis de mieux cerner les contraintes à prendre en
compte pour arriver à ce résultat, point sur lequel nous reviendrons.
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Limites
Nous avons pu mettre en lumière trois grandes familles de limitations : celle
concernant la méthode d’analyse du corpus architectural, qui sont présentées en
annexe 2, celles concernant la façon dont nous représentons les objets, et celles
enfin concernant la notion d’échelle. Nous ne revenons pas ici sur les aspects
purement informatiques sur lesquels il y aurait naturellement des évolutions à
apporter en terme de performance par exemple car ces aspects, bien
qu’omniprésents dans notre travail concret, nous semblent peu significatifs dans le
cadre de ce compte-rendu.
Sur l’utilisation des représentations
Les dispositifs graphiques d’interactions dans les maquettes et les propositions de
codage graphique que nous avons adopté sont intimement liés aux formats adoptés.
Ceci pose à l’heure actuelle encore un problème de réutilisation important. Par
ailleurs l’ensemble des codes graphiques devient un compromis entre ce que sait
faire la plateforme technique et ce qui serait désirable du point de vue de la lisibilité.
Pour ce qui concerne les scènes tridimensionnelles VRML, les seuls paramètres
disponibles sont la transparence l’emissivité et la teinte de couleur aux travers
desquels il nous faut signifier des choses souvent très différentes, par exemple
l’incertitude sur la datation de l’objet ou la présence pour cet objet de tel ou tel type
de documentation. Les dispositifs d’interaction sont inclus dans les scènes et
n’agissent que sur les paramètres sus-mentionnés, limitant de fait fortement le
nombre des variables graphiques possibles.
Figure 12 : un nombre de variables graphiques encore limité
En ce qui concerne les représentations 2D au format SVG, les contraintes sont
certes différentes mais également importantes puisqu’à l’heure actuelle il n’est
possible de modifier l’ordre des calques ou couches sur lesquels les objets sont
placés (Ce point devrait aux dernières nouvelles être réglé dans la version à venir de
ce format).
Il nous faut en fait retravailler sur ce thème en distinguant deux nécessités. Il nous
faut d’abord nous appuyer sur l’acquis en terme d’analyse du graphique en
cartographie, notamment dans le prolongement des travaux de J.Bertin, pour
circonscrire des variables graphiques susceptibles d’améliorer la lisibilité de nos
maquettes architecturales interprétatives. Il nous faut ensuite voir comment ce qui
serait un ensemble de dispositifs cohérent pourrait être mis en œuvre au travers des
fourches caudines des solutions actuelles de représentations interactives pour le
réseau Internet. Une piste pourrait être par exemple de construire des maquettes
alternatives an fonction du type de questionnement, limitant le nombre de variables
graphiques nécessaires.
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Figure 13: Aller-retours entre documents et maquettes : un moyen de questionnement itératif du document.
La ressource documentaire photographique (gauche, cliché I.Krieger) est liée à une instance du modèle architectural : une
requête en représentation peut être lancée sur la ressource pour calculer au vol une maquette 3D représentant les objets
auxquels la ressource est liée. Cette maquette montre un jeu d’objets en relation avec la date repérant la ressource, elle est
construite dynamiquement, et reflète « ce que nous savons de plus que cette photographie sur cette portion de territoire » au
moment de la requête. Dès lors un click sur l’objet renvoie vers l’ensemble de ressources qui, au delà de la photographie,
documentent cette portion de territoire. Autrement dit, le photographie est intrinsèquement liée à l’ensemble de documents
rassemblés sur cette portion de territoire.
Sur le basculement entre échelles
Chaque objet de notre modèle correspond à une échelle particulière, échelle qui fait
l’objet d’une représentation particulière dans laquelle l’objet peut être interrogé et
dans laquelle il porte l’apparence correspondant à l’état de nos connaissances. Cela
ne veut pas dire pour autant qu’il ne doive pas être représenté dans les maquettes
des échelles contiguës. Mais dans ce cas il n’est pas interrogeable et ne porte pas
d’apparence codée. Deux cas de figure peuvent apparaître : la représentation de
l’objet permet de situer un contexte morphologique important pour la compréhension
d’autres objets, ou l’objet fait partie d’un groupe qui n’a d’autre morphologie que celle
des objets qu’il contient. C’est le cas par exemple des blocs urbains qui sont
interrogeables à l’échelle structurelle mais aussi représentés à l’échelle de la
composition. Dans cette dernière échelle un bloc ajouté à d’autres blocs matérialise
la notion de groupe ou de zone, notion qui peut être documentée indépendamment
du bloc individuel (De tels groupes peuvent être utilisés pour par exemple rendre
compte des zones d’habitation de tel ou tel groupe social, ou encore pour figurer
l’étendue d’un événement du type incendie).
La notion d’échelle que nous implémentons ne se limite donc pas à l’idée de niveau
de détails croissant mais plutôt à l’idée de niveaux de lecture alternatifs dans un jeu
d’objets dont les morphologies peuvent apparaître sur plusieurs représentations.
Cette approche nous semble assez cohérente avec les jeux de données que nous
manipulons, elle est rendue concrètement possible par notre architecture système,
mais il faut noter qu’elle n’est pas sans poser des problèmes de lisibilité puisqu’une
même forme peut renvoyer vers des informations distinctes. Nous avons là une
étape encore à franchir. Mais le point le plus problématique dans la mise en œuvre
de représentations multi-échelles nous semble plutôt être dans la mise en œuvre de
basculement entre représentations de différentes échelles. La première difficulté à
laquelle nous sommes confrontés est d’ordre technologique. Rappelons d’abord que
ces maquettes doivent être interactives et disponibles sur Internet sans faire appel à
une solution commerciale. Dans ce cadre là un formalisme bien adapté aux
représentations peu détaillées (VRML en l’occurrence) ne l’est pas forcément dans le
cas inverse . Nous avons donc expérimenté une solution alternative dans l’exemple
ci-dessous. Se pose alors le problème du passage de l’un à l’autre, ou plus
précisément d’un passage transparent de l’un à l’autre. Nous avons choisi d’aborder
ce problème plutôt par la représentation 2D où le format SVG doit permettre d’étudier
des mécanismes de représentations alternatives transparents. On peut penser
qu’avec l’introduction du pendant 3D de SVG, X3D, cette question pourra être
réévaluée. Il n’en reste pas moins que nous n’avons pas apporté de réponse
définitive dans ce domaine, qui reste un champ d’interrogation bien au-delà de notre
sujet.
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Figure 14 : Une expérience de passage entre représentations d’échelles différentes dans le cadre de l’expérience DIVA sur le site
de Douggha (Tunisie). A gauche, une maquette de localisation des édifices au format VRML. La sélection d’un édifice dans cette
maquette renvoie vers une seconde maquette, plus détaillée, au format Virtools, dans laquelle ce n’est plus l’édifice qui est
interrogé dans son ensemble mais ses composants (Pronaos, Cellla, etc..) Enfin un dispositif interactif permet de décomposer cette
seconde maquette pour accéder aux informations sur les entités architecturales composant par exemple le pronaos (base, fut
chapiteu architrave etc…). A chaque échelle la maquette peut renvoyer soit vers une définition et des traductions du concept
représenté (LE pronaos, LE chapiteau) soit vers un ensemble de ressources particulières sur l’objet (Les données sur CE proanaos,
ou sur CE chapiteau)
Enseignements et perspectives
Reprenons pour terminer le point de départ de notre discussion : nous faisons
l'hypothèse que la représentation de l'édifice peut être utilisée comme une interface
de navigation dans un ensemble d'informations architecturales, comme la carte l'est
dans le champ de la géographie. La question posée est dès lors la suivante : à quel
concept spatial attacher les données que la maquette interface ? L'ensemble de
concepts architecturaux modélisés selon le processus que nous avons décrit peut
naturellement jouer ce rôle. Une modélisation pertinente de l'objet étudié permet
d'attacher à sa morphologie tridimensionnelle un ensemble de données et
d'informations. Ainsi appuyée par un modèle théorique, la compréhension globale de
l'édifice bâti et de son évolution est mieux assurée puisque sa logique de constitution
et de représentation est :
•
Décrite de façon non ambiguë.
•
Apte à prendre en compte des notions relevant spécifiquement du champ
patrimonial (incertitude, incomplétude, etc…)
•
Liée à une justification documentaire (sources bibliographiques attachées aux
Cette approche permet de reconsidérer le rôle de la représentation comme un
élément d’information pour mieux le comprendre. Parce qu’elle souligne autant ce
que nous ignorons que ce que nous savons, la scène ne constitue plus une fin mais
un moyen de rassembler autour de la forme architecturale l’ensemble de paramètres
qui la caractérisent. La scène s’inscrit dès lors dans l’effort d’analyse des évolutions
morphologiques de l’édifice, et peut légitimement servir d’interface dans un système
d’informations hétérogènes.
Nous avons voulu ici simplement tenter de dresser ce qui nous semble à la lumière
de notre travail s’imposer comme les contraintes incontournables pour construire des
représentations comme outils de visualisation de nos connaissances.. En nous
plaçant dans cette perspective, nous tentons sous la forme d’une courte liste
d’introduire les caractéristiques clés de ce que peut demain être une maquetteinterface :
•
Un jeu de formes construites à partir d’un modèle théorique tirant profit de ce
que nous connaissons de la forme architecturale a priori1, point essentiel dès
qu’il s’agit d’autoriser réutilisations et comparaisons.
•
La sélection d’un ensemble de formes relatives à une échelle architecturale
donnée (de la ville au corpus architectural).
1
C’est à dire le jeu de types fondamentaux sur lesquels s’appuie la production
architecturale : éléments de couvrement comme arcs ou linteaux, éléments de
support comme piliers ou fûts, etc…
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Page 116
•
•
•
•
•
La photographie à l’instant t de notre état de connaissances, autrement dit le
résultat en temps réel d’une évaluation de nos source documentaires.
Un jeu de formes qui s’appuient sur une phase d’interprétation des sources
documentaires permettant de fixer pour chaque objet une morphologie possible
et un ensemble d’indicateurs de vraisemblance.
Un jeu de formes qui renvoient à l’ensemble d’informations justifiant leur
présence dans le temps et le lieu que représente la maquette 3D.
Un vocabulaire d’apparences graphiques qui permette de caractériser, de
visualiser, l’état de nos connaissances sur chaque forme représentée.
Un jeu de symboles graphiques et d’apparences permettant de signaler dans la
maquette 3D non seulement ce que nous savons et ce que nous ne savons pas.
Figure 15:Scènes utilisées comme interface visuelle à la base VIA ; les dispositifs graphiques d’analyse de la documentation
permettant de visualiser les attributs qualitatifs des instances (boutons de mise en surbrillance, cônes de transparences, etc.).
Le programme ARKIW nous a permis de mettre en évidence la nécessité d’élaborer
une démarche de modélisation de l’objet et des connaissances qui lui sont
associées, démarche que nous pourrons reconnaître par les termes modélisation
informationnelle. Ce thème de recherche a pour objectif de faire émerger, dans le
cadre du développement des NTIC, des dispositifs de visualisation d’informations
adaptés à l’étude du patrimoine bâti. Il constitue la colonne vertébrale des actions
que nous entendons mener dans le cadre du nouveau programme de recherche de
l’UMR MAP pour 2006-2009. Ces actions sont introduites dans la présentation des
évolutions récentes du site marseillais de l’UMR MAP .
axe 3
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Multi-représentations dans un Système d'informations
sur le
patrimoine architectural et urbain
sur le patrimoine architectural et urbain
pour le réseau Internet
Équipe:
Jean-Yves BLAISE, Iwona DUDEK, Pascal BENISTANT
Aide à Projets Nouveaux 2001 ATIP n° 35390
Centre National de la Recherche Scientifique
Département des Sciences de l'Homme et de la Société
L’APN / ATIP « Multi représentations dans un Système d'informations sur le
patrimoine architectural et urbain pour le réseau Internet », présenté au département
des Sciences de l'Homme et de la Société en 2001, avait comme objectif central de
faire émerger des dispositifs de représentation tridimensionnelle symbolique du
patrimoine bâti, à différentes échelles, pouvant servir de support au raisonnement et
d'interface entre un champ d'investigation - la ville et ses édifices - et les
connaissances hétérogènes qui s'y rattachent.
Nous avions par ailleurs relevé la nécessité de développer notre problématique
autour de formalismes pour le réseau Internet, aptes à fournir des solutions
concrètes quant à la question de l'hétérogénéité des contenus manipulés. C’est donc
autour de cette idée d’une maquette 3D Interface que nous développons ce travail,
et définissons un ensemble de services que peut rendre la maquette numérique
comme :
•
outil de visualisation de connaissances,
•
outil de navigation dans un jeu de données,
•
support de la phase d’interprétation de connaissance générales et de données
particulières permettant de figurer sous la forme de symboles graphiques l’état
d’avancement d’un travail d’investigation sur le patrimoine architectural.
Notre cadre expérimental principal est le centre ancien de la ville de Cracovie
(Pologne). Les réponses que nous avons apporté dans le cadre de ce travail sur
Cracovie, ville que nous connaissons assez bien, méritaient cependant d’être
remises en cause en s’intéressant à d’autres terrains d’expérimentation. Nous
l’avons fait au travers de deux expériences bien sûr moins abouties mais qu’il était
utile de tenter : l’interfaçage par la représentation de l’outil terminologique DIVA (et
son expérimentation sur des sites romains en Tunisie) et l’étude du théâtre antique
d’Arles
Au delà de l’explicitation de notre démarche, et de son application concrète à des
cas d’étude, nous avons pris appui sur les enseignements de ces deux années pour
ré-exploiter la méthodologie mise au point sur d’autres terrains d’expérimentation et
d’autres projets (en particulier le projet ARKIW).
Notre proposition aboutit à la détermination d’une méthodologie de construction de
scènes architecturales dans laquelle sont prises en compte les contraintes
spécifiques à notre utilisation des maquettes 3D (codage graphique, scènes créées
dynamiquement, etc..) mais aussi les contraintes liées au domaine d’application
(données incertaines, reconstitutions chronologiques, etc…). Elle valide l’hypothèse
de départ : la forme architecturale constitue un médiateur, un filtre, efficace entre des
informations spécifiques ou générales. Au delà, elle nous a permis de mieux cerner
les contraintes à prendre en compte pour arriver à ce résultat, et par conséquent les
points encore à développer (support de la notion d’échelle, qualification des
données, etc…).
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Nous introduisons ici les principaux résultats méthodologiques acquis au travers de
ce programme d’Aide à Projets Nouveaux 2001 ATIP n° 35390.
Objectifs et contexte
Rappel du programme présenté
Dans l'étude du patrimoine bâti, la gestion d'informations, que celles-ci aient trait à
l'observation de l'objet (relevé, inventaires, etc.) ou à son analyse (investigations
historiques, bibliographies, reconstructions, etc.), pose aujourd'hui des problèmes
d'interfaçage non triviaux, notamment par la masse, la diversité, la complexité et le
caractère hétérogène des contenus. La représentation tridimensionnelle du tissu
urbain à différentes échelles (de la ville au corpus architectural), parce qu'elle
localise spatialement l'information à délivrer et l'attache à l'édifice, apparaît comme
une des réponses possibles. Cette réponse semble par ailleurs bien adaptée aux
problématiques spécifiques de l'analyse architecturale du patrimoine que sont par
exemple la restitution d'édifices disparus ou le réemploi d'éléments de corpus.
Cependant, l'aptitude d'une maquette numérique tridimensionnelle à servir de mode
d'accès à un ensemble de sources documentaires dans ce qui serait un système
d'informations à référencement spatial à l'échelle de l'architecture reste à évaluer. Il
faut en effet pour cela que la maquette devienne une représentation interprétative et
symbolique n'entretenant avec une réalité observée ou déduite qu'un rapport de
confluence géométrique. Il faut entre outre qu’elle s'astreigne à une lisibilité qui est
celle de la carte, support de connaissances à l'échelle du territoire.
Figure 16 : La représentation architecturale, vers un outil de visualisation scientifique?
Pas plus que la carte n'est le territoire, la maquette tridimensionnelle n'est l'édifice,
quel que soit son niveau de détail. Mais là où la carte a depuis longtemps été
adoptée comme une représentation codifiée dont la vocation est de témoigner d'une
connaissance sur le territoire, et non de le singer, la maquette numérique
tridimensionnelle de l'édifice ou de la ville reste aujourd'hui empreinte d'une grande
ambiguïté. Calcul d'images photo-réalistes, placages de textures et autres dispositifs
de clonage superficiel tendent vers un rapprochement trompeur entre l'objet observé
et la connaissance que nous en avons, accréditant l'idée que la maquette "est"
l'édifice. Ces techniques, loin d'être inutiles, fournissent incontestablement un
puissant moyen d'évaluation morphologique de l'édifice en imposant une
détermination géométrique. Néanmoins, par l'étroitesse du problème dont elles
relèvent, elles ne sauraient tenir d’interprétations finalisées se substituant à une
réalité; et jouant le rôle pour le lieu architectural que la carte joue pour le lieu
géographique.
Notre objectif était donc de vérifier l'aptitude de la représentation à servir d'interface
de navigation dans un système d'information à l'échelle de l'architecture. Les
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résultats que nous attendions du travail proposé étaient à la fois d'ordre
méthodologique et d'ordre technologique :
•
Sur la méthodologie de description des concepts architecturaux, nous
souhaitions démonter l'aptitude du formalisme choisi à représenter de façon
valide les connaissances patrimoniales.
•
Sur la méthodologie de production des maquettes numériques, nous souhaitions
jeter les bases d'une représentation symbolique de l'édifice à différentes
échelles qui, parce s'appuyant sur un modèle, est à la fois évolutive et bien
adaptée à l'interfaçage de sources documentaires.
•
Sur les technologies de visualisation employées, nous souhaitions mettre en
œuvre un ensemble de dispositifs de multi-représentation de l'édifice permettant
d'interroger la maquette numérique tridimensionnelle à différentes échelles, et
sur différents aspects.
•
Sur les technologies de gestion de documents employées, nous souhaitions
vérifier leur aptitude à répondre avec efficacité aux enjeux d'un système
d'information sur Internet.
Figure 17 : Deux exemples contradictoires d'utilisation de la maquette numérique présentés par P.Alkhoven (dans le cadre
de notre séminaire VIA, voir section Résultats et déploiement). A gauche, seule l’inscription “SCHULE” sur le plan cadastral
d’origine nous délivre une information,la troisième dimension reste une indication purement géométrique. A droite, dans la
reconstruction de la ville d’Heuden (Pays - Bas), P.Alkhoven inscrit les édifices dans des familles typologiques,
documentées par ailleurs, que la maquette traduit graphiquement.
Retour sur un contexte : la représentation architecturale
Les travaux de J.Cuisenier ont parmi d’autres souligné une continuité historique dans
la façon dont la représentation architecturale vient traduire graphiquement des
éléments de connaissance : depuis Vitruve bien sûr en passant par Serlio ou
Palladio et la renaissance italienne, par les auteurs du classicisme français comme
Perrault, par les parallèles d’ordres antiques ou enfin dans l’ouvrage de référence de
JM Pérouse de Montclos où on interroge l’image sur les termes qu’elle contient. La
représentation architecturale s’appuie donc sur un jeu d’informations, mais plus
encore sur une phase d’interprétation qui a pour vocation première de filtrer,
d’analyser un jeu particulier d’observations ou de données brutes en fonction de
connaissances générales sur l’architecture. Ce filtrage correspond à l’idée que ce
que nous allons représenter n’est pas la chose elle-même mais la façon dont nous la
voyons, dont nous la comprenons.
Cette idée semble une évidence, mais une proportion importante des travaux
d’imagerie nous prouve le contraire. En effet, le résultat de tels travaux est souvent
une représentation dont le caractère exhaustif (en terme de géométries), et l’absence
de justification, masquent les doutes ou inférences faits lors de sa construction,
éléments qui sont pourtant essentiels dans le cas du patrimoine bâti.
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Transparence:
datation incertaine
1360
Édifice complètement étudié : A
chaque phase une morphologie
est représentée sans codage
Édifices incomplètement étudiés :
la morphologie est représentée ou
non et avec codage pour signifier
le manque d ’informations
1670
1570
1430
Couleur Emissive:
documentation non justifiée
1790
Surbrillance: tri interactif
sur les types de documentation
Figure 18 exemples d'utilisation des codages graphiques dans les scènes 3D
Paradoxalement, on peut observer que l'exhaustivité géométrique des maquettes numériques
tridimensionnelles et la qualité des rendus tendent à soustraire à la représentation de l'édifice
l’évidence du dessin traditionnel, représentation par nature interprétative, à l’image des deux exemples
ci-contre. 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.
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Nous devons en résumé nous interroger sur la mise en relation dans la
représentation elle-même d’un ensemble de modèles théoriques et d’un ensemble
de données particulières permettant de chaîner l’image à ce qui la justifie, démarche,
nous le répétons, presque évidente mais peu ou pas pratiquée dans notre champ
d’application. Comment dès lors utiliser cette représentation pour aller chercher ce
qui la justifie ? Est-il possible d’utiliser la représentation d’un objet comme moyen
d’interroger les jeux de données qui s’y rapporte ? Oui a la condition que l’ on
rapporte les jeux de données aux concepts présidant à l'analyse du bâti !
Mais naturellement notre connaissance peut évoluer : la représentation devient un
moment dans l’étude de l’édifice, une représentation chasse l’autre au fur et à
mesure qu’avance l’étude. De plus l’édifice lui-même évolue dans le temps, nous
voulons représenter pour chaque objet plusieurs objets, en fait chaque objet qu’un
objet a été dans son histoire. On voit dès lors qu’il ne peut y avoir une représentation
mais bien multi-représentation,
•
soit en fonction de l’échelle traitée,
•
soit en fonction du moment dans l’étude, de la phase d’évolution étudiée
•
soit enfin en fonction de la nature du questionnement (exemple : la
décomposition du linteau en sommiers, clé, claveaux individualisés peut avoir un
sens dans un processus de relevé qu’elle n’a pas dans un système
d’informations documentaires).
Nous pensons que ces représentations vont être à juger en fonction de leur fidélité à
la sémantique du domaine, qu’elles soient par ailleurs d’une grande qualité de rendu
ou au contraire essentiellement symboliques. Elles sont le résultat, en amont, d'un
travail de modélisation des connaissances architecturales et peuvent ainsi servir, en
aval, d'interface de navigation dans un ensemble d’informations. Ce ne sont donc
pas tant les techniques de représentation de l'édifice qui sont en cause mais
l'aptitude de la maquette à garder trace de notre connaissance sur l'édifice: objet
géométrique certes, mais aussi objet construit, objet documenté, objet en relations
dans un ensemble composé, etc… Il nous semble d’une certaine façon que le thème
que nous développons peut être d’assurer une forme de continuité historique dans
l’usage de la représentation architecturale, avec ou malgré l’apport de techniques
numériques.
Réponses méthodologiques et technologiques
Repartons pour discuter des réponses que nous avons apporté du problème posé :
•
Plaçons nous du point de vue de la représentation : La maquette permet de
formuler en termes de géométries ce que nous savons des édifices.
•
Plaçons nous maintenant du point de vue de la documentation : les sources
documentaires permettent de formuler en termes de références bibliographiques
ce que nous savons des édifices.
•
Plaçons nous enfin du point de vue de la localisation : un lieu et un temps donné
se caractérisent par la présence en ce lieu d’un édifice dont l’état est à
considérer par rapport à ce temps donné.
Il apparaît clairement que l’édifice, au sens large du terme, est bien le lien central qui
peut nous permettre d’attacher des références à des maquettes évolutives,
autrement dit un médiateur naturel entre les informations à manipuler. Dès lors la
question posée est la suivante: à quel concept spatial décrivant l’édifice peut-on
attacher les données que la maquette interface, autrement dit quel modèle mettre en
œuvre?
Nous formulons un modèle de l’édifice apte à intégrer divers points de vue pour
recentrer sur l’édifice lui-même des données qui, après tout, servent bien à le
caractériser. La représentation se comprend dés lors comme le point de vue de la
morphologie sur un modèle architectural qui a également vocation à être exploité en
vue de la constitution de banques de données patrimoniales. Dans ce cadre, la
représentation tridimensionnelle de l'édifice devient le support privilégié de la
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recherche de documents ou d'informations relatives à l'édifice. La constitution de
telles banques nécessite de structurer ces informations, de les stocker et de mettre
en œuvre les outils de consultation correspondants. Elle nécessite enfin d'aborder la
question de l'évolutivité du modèle et de la gestion des données patrimoniales aux
différentes échelles (de l’édifice à l’urbain).
Un croisement de problématiques
Notre travail s’inscrit ainsi clairement dans le contexte d’un croisement de
problématiques et, on le verra, de formalismes ou d’outils informatiques. Si la
problématique pivot du projet était 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. Nous développerons donc dans la
section suivante les réponses apportées dans les trois directions que notre
programme avait isolé :
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.
L'approche objet est le formalisme choisi pour élaborer ce modèle, bâti à partir d'une
analyse architecturale et urbaine.
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.
Nous avons mis en œuvre et présentons des solutions complémentaires du point de
vue technologique.
Représentation : Les questions liées à l’idée de multi-représentation introduites ciavant ont été abordées de front puisque nous avons expérimenté une plateforme
dans laquelle la représentation est adaptée à une échelle (solutions SVG et VRML),
et dans laquelle elle est construite dynamiquement pour refléter un moment dans
l’étude de l’édifice. Enfin, elle est pilotée en terme d’apparences par l’analyse faite de
la documentation.
Du point de vue de la plateforme technique, notre hypothèse portait sur, d'une part,
un formalisme de représentation des connaissances, l'approche objet, et sur, d'autre
part, un ensemble de technologies dédiées à l'exploitation du modèle tirant profit du
développement du réseau Internet. C’est bien dans ce cadre que nous avons
travaillé, avec par ailleurs l’opportunité d’avoir pu mettre notre démarche au défi de
s’adapter au développement des technologies issues de XML, à savoir dans notre
cas SVG dynamiques pour la représentation 2D et XSLT pour le post-traitement de
requêtes.
Sources
Corpus
Le corpus d’objets : un modèle a priori
Nous introduisons une méthodologie globale d’analyse et de description de l’édifice
permettant de fédérer autour du corpus architectural (au sens que lui donne J.M
Pérouse de Montclos) un jeu d’informations aujourd’hui dispersées. Notre travail
s’appuie sur une analyse de sources documentaires en vertu d’un raisonnement par
classifications. Nous formulons une liste de règles génériques permettant d’isoler des
éléments du corpus architectural significatifs d’une manière univoque. Ces concepts
doivent alors servir de pivots autour desquels s’organisent des mises en exploitation
du modèle.
Le modèle a priori comprend des concepts qui sont identifiées et organisés dans une
structure hiérarchique. Chaque concept, aussi appelé objet, définit une sorte de
moule servant à construire des éléments particuliers, aussi appelés instances. On
peut brièvement dire que le concept décrit une forme architecturale par les
Page 122
Figure 19 : Sources,
modèle et exploitations du
modèle
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descripteurs qui la caractérisent, et que chaque instance est une forme architecturale
caractérisée par des valeurs particulières données à chacun des descripteurs.
Chaque instance de ces concepts est un objet particulier dont les propriétés
qualitatives sont répertoriées dans un SGBDR et les propriétés quantitatives dans un
fichier XML qui peut être exploité pour construire des représentations 2D ou 3D. Les
propriétés qualitatives d’une instance sont par exemple une datation à laquelle est
attachée un niveau de crédibilité qui va dépendre de la ressource documentaire à
partir de laquelle la datation est établie. Les propriétés quantitatives sont en gros une
position et une forme, cette dernière pouvant être puis ou moins complexe, et plus ou
moins générique (c’est à dire contenant des éléments, par exemple des profils,
utilisés par plusieurs concepts). Le modèle proposé permet d’instancier un objet
unique pour lequel plusieurs états sont archivés (en XML). L’objet garde son identité,
mais ses propriétés (forme, position, fonction, etc..) peuvent évoluer dans le temps.
Ce travail d’analyse des termes décrivant l’édifice s’appuie naturellement à la fois sur
une bibliographie générale et un ensemble de documents relatifs aux terrains
d’expérimentation.
Chaque concept architectural dispose d’une méthode propre servant à le représenter
aux formats VRML et SVG, deux formats permettant de délivrer au travers du réseau
Internet des représentations interactives sans recours à des plateformes
commerciales. A partir de là, la production de scènes 2D ou 3D est donc en fait
l’instanciation (création d’instances) d’objets architecturaux renseignés sur leurs
dimensions et position. Chaque instance représentée dans une scène dispose
également de liens vers des URL, c’est à dire concrètement du moyen d’interroger
une ou plusieurs bases de données à partir de la représentation. Chaque objet
représenté dispose de sa propre requête, il est donc bien nativement lié à sa
documentation particulière (base de données, images, autres scènes 3D détaillant la
morphologie de l’objet, …).
Organisation des ressources documentaires
Les concepts architecturaux constituent pour nous le filtre architectural sur un jeu de
ressources documentaires. Ces ressources documentaires sont gérées par un
système de gestion de données relationnel, solution technologique éprouvées et
relativement bien adaptée à la numérisation de données telles que les documents
d’inventorisation. Nous avons clairement distinguer deux bases de données : une
chargée de répertorier les propriétés qualitatives des instances et de lier ces
instances à des ressources documentaires, l’autre chargée de répertorier ces
ressources documentaires. La première constitue donc le moyen d’intégrer en amont
les scènes 3D ou 2D et en aval les ressources documentaires.
La première base, appelée VIA comprend des informations sur l’objet lui-même, mais
surtout sur l’analyse que nous avons fait de sa documentation, et enfin un lien vers
les ressources documentaires elles-mêmes, gérées dans la base SOL. Parce que
chaque objet recensé dans la base est en fait instance d’un modèle dans lequel tout
objet sait se représenter, le système que nous proposons permet de visualiser les
résultats d’une requête sous la forme d’une scène dans laquelle sont présentes
toutes les instances correspondant à la requête et seulement elles. Il est important
de noter que le système construit autour de la base VIA permet trois utilisations bien
distinctes:
•
Lien d’une forme (dans la scène 2D/3D) vers une documentation (dans la base
SOL),
•
Génération automatique de scènes en réponses à une requête standard
effectuée sur la base VIA (Sélection d’un jeu d’objets à une date donnée par
exemple, ou sur des critères plus précis, ”tous les édifices modifiés entre 1600
and 1623 pour lesquels la documentation comprend des plans”).
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•
Représentation sous la forme d’une maquette 3D des réponses à une requête
sur la documentation (par exemple pour visualiser tous les objets correspondant
à l’écrit x de l’auteur y).
La base SOL recense quant à elle des ressources documentaires. C’est à dessein
que nous ne voulons pas avoir à intervenir sur l’organisation des ressources
documentaires que nos maquettes interfacent : nous souhaitons au contraire pouvoir
interfacer des jeux de données décrits de façon totalement autonome par rapport au
modèle architectural présenté. Du point de vue des choix technologiques, nous nous
appuyons exclusivement sur des solutions , des standards et des formalismes issu
du monde du logiciel libre, choix correspondant à une simple observation des
besoins et des moyens des chercheurs et professionnels s’intéressant au patrimoine
architectural.
Représenter des instances du modèle : un problème de lisibilité
L’étape d’élaboration du modèle architectural débouche sur la production de scènes
dans lesquelles figurent des instances de concepts architecturaux. Il est important de
noter les problèmes de fond que posent à la fois la construction et l’utilisation
pérenne de maquettes numériques figurant des édifices disparus ou transformés, et
notamment quatre point sur lesquels il nous faut nous attarder :
•
Un problème de représentation à différentes échelles.
•
Un problème de codification de la représentation pour mettre en évidence des
incohérences, ou pour figurer niveaux de certitude, incomplétude dans les
hypothèses de restitution, différentier l'original et le reconstruit / réemployé, etc...
•
Un choix à opérer entre maquette réaliste et maquette interprétative.
•
La nécessité de construire des représentations dynamiquement de façon à
signifier un état d’avancement dans l’étude
La représentation de l'édifice aux différentes échelles.
Dans le système de gestion documentaire SOL1 que nous avons expérimenté dans
le cadre du programme ARKIW2, nous utilisions une représentation 3D mono-échelle
de la place centrale de Cracovie comme moyen d’interfacer une base de données
bibliographique. Cette expérience nous a montré clairement que dans le cas de
l’architecture urbaine la représentation mono-échelle ne peut pas correspondre à la
diversité des informations disponibles sur l’édifice.
En effet, notre objectif est d’attacher des informations à des formes architecturales.
Or ces informations peuvent être relatives à des détails architecturaux comme à des
ensembles urbains, ou même à des éclairages très différents sur une même forme. Il
faut donc pouvoir interroger ces informations par le filtre naturel pour le géographe
ou l’architecte que l’on appelle l’échelle.
Du point de vue méthodologique, la meilleure solution semble pour nous être la
définition de jeu de concepts propres à chaque échelle considérée, sans relations de
contenant à contenu entre concepts d’échelles différentes. De cette façon, un
concept d’échelle urbaine comme par exemple le bloc urbain ne contient pas de
concepts d’échelle architecturale comme par exemple l’édifice bien que le lien entre
l’un et l’autre soit évident. En effet, du point de vue de l’analyse architecturale et
surtout du point de vue des contenus de la documentation ces concepts diffèrent : la
qualification d’un bloc urbain n’équivaut pas à la qualification de la somme des
1
SOL (Sources On Line), outil de recherche bibliographique, iconographique et cartographique
sur le Web
2
ARKIW est un programme de coopération franco-polonais (UMR MAP-GAMSAU, iHAiKZ)
soutenu par un Programme d'Actions Intégrées POLONIUM (MAE-CNRS / KBN) 19982000, puis par un PICS (CNRS-KBN, avec le soutien de la région PACA).
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édifices qui le composent. Or notre objectif est notamment de faciliter l’accès aux
données. Il s’agit donc de pouvoir mieux distinguer donc mieux différencier.
En réponse à cette diversité d’échelles, la notion de multi-représentation nous
semble inévitable. Comme l’on utilise différents types de cartes ou de plans pour
comprendre et représenter un territoire ou une partie de ce territoire, nous
considérons que dans le cas de l’architecture on doit utiliser différentes échelles de
représentation. En interprétant Borgès, il nous semble absurde de penser qu’une
seule maquette 3D puisse représenter toutes les informations relatives à
l’architecture d’un lieu.
Codification / sémantique de la représentation
Le deuxième point à aborder est la nécessité de prendre en compte le caractère des
données utilisées pour produire la scène 3D et de le représenter graphiquement
dans la scène elle-même. Comment signifier des notions telles que l'incertitude,
l'incomplétude, différentions de l'original et le reconstruit / réemployé, etc ? La plus
grande difficulté à laquelle nous sommes confronté en terme de représentation
réside dans la nécessité de prendre en compte ces notions, notions qui vont à
l'encontre de ce que la maquette numérique sait bien faire: représenter de façon
exhaustive. 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. Quelques
exemples peuvent être cités pour mieux expliquer ce point:
•
Un objet est complètement défini géométriquement mais sa présence sur un
édifice lambda reste incertaine.
•
L’objet est observable mais partiellement détruit.
•
Nous savons qu’un objet existait en tel ou tel lieu, nous connaissons plus ou
moins sa forme, mais nous ignorons sa période d’existence au lieu donné.
En réponse, nous avons implémentés des attributs dits qualifieurs. Chaque objet
contient un groupe d’attributs qualifieurs responsable des différents codages
graphiques permettant de porter à l’intérieur de la scène des éléments de
sémantiques liés à l’analyse des sources documentaires. Par exemple, l’utilisateur
d’une scène va pouvoir visualiser (par le niveau de transparence des objets)
l’incertitude liée aux dates de fondation, d’évolution et de destruction d’un édifice. Il
faut noter que cette visualisation représente l’incertitude sur ces dates, pas les dates
elle-mêmes qui sont consultables par un click sur l’objet.
Maquette interprétative versus Maquette réaliste
L’expérience montre à chacun que tout montrer en même temps d’un édifice ne
facilite pas sa compréhension. En résumé, on peut dire que lire un modèle réaliste
peut être comparé à une visite non guidée dans un monument. Chacun peut tout
observer librement. Mais qu’apprend t’on de ce seul regard, non appuyé par des
références a priori ? Si l’on voit des éléments d’architecture on ne sait rien de leur
origine, de leur histoire, de leurs spécificités. Dans notre idée une maquette 3D n’est
pas censée montrée l’objet mais ce que nous savons de l’objet. C’est donc une
interprétation d’une connaissance de l’édifice à un moment donné qui va être
représentée. Cette interprétation a pour objectif de mieux faire comprendre un état
de connaissances et de montrer ce qui nous manque comme ce que nous savons.
On doit noter que nous construisons des maquettes d’édifices pour la plupart très
largement transformés voire détruits. Nous ne sommes souvent pas en possession
des éléments d’information suffisants pour construire des modèles réalistes sans
outrepasser notre rôle en inventant les éléments manquants. Or l’objectif fixé n’est
pas de proposer de nouvelles hypothèses mais de mieux exploiter les jeux de
données existant. Il s’agit donc de ne pas dans les formes proposées faire
d’inférences mais simplement de représenter une forme lisible derrière laquelle on
retrouve un jeu de données pertinent.
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Des représentations dynamiques
Dans l’architecture système développée les représentations ne sont pas construites
a priori mais seulement au vol en réponse à des requêtes faites au travers de
formulaires classiques PHP/Perl pour Internet. Dès lors puisque la maquette est
construire dynamiquement celle-ci reflète l’état courant de nos connaissances sur
chaque objet qu’elle contient, état que traduisent les codes graphiques présentés cidessus.
Le système permet aujourd’hui de représenter l’ensemble des objets étudiés aux
formats VRML et SVG, y compris par des formes symboliques lorsque nous
connaissons au travers de la documentation l’existence d’un objet mais pas sa
forme. Par ailleurs deux types de représentations tridimensionnelles peuvent être
calculées :
•
des scènes d’analyse représentant les objets à une date précise,
•
des scènes dites timeline dans lesquelles toutes les évolutions architecturales
des objets sont présentes. Un curseur interactif représentant la ligne de temps
est proposé pour naviguer dans les évolutions morphologiques successives de
l’édifice dans une seule et même scène 3D, permettant par exemple de vérifier
quelles évolutions restent à étudier.
Reconstitution
chronologique
Ces deux type de représentations sont complétées par des représentations 2D
souvent plus pertinentes pour représenter des notions de groupage dans lesquels la
morphologie importe moins l’ étendue territoriale.
Informations morphologiques chaînées sur une échelle de temps
Informations mieux définies
Analyse sur
une date
Nouvelles informations
Figure 20 : Deux types de maquettes pour deux façon de traduire dynamiquement nos informations sur l’objet. En
haut, reconstitution de la chronologie des évolutions d’un même édifice. En bas, deux maquettes construites
successivement illustrant comment sont traduites graphiquement les modifications de nos informations sur l’objet.
Conclusion
Reprenons pour terminer notre point de départ: nous faisons l'hypothèse que la
représentation de l'édifice peut être utilisée comme une interface de navigation dans
un ensemble d'informations architecturales, comme la carte l'est dans le champ de la
géographie. La question posée est dès lors la suivante : à quel concept spatial
attacher les données que la maquette interface ?
L'ensemble de concepts architecturaux modélisés selon le processus que nous
avons décrit peut naturellement jouer ce rôle. Une modélisation pertinente de l'objet
étudié permet d'attacher à sa morphologie tridimensionnelle un ensemble de
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données et d'informations. Ainsi appuyée par un modèle théorique, la
compréhension globale de l'édifice bâti et de son évolution, comme l’ont montré nos
expèriences dans le cadre du programme ARKIIW rapporté par ailelurs, est mieux
assurée puisque sa logique de constitution et de représentation est :
•
Décrite de façon non ambiguë.
•
Apte à prendre en compte des notions relevant spécifiquement du champ
patrimonial (incertitude, incomplétude, etc…)
•
Liée à une justification documentaire (sources bibliographiques attachées aux
Parce qu’elle souligne autant ce que nous ignorons que ce que nous savons, la
forme architecturale l’ensemble de paramètres qui la caractérisent.
Au-delà de ce qui nous apparaît comme un acquis important de notre APN, nous
souhaitons souligner qu’il a constitué pour nous une opportunité appréciée d’établir
des liens fructueux autour de notre problématique. En effet, par la reconnaissance
comme par les moyens obtenus, nous avons pu défendre notre démarche et
démontrer son efficacité au sein de notre unité comme auprès de collègues
étrangers. Cette démarche, parce qu’elle est adoptée et adaptée par d’autres, trouve
un élément de validation important mais surtout s’inscrit dans une durée qui va audelà de l’APN. La durée, l’effort de long terme, sont dans le champ de l’architecture
patrimoniale des nécessités impérieuses. Notre travail a peut-être reçu un accueil
favorable en particulier de la part de nos collègues conservateurs parce que
l’utilisation que nous avons fait des formalismes et outils informatiques n’induit pas
une réduction du problème, une simplification du problème, mais plutôt une
structuration et une pérennisation de l’effort d ‘analyse.
axe 3
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Interfaces de navigation 2D/3D dans les contenus
Équipe:
Michel FLORENZANO, Jean-Yves BLAISE, Iwona.DUDEK,
Anne DURAND, Livio DE LUCA, Francesca DE DOMENICO
Initiative EUMEDIS de la Commission Européenne
Secteur 3 - Culture et Toursime
Partenaire
Fondation Maison des Sciences de l'Homme
54 boulevard Raspail, 75006 Paris,
Jean-Luc LORY
STRABON est une plate-forme numérique de formation, de production et de diffusion
de contenus multimédias culturels et touristiques sur le patrimoine méditerranéen.
L’objet du programme est le développement d’« un système d’information multilingue
et multimédia pour le tourisme culturel euro-méditerranéen» s’appuyant sur des
technologies Open Sources développées par la MRT (Mission de la Recherche et de
la Technologie) du Ministère de la Culture. Dans ce cadre, l’UMR MAP met en œuvre
le Workpackage n°6 « Interfaces de navigation 2D/3D dans les contenus », où les
maquettes sont conçues comme des outils de navigation dans un jeu de données
hétérogènes et réparties.
Dès lors ces développements impliquent que soient étudiées les conditions (modèle
de données, indexation, etc..) dans lesquelles une donnée « documentaire » au sens
large puisse être accessible et interrogeable depuis ces interfaces.
Cette question renvoie en fait à deux problèmes différents : celui de la création des
représentations graphiques elles-mêmes, et celui de la représentation des données à
interfacer. Mais quel est le lien possible entre l’univers des formes à différentes
échelles, autrement dit celui des représentations graphiques 2D/3D, et celui des
ressources documentaires ? Nous partons du principe que la forme architecturale à
différentes échelles (du territoire à l’édifice, de l’édifice au décor) peut jouer le rôle de
filtre sur le jeu d ’informations à gérer. Elle devient un moyen de rassembler autour
de concepts univoques des jeux d ’informations hétérogènes. En conséquence, la
maquette 2D/3D devient un moyen de rassembler autour de la forme architecturale
l’ensemble de ressources qu’elle localise dans l ’espace et dans le temps.
La maquette 3D (ou 2D) est ainsi un dispositif d'interrogation renvoyant vers
l'ensemble de documents indexés puisque si sa forme est liée à une occurrence
particulière du type architectural, le vocabulaire qui qualifie cette occurrence peut
être uniforme sur l'ensemble des données du programme STRABON.
Comment dès lors décrire ces formes architecturales, ces concepts, pour qu’ils
fassent le lien entre un document et une forme,
•
à l ’échelle architecturale ?
•
à l ’échelle géographique ?
Un principe de référencement « architectural » de ressources documentaires est
expérimenté dans ce travail et constitue l’apport essentiel du WP6. Il établit
clairement que la maquette 2D et surtout 3D ne peut jouer le rôle d’interface qu’à
l’aboutissement d ’une démarche d ’analyse de l ’information, qui seule permet
d’attacher de façon fine, aux différentes échelles de représentation, des formes et
des ressources documentaires.
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Deux modèles de localisation, trois types d’entrées, deux
familles d’interfaces
La solution adoptée pour localiser des ressources documentaires et autoriser une
navigation par la représentation 2D ou 3D dans ces ressources s’appuie sur deux
modèles de localisation complémentaires :
•
localisation toponymique, absolue pour les sites (i.e principalement 2D) et
relative à l’intérieur des sites (i.e principalement 3D) ;
•
localisation terminologique, rapportant la ressource documentaire à un
vocabulaire des formes organisé dans une double hiérarchie objets/groupes.
Des descripteurs spécifiques à la problématique de référencement « architectural »
des ressources doivent donc être prévus pour attacher la ressource à une
localisation « architecturale »:
•
comme illustration d ’un terme général,
•
comme partie d ’un lieu particulier.
L'expérience que l'UMR CNRS/MCC MAP présente a pour objectif d'organiser un jeu
de ressources documentaires dites à entrées terminologiques (collection de
définitions, traductions et catalogues associés) au regard des principes évoqués cidessus. Le système mis en œuvre comprend trois parties : un dictionnaire fixant un
jeu de termes, un ensemble de données hétérogènes « test » et un ensemble de
catalogues liant les deux.
Ce travail vise à jeter les bases d'une méthode d'indexation des jeux de ressources
par référencement architectural : ressource décrite en fonction de ce qu'elle est et en
fonction de ce qu'elle documente (sites, édifices, etc..). La terminologie est le moyen
choisi pour structurer les relations entre ressources, les relations entre ressources et
objets architecturaux; à la fois dans l'espace des concepts et dans celui des
instances. Chaque ressource documentaire est mise en relation avec le terme
général qu'elle illustre et avec l'édifice particulier qu'elle documente. La plateforme
comprend de fait deux types de fiches:
•
Fiches vocabulaire (identification du type).
•
Fiches ressources : localisation et rapport au type.
Des catalogues sont alors construit qui utilisent la terminologie comme lien entre le
jeu de documents liés a des objets particuliers et le jeu de descriptions de concepts
généraux
Deux familles d’interfaces sont développées :
•
Interfaces 2D permettant de localiser dans un repère « absolu » la toponymie
« absolue », en utilisant une ou plusieurs représentations cartographiques en
fonction de l’échelle considérée.
Page 130
Page 131
•
Interfaces 3D site par site dont la création s’appuie naturellement sur un modèle
architectural reprenant la terminologie évoquée plus haut. Mais si le vocabulaire
architectural identifie les formes de façon non ambiguë, il ne résout pas le
problème que pose la notion d ’échelle au sens large, c’est à dire à la fois l’idée
de raffinement du niveau de détail et l ‘idée de sphères de connaissances
concentriques auxquelles renvoient les termes. En conséquence des interfaces
3D de nature profondément différentes, tant en matière de mode de création que
de technologie employée, sont crées pour localiser ou pour détailler, comme
l’illustre la figure ci-dessous.
Localisation des édifices
Visualisation d ’informations
Accès directs à des documents
Sélection d ’un édifice
«Sur les objets de ce type» :
fiches vocabulaire
Choix d ’échelle
Accès documents
Accès requêtes
« catalogues » :
concepts/instances :
bascule entre données
objets particuliers illustrant
la notion générale
(terme du vocabulaire)
« Sur cet objet particulier » :
fiches ressources
Portée du prototype
Le travail mené à ce jour a porté sur une période historique donnée, le monde
romain, et essentiellement sur les sites d’Arles (France) et de Dougga (Tunisie), sites
pour lesquels nous disposions de données recueillies antérieurement au projet
STRABON. L’apport du WP6 est, compte tenu de cette portée finalement très
restreinte, avant tout méthodologique, comme l’ont démontré les précédents
paragraphes. Mais il est aussi technologique puisqu’en premier lieu les données sur
lesquelles nous avons travaillé ont intégré une plateforme SDX, assurant
compatibilité et cohérence au sein du programme STRABON, et puisqu’en second
lieu tous les choix technologiques relevant du WP 6 sont là aussi en cohérence avec
le principe du « logiciel libre ». Les formalismes adoptés, que ce soit pour la 2D, la
3D ou la gestion des ressources s’inscrivent non seulement dans la logique du
programme STRABON mais plus largement dans une logique de pérennisation
comme de non-captation de l’effort de production de connaissance.
Il doit cependant être mentionné que si la validation méthodologique et
technologique des attendus du WP6 a pu être mené à bien avec comme base les
seules ressources de l’UMR MAP, un déploiement plus large des solutions testées à
travers le programme STRABON doit faire l’objet d ‘une étude de cas approfondie en
partenariat avec un producteur de contenus, par exemple dans le cadre d’actions
pilotes.
Le WP6 débouche sur deux productions complémentaires :
•
Un système en ligne, exploitant la plate-forme SDX
•
Un prototype « pédagogique » hors ligne, autonome, fourni sous forme d’un
CDROM incluant également le présent document de synthèse
Conclusion.
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Le travail mené dans le cadre du WP 6 a tenté de démontrer quels sont les apports
à attendre de l’utilisation de représentations graphiques multi-échelles pour la
navigation dans les contenus que gèrent les partenaires du consortium STRABON.
Les « règles du jeu » méthodologiques et technologiques ont été clairement définies,
et expérimentées sur un jeu de documents –test. Au delà, nous avons probablement
introduit dans le cadre du WP 6 des concepts qui peuvent largement bénéficier au
programme en général, notamment :
•
Un vocabulaire organisé hiérarchiquement pour à la fois référencer les
ressources et appuyer la phase de construction des modèles 3D.
•
L’opposition concept/instance comme intégrateur entre ressources et lieux.
•
L’introduction du concept d’échelles imbriquées.
•
Une organisation hiérarchique de toponymes.
•
Une toponymie relative/absolue dans un processus de localisation progressive.
Il nous reste en conclusion à insister sur la nécessité, pour aller plus loin et procéder
à un minimum de déploiement de ces principes au travers du programme STRABON,
à passer à l’étude d’un cas concret en relation avec un producteur de contenus.
Dans ce cadre hypothétique, l’UMR MAP pourrait s’investir tant dans la phase de
relevé de vestiges que dans l’application de la grille de principes présentée dans ce
document de synthèse.
Il nous apparaît donc aujourd’hui qu’au vu des résultats du WP6 le programme
STRABON peut largement bénéficier d’une action ambitieuse et innovante dans le
domaine des interfaces graphiques, action de nature à amplifier l’effort de
valorisation que souhaitent faire dans STRABON les producteurs de contenus.
axe 3
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pour l'analyse et le projet en milieu patrimonial
Équipe
Jacques AUTRAN
le projet proposé se donne pour programme d'investir le champ de la pratique du
projet urbain en milieu patrimonial dans ses relations avec l'usage des Systèmes
d'Information Géographiques. Nous y posons le problème de
•
•
la spécification des données et des méthodes d'analyse et des modes de
représentation carto-graphique (catégorisation, conceptualisation)
leur modélisation et leur instrumentation informatique.
L' approche privilégie la dimension diachronique des espaces. Elle se devra de tenir
compte des résultats des plus récentes recherches dans le domaine spatio-temporel,
utilisables en terme de modèles et d'outils, et des méthodes d'appréhension et de
gestion de l'espace urbain.
Le projet d'espace public est choisi comme approche privilégiée du tissu analysé. Le
travail proposé a trois objectifs essentiels
•
•
•
élaborer des méthodes de modélisation et de traitement, favorisant l'usage des
SIG dans les travaux de recherche urbaine, de pratique de projet et de formation
au patrimoine
transmettre ces résultats par l'enseignement et par la valorisation d'outils
accompagner le développement des recherches informatiques dans le domaine
de la gestion de bases de données spatiales et historiques et dans le domaine
de l'analyse urbaine.
axe 3
Page 133
THÈME 2
PAYSAGE
COMME TOTALITÉ
CONSTRUITE
PAYSAGE COMME
TOTALITÉ
CONSTRUITE
Responsable : Michel Barrué
Bernard Domenech (jusqu’en décembre 2005)
139
141
143
145
Architecture, société et risques catastrophiques
147
151
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 qu’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.
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de l'architecture, de l’habitat et du paysage
Équipe
Monique BARRUÉ- PASTOR, Michel BARRUÉ, Jean Henry
FABRE, Serge FARAUT, Frédéric LESUEUR, Guy Hermann
PADENOU, Patrick PÉREZ, Patrice PILLOT
Architecture, société et paysage, chez les Bétammaribé, au
nord du Togo
Équipe
Monique BARRUÉ- PASTOR, Guy Hermann PADENOU
Une préfiguration de ce groupe de travail existait depuis les débuts de la thèse de
Guy Hermann Padenou, en 1999, effectuée sous la direction de Monique BarruéPastor et sous le tutorat de Michel Barrué.Un groupe de recherche plus élargit a été
constitué intégrant de nouvelles spécialités : Serge Faraut ( traitement image) ,
Frédéric Lesueur (modélisation) et Jean Henry Fabre ( Architecture et paysage) qui
a très bien fonctionné et a redynamisé les collaborations internes ( 2002-2003).
Une fois la thèse soutenue, en décembre 2003, avec mention très bien, le groupe de
recherche s’est mobilisé autour d’une publication susceptible de valoriser le travail
de réflexion et de terrain accumulé allant bien au-delà du seul contenu de la thèse.
L’objectif était d’aboutir le plus rapidemment possible à la publication d’un ouvrage
accompagné d’un CD ROM permettant de valoriser la richesse des documents
iconographiques recueillis sur le terrain: film de Monique Barrué-Pastor, photos ,
diapositives et relevés architecturaux de Michel Barrué et de Guy Herman Padenou.
Le travail d’écriture de l’ouvrage est le produit d’une collaboration entre Guy
Hermann Padenou et Monique Barrué-Pastor. La conception du CD-ROM est placée
sous la co-responsablité de Serge Faraut et de Monique Barrué-Pastor, elle
correspond à une nouvelle mise en pratique de l’interdisciplinarité, très enrichissante
et centrée sur un objectif directement opérationnel, celui d’une réalisation collective.
D’entrée de jeu, nous avons ciblé nos complémentarités sur la conception d’un CD
ROM susceptible de valoriser l’ensemble des résultats acquis et de relancer les
recherches en infographie.
Monique Barrué-Pastor s’est chargée de la sélection, et de l’extraction des “images”
ainsi que de l’organisation scientifique du contenu. Les commentaires ont été
construits en collaboration avec Guy Hermann Padenou (Architecte et docteur en
géographie). La reconstitution dessinée de la construction architecturale a été
réalisée par Michel Barrué (Architecte et professeur en architecture). La
transformation des séquences filmées en panoramiques photographiques et la
conception de la navigation interractive a été réalisée par Serge faraut (chercheur en
informatique et spécialiste du traitement numérique d’images) assisté par Patrice
Pillot (ingénieur en informatique). La cartographie de la répartition spatiale et
territoriale du symbolique est effectuée par Guy Hermann Padenou et Jean Henry
Fabre (Historien de l’architecture). La modélisation 3D de l’architecture est réalisée
par Frédéric Lesueur (spécialiste en infographie).
Cette collaboration interdisciplinaire au sein de l’équipe MAP-asm de Toulouse
fructueuse et opérationnelle débouchera sur la publication début 2005 d’un ouvrage
accompagné d’un CD-ROM interactif
dans la collection « Paysage et
environnement » dirigée par Monique Barrué-Pastor aux Presses Universitaires du
Mirail.
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Représentation de l’espace chez les Pueblos du sud-ouest des
États-Unis
Équipe
Patrick PEREZ
Depuis 1995, Patrick Pérez étudie les représentations de l'espace chez les Pueblo,
ensemble de sociétés établies depuis le VIIe siècle dans le sud-ouest des Etats-Unis
(Arizona, Nouveau-Mexique, Colorado, et dans une moindre mesure, Utah). En
saisissant la culture de ces populations à la fois dans la longue durée (par l'étude
des vestiges archéologiques) et dans sa diversité tant actuelle que passée, il tente
de dégager quelques traits spécifiques de leurs conceptions spatiales (qualification,
orientation, projections symboliques et religieuses, construction du paysage,
cognition géométrique…). Si la période 1995-1999 fut plus spécialement consacrée à
l'étude de l'espace des Hopi (un groupe pueblo établi au nord de l'Arizona), la
période 2000-2004 a permis de mieux explorer les liens unissant divers groupes (par
exemple, les Hopi et les Zuñi, voire des groupes pueblo et non-pueblo, ainsi les
Navajo et les Hopi), tout autant que les liens unissant les Pueblo à leur passé
(pratique du territoire ancien, pratique des ruines, héritage architectural, permanence
de certains motifs). Ces résultats de ces recherches ont fait l'objet de plusieurs
communications (Université de la Sorbonne et EHESS) et ont été publiés dans un
ouvrage « Les Hopi d'Arizona ; six études anthropologiques, L'Harmattan, 2004 ».
Représentation de l’espace chez les Lacandons – Chiapas Mexique
Équipe
Patrick PEREZ
A partir de 1998, Patrick Pérez a amorcé un nouveau terrain dans un milieu
physiquement et humainement complètement différent de celui des Pueblo. En
travaillant avec les Lacandons (Chiapas, Mexique), au cœur de la forêt du même
nom, avec une population semi sédentaire vivant encore largement de cueillette et
de chasse (en particulier dans les familles pauvres), à l'architecture domestique
presque insignifiante, Il voulais observer comment un groupe, que presque tout
oppose aux Pueblo, élabore son espace de vie. Aussi est-ce la question des
représentations de l'environnement qui a mobilisé le plus son attention
(apprentissages des sentiers, connaissance botanique et zoologique, toponymie,
cosmologie, liens entre les espèces animales, catégories du vivant, ontologies).
Comme précédemment les résultats de ces recherches ont fait l'objet de plusieurs
communications (Colloque du CNRS / INALCO, séminaires de l'Université de Toulousele-Mirail et de l'EHESS ), et ont été publiés dans un ouvrage « Petite encyclopédie
maya ; l'environnement des Lacandons de Lacanjà, L'Harmattan ». Accessoirement
un vocabulaire de la langue lacandon a également été publié.
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et développement durable
Équipe
Monique BARRUÉ-PASTOR, Michel BARRUÉ, Serge
FARAUT, Frédéric LESUEUR
Partenaire
Juan Sanchez Alvarez professeur de l’Université d’Osorno
(Chili) - programme ECOS-CONICYT
Forêt et développement durable au Chili, indianité mapuche et
mondialisation
Équipe
Monique BARRUÉ-PASTOR
L’année 2002-2003 a été consacrée à la coordination et la réalisation d’un ouvrage
de synthèse par Monique Barrué-Pastor faisant suite au programme franco-chilien
qu’elle avait co-piloté pendant quatre ans ( 1997-2001) et qui avait donné lieu à un
rapport de fin d’études (400p) en 2001. Il s’agit du programme de recherche ECOSCONICYT, sur « Les conditions d’un développement durable dans la Région des Lacs
au Chili » sous la responsabilité de M. Barrue-Pastor (France) et de J. Sanchez
(Chili).
Le travail de collaboration a continué entre les six co-auteurs (trois chercheurs
chiliens et trois chercheurs français) au cours des séjours à Toulouse effectués par
Juan Sanchez Alvarez et Nicolas Saez Villalobos, en 2002 et 2003, où ils ont été
accueillis par l’équipe MAP-asm. Monique Barrué-Pastor a assumé l’organisation et
l’animation de séminaires de travail centrés sur la publication d’un ouvrage collectif
de synthèse valorisant les résultats d’échanges très fructueux tant interdisciplinaires,
entre chercheurs ethno-géographes, géographes physiciens, politologues et socioéconomistes qu’internationaux.
Elle a assuré en France la totalité de la réalisation de cet ouvrage : conception,
organisation, consignes aux auteurs, relectures et demandes de corrections,
traduction des textes et des cartes fournis en espagnol, reformatage des graphes en
numérique, etc. mais aussi, illustration de tous les chapitres à partir des deux films
numériques réalisés sur le terrain dont elle a extrait des photographies avec l’aide
des chercheurs spécialisés de l’équipe. Après relecture critique du Comité éditorial,
propositions de restructuration et de modifications aux auteurs , relecture et
reformatage, l’ouvrage - « Forêt et développement durable au Chili, indianité
mapuche et mondialisation », Monique Barrué-Pastor (Ed.), Édition des PUM,
Toulouse, 287p. - est enfin paru en librairie en Mai 2004. Le co-responsable du
programme pour la partie chilienne, le professeur Juan Sanchez Alvarez de
l’Université d’Osorno, se charge de la publication au Chili en espagnol.
Nous sommes en train de chercher de nouveaux moyens financiers pour poursuivre
notre collaboration et de construire un nouveau programme intégrant les architectes.
Des contacts ont été pris avec l’École d’Architecture d’Osorno, mais aussi avec celle
qui vient de se créer dans l’île de Chiloe et qui est très intéressée par des études sur
l’architecture vernaculaire en bois et l’analyse des dynamiques paysagères
Page 141
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Équipe
Michel BARRUÉ, Jean-Henri FABRE,
Monique BARRUÉ-PASTOR, Serge FARAUT, Patrick PÉREZ
Partenaires
Le GIP “ EPAU”: L’Europe des Projets Architecturaux et
Urbains
L’objectif général du GIP est d’Associer chercheurs et acteurs de l’urbanisme et de
l’aménagement dans une démarche d’observation et de réflexion sur des opérations
concrètes d’aménagement - « la fabrique de l’urbain ». Cette démarche doit
déboucher sur la mise à disposition auprès des acteurs et chercheurs concernés des
expériences, méthodologies, pratiques identifiées…
A Toulouse les chercheurs pressentis sont ceux de l’École d’Architecture et du
CIRUS (UMR CNRS de l’UTM) en priorité, mais aussi ceux de l’Université des
Sciences Sociales (IEP, Droit) de l’Université Paul Sabatier et de l’IEJUC.
Le travail sur le programme POPSU (Réseau PUCA - GIP EPAU) en est maintenant
dans sa phase de démarrage effectif : l'accord des premiers partenaires locaux
(CAGT, Ville de Toulouse, SEM Blagnac Constellation, SETOMIP) est formalisé sous
forme d'une convention actuellement en cours d'adoption par les différentes
instances.
Une présentation des sites retenus par les partenaires locaux (Aéroconstellation,
Andromède, Borde Rouge, Monges-Croix du Sud et GPV ) est en cours
d’élaboration. Ce document, qui permettra de formaliser la demande initiale des
partenaires institutionnels, a été soumis au comité de pilotage et présenté début
décembre 2004 à la réunion générale des villes à Paris. Hormis Toulouse, six autres
villes sont concernées : Lille, Lyon, Montpellier, Bordeaux, Nantes.
Dans ce contexte, l’équipe du MAP-Asm a élaboré une proposition de participation
sur le thème « Le paysage dans les processus de Projets Urbains » sous la
responsabilité de Michel Barrué et Jean Fabre. Il s’agit de travailler à l’interface de la
dimension architecturale, culturelle, patrimoniale et environnementale pour traiter de
la place, des enjeux et des stratégies paysagères à l’œuvre ou pas dans les projets
urbains.
Page 143
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architecturale et paysagère
Équipe
Serge FARAUT, Frédéric LESUEUR, Patrick PÉREZ
Partenaires
Pierrick FOUÉRÉ, AFAN Aquitaine
Béatrix MIDANT-REYNES, École Française du Caire,
l’équipe RmR du MAP-gamsau
Restitution d’habitat néolithique
Équipe
Frédéric LESUEUR, Patrick PÉREZ
Ces quatre dernières années, le laboratoire mené à bien trois restitutions d'habitats
néolithiques dans le cadre d'une coopération avec l'équipe d'archéologues de
l'EHESS-Toulouse (équipe de Jean Vaquer - CNRS-, Jean Guilaine - Collège de
France -). C'est dans le cadre d'une demande de leur part, que nous nous sommes
investi dans ce domaine complexe. Les archéologues voulaient que nous rendions
compte, en tant qu'architectes, des possibilités de structures tridimensionnelles des
habitats, connus uniquement par leurs traces en plan. C'est un travail passionnant et
délicat que celui-là, faisant intervenir tant les évaluations de connaissances
technologiques (pour les assemblages), que la résistance des matériaux, la
palynologie, les savoirs structuraux de l'architecte, l'anthropologie matérielle... Les
risques de se tromper sont importants, mais chaque nouvel examen d'habitat permet
d'étendre notre outillage conceptuel ainsi que notre bagage d'administration des
preuves. Nous avons donc restitué récemment un ensemble fortifié de grandes
maisons (Aude, site du Mourral, 5000BP), une grande maison avec enclos et jardins
(Dordogne, site de Douchapt, 4000BP), ainsi qu'un habitat temporaire de pasteursnomades (Egypte, site de Adaïma, 6000BP). Les restitutions ont été publiées dans
les monographies de fouilles.
Restitution des bâtiments arténaciens de Beauclair à Douchapt en Dordogne
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Page 146
Outils numériques de modélisation et de simulation du paysage
Équipe
Serge FARAUT, Frédéric LESUEUR
Modélisation spatio-visuelle 2D et 3D, traitements numériques des images
photographiques, étude, développement et évaluation des outils numériques
d'acquisition, de traitement et de synthèse d’images constituent les outils de base
des méthodes d'analyse paysagère que mettons en oeuvre.
Cette problématique est développée 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).
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Architecture, société et
risques catastrophiques
et risques catastrophiques
Équipe
Monique BARRUÉ- PASTOR, Michel BARRUÉ, Jean Henry
FABRE, Serge FARAUT, Frédéric LESUEUR, Guy Hermann
PADENOU, Patrick PÉREZ, Patrice PILLOT
Partenaires
IEJUC ( Institut des Etudes Juridiques, de l’Urbanisme et de la
Construction), EA 1919, UFR Sciences Juridiques de Toulouse
1 – D. TOMASIN ( Dir.)
Laboratoire « Mécanique et Transfert en Géologie » de
l’Université Paul Sabatier, Jacques Inglès (Dir.)
Dynamiques Rurales, UMR , Université de Toulouse le Mirail
D. Coquart (Dir.)
LADYSS UMR 7533 CNRS et Université de Paris VII, JeanPaul Billaud (Dir.)
MSH de l’Université Toulouse le Mirail, Axe « Territoire, Ville et
Mobilité », ateliers « Architecture et Société » et « identités »
La culture du risque en pays toy : architecture, société locale, risques naturels,
patrimoine, plans d’aménagement et développement des territoires montagnards,
dans le Haut Lavedan.
La construction de ce programme de recherche placé sous la responsabilité de
Monique Barrué-Pastor a mobilisé une équipe interdisciplinaire composée d’une
dizaine de chercheurs issus de quatre laboratoires différents. Il a fait l’objet d’une
demande d’aide au CCRRDT de la Région Midi-Pyrénées, en 2004. À ce jour nous
n’avons toujours pas de réponse.
Quelle que soit l’issue de cette démarche, l’ensemble de l’équipe MAP-asm
impliquée dans ce projet, ainsi que les autres partenaires, sont bien décidés à tout
mettre en œuvre pour le réaliser, y compris en démarrant sur financement propre.
La plupart des équipes rassemblées autour de ce projet ont en effet, déjà travaillé
sur la question et souhaitent s’engager dans une collaboration interdisciplinaire
permettant de mettre en confrontation les divers résultats disciplinaires acquis , de
multiplier les regards croisés sur un même territoire, dans l’objectif de déboucher sur
une analyse globale intégrant toute la complexité de la question traitée. De nouvelles
investigations communes sont prévues sur le terrain, en complémentarité avec les
recherches antérieures. Le démarrage est prévu en 2005.
L'objectif est d'analyser dans une zone de montagne particulièrement touchée par les
catastrophes naturelles (avalanches, glissements de terrain, décrochements
rocheux, inondations) l’histoire des évènements catastrophiques, leur inscription
territoriale, les perceptions, les systèmes de représentation et les modes d'intégration
de ces risques, tant dans les mémoires (individuelles et collectives) que dans les
pratiques et les modes de vie, ainsi que dans l'architecture vernaculaire, dans les
projets d’aménagement, mais aussi dans les procédures de mise en œuvre des
politiques publiques et dans les outils juridiques récemment disponibles.
Les catastrophes et les risques seront donc analysés dans leurs multiples
dimensions (historique, physique, sociale, psychologique, politique, économique,
juridique, technique). La multiplication des sources d'information, témoignages,
enquêtes, analyses critique de documents, relevés et prises de vue, recherchés
autant dans les archives que sur le terrain aujourd'hui, rend possible une étude
diachronique et synchronique, qui seule peut permettre d'éclairer la globalité et la
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complexité des phénomènes d’amnésie ou d’intégration dans le fonctionnement
social. La multiplication des partenaires en est le corollaire.
Protection pour les granges exposées aux avalanches d'hiver et de printemps, vallée de
Barèges ,Hautes Pyrénées. (Dessin Michel Barrué)
Un exemple de grange à étrave pour la protection contre les avalanches de printemps , vallée
de Gèdres-Gavarnie dans les Hautes Pyrénées. (Photographie Michel Barrué)
Si l’on se réfère aux impératifs du développement durable, malgré ses ambiguïtés
(sur lesquelles nous aurons l’occasion de revenir dans notre travail), il a au moins le
mérite d’avoir mis en avant le principe de négociation et d’intégration des pratiques
et des savoir-faire locaux, pour élaborer de nouvelles bases de développement des
territoires et des sociétés. Dans ce contexte, le concept de patrimoine culturel et
architectural est utilisé en tant qu’outil de développement local.
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Ainsi, nous nous proposons, dans une zone de montagne où se cumulent les risques
naturels - avalanches, crues, ravinements, laves torrentielles, mouvement de masse
et écroulements rocheux - d’analyser la « culture du risque » qui existe dans le pays
TOY (notamment dans son architecture) et donc d’une certaine manière de
contribuer à sa réhabilitation et à sa prise en considération dans les processus de
prise de décision et d’élaboration des plans d’aménagement locaux.
Résultats attendus, portée et impacts :
La diversité du milieu géographique et la diversité des risques naturels qui y sont
liés, la richesse des archives historiques, la vivacité des pratiques de transmission
orale de l'histoire des familles et des événements catastrophiques, une architecture
paysanne spectaculairement adaptée à la diversité des risques naturels, ont fait du
"pays Toy" un site expérimental d'étude des relations entre société rurale et
environnement montagnard à risque.
Ce territoire et cette société ont fait l’objet d’études et d’interventions diverses en
conformité avec les spécialités et les fonctions des partenaires engagés dans ce
projet. Mais les moyens n’ont jamais été réunis à ce jour pour aboutir à une synthèse
commune mettant en relation les différents savoirs et savoirs faire et la confronter
aux enjeux très récents et à venir en matière d’aménagement et de développement
durable de la zone de montagne.
Le terrain choisit constitue à ce titre un domaine expérimental pour la validation de
la démarche interdisciplinaire et interprofessionnelle qui est proposée et à
l’élaboration d’une culture scientifique et technique centrée sur les rapports entre
« société et risque naturel en montagne » intégrant les connaissances et les savoirs
faire locaux.
Si de nouvelles relations interdisciplinaires sont en train de se construire, qui
cherchent à faire la preuve de leur capacité à ouvrir un champ original de recherche
à l'interface des sciences de la nature et de la société, en conformité avec les
problématiques environnementales qui font primer la dimension sociale, les
collaborations avec les agents qui ont en charge la mise en œuvre des politiques
publiques restent à construire. Quant à l’objectif d’y intégrer les savoirs des
populations locales, c’est un défi qui n’a que très exceptionnellement été relevé, au
nom du développement durable, partout dans le monde
Les partenaires institutionnels de ce projet sont :
•
Office national des Forêts, Services de la RTM ( Restauration des Terrains en
Montagne) de la Haute-Garonne ( M. Truche Dir.) et des Hautes –Pyrénées ( M.
Bouvet Dir.).
•
Elus des Collectivités locales de Luz Saint -Sauveur, Gèdre, Barèges et
Gavarnie. Communauté de communes de Gèdre/ Gavarnie.
•
Experts du CEMAGREF Grenoble ( Mrs. Gillet et Brugnot ).
•
Organisations professionnelles ( notamment le Syndicat d’éleveurs de Barèges
– Gavarnie, Présidente : Marilyse Broueilh et la Commission Syndicale de la
Vallée de Barèges.
•
Établissements Publics ( Parc National des Pyrénées, SEATM, ...).
•
Association « Mont Perdu Patrimoine Mondial »
Page 149
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Dessins et tracés d’architecture dans l’Antiquité
Équipe
Jean-Henri Fabre
En inscrivant l’architecture dans le champ de la production sociale de l’espace, il
s’agit de montrer par l’observation du dessin d’architecture les relations qu’elle
entretient ou a entretenu avec le sacré et la représentation du monde, la géométrie
et la technique, les stratégies professionnelles.
L’histoire de l’architecture est ici investie par celle du dessin parce que celui-ci,
quelles qu’en soient les espèces, ouvre à la fois sur le domaine des arts –
l’interprétation et la représentation symbolique du monde – et sur celui de la
technique – l’aménagement matériel du monde. Une approche historique du dessin
d’architecture devrait par ce double point de vue exposer comment l’architecture
conjugue les arts et les techniques en dépassant l’ancienne et stérile opposition :
l’architecture, art ou technique.
La valorisation de ce travail s’effectuera dans la réalisation d’un ouvrage traitant du
dessin et du tracé d’architecture dans l’Antiquité méditerranéenne : malgré le
renouvellement de l’historiographie de l’architecture depuis que celle-ci a été inscrite
dans le champ de l’histoire du travail, rares sont, dans l’édition française, les
ouvrages consacrés spécifiquement au dessin d’architecture et tous traitent de
périodes allant du moyen âge à la période contemporaine.
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THÈME 3
PROCESSUS
DE PRODUCTION DE
BÂTIMENTS
PROCESSUS DE
PRODUCTION DE
BÂTIMENTS
Responsable : Jean-Claude Bignon
Farid Ameziane (jusqu’au 15 novembre 2003)
CoCAO : un environnement logiciel coopératif
157
Batimage : recherche d’informations techniques par l'image
171
183
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 le thème « 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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CoCAO : assistance a la coopération
en conception / construction
Équipe :
Jean-Claude Bignon, Gilles HALIN,
Mohamed BOUATTOUR, Doctorant
Damien HANSER, Thèse soutenue le 31 octobre 2003
Sylvain KUBICKI, Doctorant
Partenaire :
Équipe ECOO de l’UMR LORIA
1
Le projet CoCAO 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 destiné aux acteurs de l’architecture et
du BTP.
La coopération dans le bâtiment
État de la question
La question de la coopération apparaît aujourd’hui comme un enjeu critique dans les
pratiques quotidiennes du bâtiment et au centre de nombreux travaux de recherches.
Les interrogations sur les méthodes et outils comme les IFC, la maquette
numérique, la gestion partagée de projet, les ontologies… en sont des illustrations.
D’ailleurs au quotidien, l’essor des techniques d’information et de communication
oriente déjà de nouveaux comportements et va probablement « tirer » des demandes
nouvelles. À titre d’exemple, la téléphonie mobile produit aujourd’hui une
augmentation des situations d’échanges qui favorise l’activité collective. Elle s’est
développée comme un outil de communication autorisant un renforcement de la
coopération. Il est aisé de joindre un correspondant en n’importe quel endroit pour
préciser une question, lever une incertitude, organiser un rendez-vous ou encore
prendre une décision ou passer une commande. La continuité des flux d’information
rendue possible par les protocoles IP et la facilitation des transferts d’images devrait
accroître cette tendance.
1
Collaboration avec l’équipe ECOO (Environnement pour la COOpération) du Loria
(laboratoire LOrrain en Recherche en Informatique et ses Applications).
2
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 157
Page 158
De toute évidence, l’oralité qui caractérise fortement le secteur du bâtiment a gagné
sans le dire en efficacité coopérative. L’accroissement de la communication orale est
un facteur d’amélioration des échanges entre intervenants. Notons pourtant que ce
type d’échange reste spontané et peu coordonné et que par définition il ne laisse pas
une grande place à la traçabilité de ce qui est échangé.
Mais si l’oralité a gagné en efficacité coopérative, il faut aussi constater que dans le
même moment les autres formes d’échanges (pièces écrites, dessins…) ne reposent
encore aujourd’hui que sur quelques dispositifs pauvres comme les documents
attachés aux courriers électroniques ou les boîtes à documents partagés. Nous en
sommes toujours au stade de l’échange de documents et pas encore au stade du
partage de l’information. Quant à l’idée d'une interopérabilité forte des outils logiciels
fondée sur des formats "intelligents" afin d’améliorer les échanges, elle est loin d'être
appliquée.
Pour répondre à cette situation de nombreuses tentatives d’importations d’outils des
secteurs de l’industrie manufacturière comme les gestionnaires de flux de taches
(workflow) ou les collecticiels (groupware) ont été conduites. Mais si elles n’ont pas
atteint les effets escomptés, c’est largement parce que ces outils restent peu adaptés
aux besoins des différents acteurs du bâtiment.
Si les IFC en sont encore au même niveau que l’espéranto dans la communication
mondiale, c’est-à-dire celui d’un langage structuré mais peu pratiqué, c’est
probablement parce qu’un langage pour être efficient doit s'inscrire dans une culture
partagée.
Nous pensons que l'indispensable développement de la coopération dans les
domaines de l'architecture, de l'ingénierie et de la construction ne pourra se faire que
s'il s'appuie sur des méthodes, des langages et des outils qui répondent à deux
conditions fondamentales :
•
Prendre en compte les particularités générales du bâtiment en tant que système
de production ouvert.
•
Répondre aux besoins différenciés de chacun des acteurs.
Tous les thèmes d’actualité qui traversent aujourd’hui la réflexion sur les méthodes et
outils de coopération doivent être lus à l’aune de ces particularités du domaine de la
conception-construction.
Particularités du secteur de la conception-construction du bâtiment.
Identifier les particularités du secteur de la conception-construction est un préalable
à toutes propositions d'instrumentation de la coopération. Celles-ci sont connues et
ont déjà fait l’objet de plusieurs travaux de recherche, c'est pourquoi nous n'en ferons
ici qu'un rappel succinct :
•
La production du bâtiment est toujours une activité située. La dépendance d’un
édifice à sa localisation (données sitologiques, réglementaires, climatiques…) en
fait toujours une production prototype.
•
Il existe une grande unicité de chaque projet. Si les tâches élémentaires à
mener font l’objet d’une reproductibilité pour des raisons de rentabilité, la
combinaison des tâches est particulière à chaque opération.
•
Le déroulement d’une opération se fait sur une longue durée avec de nombreux
temps non directement productifs. Les flux d’informations et de décisions sont
souvent discontinus.
•
L’activité du bâtiment (de la programmation-conception à la réalisationmaintenance) est portée par de nombreux acteurs indépendants entre lesquels il
n'existe pas de relations hiérarchiques fortes. Chaque intervenant conserve (et
préserve) une part d’autonomie.
•
Les acteurs en présence s’inscrivent dans des structures professionnelles très
hétérogènes par leur taille, leur statut socio-économique (artisans, grandes
Page 158
Page 159
•
entreprises…) et qui font appel à des cultures, des méthodes de travail, des
outils d’échanges très différents.
Les équipes de conception-construction sont éphémères et évolutives. Le
concept d’entreprise-projet caractérise bien la dimension temporaire qui unit les
acteurs à un moment donné pour une opération donnée. L’éphémérité indique la
recomposition lors de chaque nouvelle opération des équipes. Tandis que
l’évolutivité indique que l’équipe est en constante transformation durant
l’évolution du projet.
De cette situation qui caractérise le système de production du bâti en France, il
résulte des particularités concernant les échanges d’informations et les modes de
coopération :
•
Il existe peu de capitalisation collective des savoirs et des savoir-faire.
•
Les relations entre acteurs sont fondées sur des protocoles explicites de haut
niveau (mission des acteurs, phases MOP…) mais sur beaucoup d’implicite aux
niveaux inférieurs.
•
Les intervenants conduisent des stratégies d'échanges d'informations
différenciées en préservant fréquemment une part de non-dit.
•
La coopération et les échanges s’appuient sur des méthodes et des outils
« rustiques ».
À cette situation traditionnelle du bâtiment viennent s’ajouter aujourd’hui de nouvelles
conditions de production. On citera en particulier :
•
L’accroissement du nombre d’exigences et de la qualité attendue
(réglementations renforcées, démarches qualité, HQE…).
•
L’augmentation du nombre d’acteurs (AMO, Pilote, SPS, Coordinateur
environnement…).
•
La fragmentation et l’explicitation accrue des activités afin d’assurer des
contrôles de qualité (traçabilité…).
•
La diminution des délais productifs qui oblige à des activités de moins en moins
séquentielles et de plus en plus synchrones.
•
Un accroissement de la concurrence par les prix.
Ces nouvelles donnes ne font que renforcer la nécessité d'un développement de la
coopération et l’amélioration de la coordination à chaque projet mais dans le respect
des particularismes identifiés précédemment.
Un modèle de l’activité coopérative
Afin de constituer un socle théorique commun aux différents travaux de recherche
nous avons développé un modèle dont l’objectif est de représenter les concepts
fondamentaux qui structurent l’activité coopérative et les relations entre ces
concepts. L’objectif du modèle est de pouvoir décrire le contexte d’une activité
coopérative.
Ce modèle constitue une interprétation des théories actuelles orientées vers la
représentation des protocoles sociaux sous-jacents aux activités de groupe.
L’orientation que nous avons prise a été de rechercher les relations existant entre les
éléments constitutifs d’un projet (acteurs, activités et documents). Le modèle ainsi
créé est nommé ‘le méta-modèle de coopération’ et utilise l’architecture en couches
proposée par l’OMG3.
3
L’OMG est un groupe impliquant un grand nombre d’industriels de l’informatique et des
services. Son objectif initial était de déterminer une standardisation des formalismes de
modélisation entre les différents membres de l’organisation, afin de permettre une meilleure
interopérabilité de leurs outils et de leurs référentiels respectifs.
Page 159
Page 160
Figure 1 : Les concepts principaux du méta-modèle de coopération orienté ‘relations’.
Une première version du modèle a servi de base aux travaux de recherche orientés
« documents » (cf. Figure1.).
Les concepts fondamentaux en sont les suivants :
•
•
•
Un acteur se caractérise par sa capacité d’action et possède une autonomie
dans sa prise de décision. L’acteur agit, donne son opinion ou produit de
l’information à l’intérieur du projet. L’acteur agit à l’intérieur des activités
constituant le projet, et entretient des relations avec son environnement en
collaborant avec d’autres acteurs et en produisant des documents et des
ouvrages.
Les activités constitutives d’un projet présentent plusieurs niveaux de granularité
: projet, phase, étapes, tâche. La loi sur la maîtrise d’œuvre publique définit les
grandes phases d’un projet ainsi que les niveaux de détail correspondants.
Un document métier représente les constituants d’un « delivrable », c’est à dire
l’ensemble des pièces relatives à un point d’un contrat. Par exemple un dossier
de consultation des entreprises comprendra des plans, des tabulaires et des
textes.
Les relations entre ces concepts ont été caractérisées de la manière
suivante :
•
•
•
•
•
Les relations entre acteurs et activités sont intimement dépendantes du rôle d’un
acteur dans une activité (responsable, producteur).
Les relations entre acteurs et documents sont proches de celles utilisées dans
l’édition : supervise, conçoit, commente, consulte, modifie, diffuse.
Les relations entre activités et documents sont relatives à la production
d’information : génère, utilise (cahier des charges, normes références, contrats)
Les relations entre acteurs trouvent leur terminologie dans la gestion des
ressources humaines : dirige, collabore (fournit et reçoit de l’information).
Les relations entre documents sont celles utilisées dans la gestion de
configurations : nouvelle version, fait référence à, est la synthèse, etc.
Page 160
Page 161
•
Les relations entre activités sont de l’ordre de la planification : suit, précède, est
inclus dans etc.
L’évolution de nos travaux à conduit plus récemment à enrichir le modèle de base en
faisant émerger un quatrième concept celui d’ « objet » qui est porteur du contenu du
projet (cf Figure 2). Cette nouvelle version de notre modèle sert de socle à nos
travaux orientés « sémantique ». Il prend en compte l’échange de données au
moyen de la définition des ouvrages (instanciation des objets).
Figure 2 : Insertion du concept d’ « objet » dans le méta-modèle
Les ouvrages :
Le caractère implicite qui prime dans l’acte de bâtir un ouvrage fait que c’est l’acteur
et non pas le système qui doit prendre l’initiative de mener une action de
coordination ou de régulation de l’activité du groupe. Il est par conséquent impératif
de permettre aux acteurs d’obtenir une information fiable concernant l’état du projet
afin de déterminer les actions à mener. En s’intéressant plus aux contenus de ces
informations échangés au cours de la conception d’un projet, les ouvrages occupent
le coeur du sujet. Chaque ouvrage est caractérisé par des données géométriques,
topologiques et sémantiques, etc. De la même manière, chaque ouvrage du projet
entretient des relations avec son ‘environnement’, c’est à dire avec les acteurs qui
les conçoivent, les documents qui les représentent et les activités qui leur donnent
naissance.
Page 161
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L’analyse de certains ouvrages types de quelques projets de construction en bois
nous a permis de mettre en place le modèle des ouvrages et un tableau de
classification de la sémantique utilisée la conception des ouvrages. Le tracé de ces
informations permet de structurer une aide à la conception des ouvrages en
essayant de grouper le maximum de renseignements lors de leur création.
Les relations des ouvrages avec les autres concepts :
•
•
•
•
Les relations entre activités et ouvrages sont réparties dans le temps et
montrent l’évolution des ouvrages tout au long du cycle de vie du bâtiment. Ce
sont des relations dynamiques : un projet est représenté par une maquette
numérique, celle-ci évolue à travers des phases, des tâches.
Les relations entre acteurs et ouvrages sont associatives. Elles font référence
aux interventions des acteurs sur les ouvrages et permettent de distinguer le
travail de chacun. Ce sont des relations dynamiques : un architecte crée,
modifie, supprime, ajoute un nouveau, valide un ouvrage, etc. L’étude de cette
relation nous a permis d’identifier la partie de la sémantique des ouvrages qui
peut intéresser chacun des acteurs selon leurs professions. Cette étude à
permis de mettre en place un tableau de classification de cette sémantique
suivant les divers centres d’intérêt des acteurs. Ce tableau est utilisé pour mettre
en place des filtres pour certaines applications.
Les relations entre documents et ouvrages sont relatives à l’attribution et la
spécification des informations. Ce sont des relations statiques : un document
décrit une catégorie d’ouvrages, un ouvrage fait référence à certains documents,
etc.
Les relations entre ouvrages sont relatives à leur conception. On distingue ceux
liées à leur perfectionnement dans le temps et ceux liés à leur organisation dans
l’espace. Ce sont des relations dynamiques. On distingue aussi des relations
liées à la nature des rapports entre les parties physiques. Ce sont des relations
statiques : un mur repose sur une dalle, une fenêtre est contenue dans un mur,
une maquette numérique évolue en une autre version, un mur est subdivisé en
plusieurs parties de mur, etc.
La coopération en phase de conception
Une approche orientée « document »
Nos premiers travaux ont porté sur une compréhension de l’activité coopérative
centrée sur l’échange de documents entre acteurs et sur le développement d’outils
qui améliorent les dispositifs actuels.
Les documents sont les objets intermédiaires les plus couramment utilisés au cours
de la phase de conception d’un projet de bâtiment. Ils servent à la fois de vecteur
d’échange et de mémoire du projet. Régler les problèmes d’accès aux documents
partagés est une question largement antérieure à l’introduction de l’informatique
dans la gestion du travail collectif (notamment dans les outils du travail coopératif
assisté par ordinateur - TCAO), et apparaît dès lors que des documents sont diffusés
à plusieurs acteurs. Dans ce cas, il devient impératif que chacun sache si le
document qui est en sa possession est à jour et s’il est dans un état stable, etc. De
même, un acteur doit pouvoir retrouver simplement quelles sont les différences entre
deux versions et quelle est la version récente.
Critique des solutions existantes
Les systèmes coopératifs dédiés au TCAO permettent la structuration de la
communication et des échanges de données entre les utilisateurs. Ils mettent à
disposition dans un espace donné la connaissance requise pour le travail des
Page 162
Page 163
utilisateurs et des outils technologiques associés à des applications informatiques,
etc...
Cependant ces outils sont confrontés à certaines difficultés :
•
•
Les acteurs ont souvent montré de grands a priori concernant l’apport de la
technologie dans une activité de groupe. Ces acteurs estiment que le rapport
entre le temps investi dans l’appropriation de l’outil et le bénéfice attendu n’est
pas avantageux pour eux par rapport aux moyens classiques.
Le contexte financier de la construction rend difficile l’application de nouveaux
outils. Les budgets étant calculés au plus près, il est légitime de s’interroger sur
le fait de savoir qui va supporter la mise en place et la maintenance d’un outil,
de même il est difficile de faire accepter à un acteur de supporter une charge de
travail supplémentaire sans le rétribuer en conséquence. Il est donc difficilement
possible de mettre en place ce rôle de ’médiateur’ des échanges supportés par
l’outil
Pour surmonter ces difficultés, ces outils doivent prouver leur efficacité en donnant
une bonne vision du contexte du projet. Cette vision englobe une mémorisation des
documents produits mais aussi leurs fondements et l’enchaînement des actions
ayant conduit à l’état actuel. Les apports de ces outils ne doivent pas se limiter à
cette mémorisation organisationnelle. L’augmentation de la capacité d’action passe
par la mise à disposition de fonctionnalités permettant la synchronisation des acteurs
et favorisant la conscience de groupe. L’outil de TCAO se place par conséquent sur
un plan de médiatisation de l’activité de groupe.
Naissance d’une plateforme coopérative
La mise en oeuvre du méta-modèle de coopération, a été effectuée dans la plateforme coopérative «Bat’Group» qui a servi de support à différentes expérimentations.
Cet outil utilise un mode de navigation aisée et intuitive, afin d’éviter les phénomènes
de surcharge cognitive. Afin de rendre la plate-forme Bat’Group utilisable par tous les
acteurs potentiels d’un projet, nous avons choisi une architecture de type
client/serveur à plusieurs niveaux. Le contrôle de la navigation est géré par
l’hyperdocument, le modèle (instanciation du meta-modèle) valide les actions de
l'utilisateur relativement aux règles métiers (domaine) et à son rôle dans le projet. La
persistance des données est assurée par un Système de Gestion de Bases de
Données (SGBD) (cf. Figure 3).
Figure 3 : Architecture Multi-niveaux de Bat’Group
Pour accéder à la plate-forme de Bat’Group, deux formes d’interfaces ont été
réalisées Bat’Map qui met en oeuvre une visualisation graphique contextuelle et
Page 163
Page 164
Bat’Classic qui propose une interface hiérarchique classique de visualisation des
éléments du projet. L’application Bat’Map (cf. Figure 4) permet la visualisation
interactive des éléments du projet au moyen de nœuds et représente les relations
entre ces concepts (les acteurs, les activités et les documents) par des liens.
Figure 4 : L’interface graphique contextuelle : Bat’Map
Une première expérimentation, réalisée dans une agence d’architecture, a démontré
que le modèle de coopération, la visualisation contextuelle et son interactivité
peuvent être utilisés pour manipuler et représenter un projet réel. Un projet, de taille
réelle, a été saisi entièrement dans le prototype Bat’Group. Tous les acteurs,
documents, activités et relations ont été identifiés et représentés dans l’outil. Nous
avons ensuite proposé aux architectes de l’agence d’utiliser la visualisation
contextuelle pour retrouver un certain nombre d’éléments du projet (auteur d’un
document, documents générés par une activité, etc.) Après une courte période
d’adaptation, l’ensemble des architectes était capable de réaliser les tâches
proposées.
Une approche orientée « sémantique »
Dans un deuxième travail de recherche, nous avons cherché à mieux prendre en
compte la sémantique de ce qui s’échange et autour de laquelle s’organise la
coopération.
Dans l’approche coopérative fondée sur les objets, l’échange ne porte plus sur les
documents mais sur leur contenu et plus précisément sur les ouvrages et les
espaces qu’ils décrivent. Ces ouvrages (murs, fenêtres, etc.) ne sont pas seulement
définis par des représentations graphiques mais aussi par leurs caractéristiques
(composition d'un mur, surface d'un local, etc.) « L’objectif fondamental de la
modélisation des données, est de parvenir à une représentation explicite et formelle
de la sémantique des objets afin de permettre aux logiciels techniques de s’échanger
des ouvrages ou parties d’ouvrages » [I.A.I 2000]. Chaque objet modélisé appartient
à une classe, possède des attributs, des relations et des contraintes qui le
structurent.
Page 164
Page 165
Les IFC
Crées par l’IAI (l’Alliance Internationale pour l’Interopérabilité), les IFC (Industry
Fondation Classes) sont des classes qui constituent les structures de données
nécessaires à la réalisation d’une maquette numérique du projet de construction.
Cette dernière sera indispensable au partage de l’information technique entre
acteurs du projet. Les IFC représentent un nouveau standard d’échange et de
partage d’informations. Ils se veulent universels, interopérables, facilitant les
échanges et coordonnant les différents points de vues.
Les systèmes de gestion de projet utilisant les IFC commencent à être développé
(Ex : Active3d). Ce sont des plates-formes où les échanges sur le projet sont facilités
grâce à un accès des acteurs sur Internet simplifié. Chaque acteur suivant son droit
d’action a la possibilité de déposer et de récupérer des documents mais surtout des
maquettes numériques. Suivant une approche type ‘workflow’ (gestionnaire de
taches), chaque utilisateur est prévenu par e-mail du dépôt d’un document le
concernant ou d’une mise à jour d’une maquette numérique. Le système propose
aussi une traçabilité des différentes versions et des échanges.
En France, l’existence de ce type de plate forme reste limitée. Le développement de
tels outils reste tributaire :
•
des maîtres d’ouvrage qui hésitent sur l’importance de faciliter la coordination
des acteurs du projet
•
de la difficulté de changer les pratiques de travail actuelles des acteurs de la
construction.
L’identification de la capacité actuelle des IFC à structurer l’activité la conception
coopérative a permis de monter des lacunes dues à leur adaptation du monde de
l’industrie au bâtiment. Nous en avons identifié trois relatives à la dimension
coopérative :
•
la traçabilité et l’organisation des acteurs,
•
la prise en compte de l’évolution du projet dans la maquette numérique,
•
et la sémantique véhiculée par les ouvrages qui reste incomplète.
Le Projet Virtuel Coopératif
Pour concrétiser le nouveau modèle de coopération, nous avons fait évoluer
Bat’Group pour devenir un outil d’aide à la coopération dédiées aux projets
numériques (reposant sur l’utilisation des ouvrages et des maquettes numériques,
etc.). L’interface Bat’Map sera utilisé par les acteurs du projet suivant des droits
d’actions, géré par un coordinateur et vise une structuration totale du contexte du
projet autour de la notion d’ouvrage.
Page 165
Page 166
Figure 5 : Le contexte d’utilisation de l’interface Bat’Map
Évolution de l’interface Bat’Map
Nous avons adopté diverses représentations pour différencier : les états coopératifs
des nœuds, au moyen des couleurs (gris = inactif, bleu = en cours, vert = terminé et
rouge = attention) ; et les états relatifs à l’évolution des ouvrages, au moyen de
divers formats de nœuds (l’ouvrage supprimé, le nouvel ouvrage, l’ouvrage sans
changement et l’ouvrage modifié)
Avec le dépôt d’une version de maquette numérique, le système procède
automatiquement à l’identification des changements apportés aux ouvrages, ceci en
comparant les fichiers ‘.ifc’. Ensuite, le système crée les relations des ouvrages avec
l’acteur (auteur de la dernière version) comme responsable de ceux qui sont
supprimés et modifiés mais aussi des nouveaux mis en place. Les ouvrages sans
changement sont reliés à l’acteur de l’ancienne version. Ces relations permettent la
traçabilité des actions des acteurs durant le projet.
Pour faciliter la navigation sur Bat'Map, nous avons développé des filtres et des
fonctionnalités qui permettent d'avoir une visualisation flexible adaptée aux divers
besoins des acteurs. Par ailleurs, nous avons intégré dans Bat'Map un visualiseur 3D
qui permet de naviguer dans la maquette numérique. Ceci permet au concepteur de
disposer de plus d'informations sur les ouvrages qui la composent. Finalement, nous
avons doté Bat'Map de la possibilité de spécifier des liens vers d'autres logiciels pour
visualiser les documents, les images, les descriptifs, les plans informatisé, etc.
Dans l’objectif de tester la capacité de Bat’Map de structurer le contexte du projet,
nous avons mené des expérimentations sur deux projets de construction d’un abri à
sel et d’une extension d’une maison individuelle.
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Figure 6 : Visualisation du contexte du projet d’abri à sel avec la nouvelle version de Bat’Map
Ces expérimentations montrent que la comparaison des diverses versions de la
maquette numérique dans les différentes phases du projet, permet de tracer son
évolution et les actions des acteurs sur les ouvrages. Cette traçabilité fait partie de la
gestion de projet. La gestion de la sémantique relative aux ouvrages et aux
documents représente une aide à la conception potentielle. En effet, disposer de
l’ensemble des documents relatifs à un ouvrage donné favorise une conception plus
juste et qui tient compte du maximum de contraintes.
L’adaptation de Bat’Map à l’environnement de travail des acteurs reste un problème
à surmonter pour la validation du développement. Pour cela nous sommes en train
de voir la possibilité d’intégrer les fonctionnalités de Bat’Map dans des outils de CAO
communs.
La coopération en phase de construction
Une approche orientée « ouvrages »
La phase de mise en oeuvre est le moment du projet où l’objet (l’ouvrage) passe
progressivement de « l’état conçu » à l’état « réalisé ». La complexité de cette phase
naît principalement de la multiplicité des acteurs (et de leurs relations contractuelles),
du caractère unique de chaque projet et du fait que nombre de problèmes techniques
(solutions variantes, ordonnancement…) ne sont gérés qu’en phase de construction.
Les enjeux sont multiples :
•
Respect des délais (anticiper les problèmes, éviter les conflits),
•
Maîtrise des coûts,
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•
•
Contrôler la qualité d’exécution des ouvrages et leur conformité aux plans,
Etc.
Les activités de coordination et leurs limites
Actuellement deux grandes activités permettant d’assurer au mieux la coordination
en phase de chantier : la planification et la réunion de coordination.
•
Planification.
Cette activité consiste à décomposer les interventions de chacun en tâches
élémentaires, déterminer leurs enchaînements ainsi que le chemin critique. Cet
enchaînement de tâches est donc réparti dans le temps (date de début, date de
fin).
Pour permettre de diffuser cette information, il existe deux grandes méthodes
graphiques : diagramme de Gantt (vision simple et globale de l’avancement des
tâches planifiées et effectuées) et diagramme PERT (possibilité de déterminer
les blocages potentiels par le tracé d’un chemin critique).
•
Réunion de coordination
L’organisation de « réunions de chantier », hebdomadaires le plus souvent,
permet de faire le point sur l’avancement des travaux avec tous les acteurs, et
notamment d’identifier et d’essayer de résoudre les problèmes existants ou
anticipés. Cette réunion donne lieu à la production d’un compte-rendu validant
les décisions prises et les réserves émises de façon contractuelle.
Ces méthodes de coordination ont pour objectif d’assurer le bon déroulement du
chantier. Toutefois nous pouvons identifier un certain nombre de limites à ces
activités.
•
D’une manière générale, les activités de coordination génèrent une très grande
quantité d’information. Les méthodes employées ne permettent pas de créer des
liens entre les informations qui pourraient favoriser la coordination
•
L’information est diffusée dans sa totalité. On notera que toute l’information n’est
pas utile pour tous les acteurs. Les documents actuels ne permettent pas de
filtrer l’information en fonction des besoins de chacun. Souvent, la surcharge
informationnelle a un effet négatif car les acteurs ne retrouvent plus l’information
qui les concerne,
•
Enfin, la communication de l’information de coordination se fait sous des formes
basiques. La diffusion et la consultation des documents ne sont pas
véritablement contrôlées (fax, mail). Souvent on constate que les documents
eux-mêmes n’ont pas de liens entre eux (planning et compte-rendu par
exemple) et il est difficile de thésauriser cette information à des fins d’utilisation
ultérieure.
Modélisation du compte-rendu en tant qu’outil de coordination
Après avoir vérifié que le modèle de coopération initial répondait aux concepts
manipulés en phase chantier, nous avons instancié ce modèle afin de décrire la
structure et le contexte de la coordination en phase chantier basée sur la réunion et
le compte-rendu de chantier.
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Figure 7 : Intégration des concepts de coordination en phase chantier dans méta-modèle de
coopération
La figure 7 ci-dessus montre comment les concepts de coordination en phase
chantier, retranscrits dans le document de compte rendu de réunion, s’intègrent dans
le modèle de coopération.
Ce travail a été mené à partir d’une analyse de différents compte- rendus de
chantiers. Tous les documents visent à synthétiser les informations échangées au
cours de la réunion et à assurer leur transmission aux différents intervenants.
Leur structure se compose habituellement de trois grandes parties :
•
Des informations générales relatives à la réunion et au chantier : tableau des
participants, effectifs des entreprises, intempéries,
•
Des informations sur l’état d’avancement du chantier (tâches effectuées, en
cours ou à faire) et la coordination de ces tâches (ordre d’exécution),
•
Des points particuliers décrivant des problèmes (résolus ou à résoudre), des
remarques…
Nous avons également proposé un outil prototype qui utilise une base de données
permettant de saisir et de structurer l’information en relation avec le modèle de
coopération. Des interfaces Web permettent la diffusion de l’information du compterendu.
L ’objectif de l’outil est de proposer une diffusion nouvelle de l’information utile à la
coordination. Dans le cadre de ce développement, nous avons restreint notre champ
d’étude à certains concepts du document :
•
Les points d’avancement : information relative à l’avancement d’un ouvrage
particulier. On les décrit par acteur réalisant l’ouvrage,
•
Les points particuliers : information et description de problèmes singuliers. Ils se
caractérisent par un émetteur (auteur du point) et un ou plusieurs destinataires
(entreprises en interface par exemple). Ils peuvent concerner un ou plusieurs
ouvrages particuliers,
Page 169
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•
•
L’intégration dans un SI nous permet notamment de gérer certains points de
vue. Le prototype, dans son état actuel, propose des filtres sur l’information : par
acteur et par ouvrage,
Enfin, le modèle montre que des liens peuvent exister entre différents types
d’information : par exemple un point particulier peut concerner un ou plusieurs
points d’avancement. De plus, l’outil propose un lien chronologique
(photographies des divers états d’avancement de l’ouvrage) et un lien
géographique (ouvrages voisins).
Cet outil est actuellement en expérimentation sur un chantier de reconstruction d’un
collège. Pour laquelle nous visons trois objectifs principaux :
•
Définir le type d’information pertinent pour la coordination,
•
Valider les fonctionnalités de l’outil : structuration et visualisation de
l’information,
•
Vérifier les apports de l’imagerie de chantier dans la communication entre
acteurs.
La validation de cette expérimentation est des résultats pressentis est encore en
cours à ce jour. Elle est soumise à certaines difficultés dues à la nature même de la
proposition : remplacer des modes de communications existants et relativement
efficaces.
C’est pourquoi nous avons imaginé deux formes de validation :
•
Des entretiens avec les utilisateurs permettant à la fois de valider la pertinence
de l’information proposée (lien avec le compte-rendu officiel) et l’intérêt d’un
nouvel outil basé sur les TIC,
•
Une enquête basée sur un questionnaire afin d’évaluer l’intérêt et l’usage réels
des utilisateurs dans le détail : usage et intérêt pour les fonctionnalités
proposées.
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Conceptimage - assistance par l’image
à la conception - construction par l’image
Équipe :
Gilles HALIN, Jean-Claude BIGNON, Pascal HUMBERT
Sabrina Kacher, Doctorant
Sylvain KUBICKI, Doctorant
Partenaire :
Comité national pour le développement du bois – CNDB
Centre de Ressources et d’Informations Techniques - CRIT
La large diffusion actuelle d’information numérique donne à l’image un statut
privilégié. Du téléphone portable à la navigation sur le Web en passant par l’échange
de données, l’omniprésence de l’image numérique est indéniable. Les raisons de ce
succès se justifient non seulement par la forme numérique du support, mais aussi
par les qualités intrinsèques de l’image amplifiées par les facilités d’échanges
qu’offre ce type de support. Les caractéristiques liées à l’efficacité de l’image sont
connues et nombreuses :
•
Sensibilité physiologique importante du visuel,
•
Grande aptitude mnémonique des images,
•
Forte capacité d'encodage de l'information,
•
Traitement parallèle de l'information,
•
Message global instantané,
•
Effet de preuve,
•
Séduction de l’iconique,
•
Support privilégié pour le raisonnement spatial.
Chez les architectes, l’image (dessin, photo,…) joue un rôle clef dans les
mécanismes de la conception. L’image est à la fois une matière première à la
création, mais aussi une manière de voir et de percevoir un problème. L’image
assure également une fonction patrimoniale dans la constitution et la transmission
des doctrines et des espaces de référence architecturaux. Les modèles sont
transmis sous forme d’image. Cette culture du visuel conduit les architectes au
développement d’une intelligence spécifique que l’on peut nommer visuo-spatiale
dans laquelle de nombreux mécanismes de raisonnement se construisent « par
l’image ». L’image joue ainsi un rôle majeur dans un mode de raisonnement qui est
essentiellement abductif.
Face à ces remarques, il semble important d’étudier les utilisations possibles de
l’image pour l’accès à l’information tout au long du processus de conception construction architecturale, que ce soit à l’émergence de l’idée ou pendant la
réalisation du projet en passant par la communication au sein de l’équipe de
conception - construction ; ces constations nourrissent la problématique du projet
ConceptImage.
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Une première utilisation de l’image comme support à la recherche d’informations a
été étudiée et expérimentée; elle se place dans le cadre de la problématique sur
l’accès à l’information technique par l’image et plus particulièrement l’accès à
l’information sur les produits du bâtiment. La seconde approche utilise l’image
comme support à la recherche de références soit, dans la conception initiale, soit
dans la recherche d’une solution constructible liée à l’utilisation d’une technologie
précise. Enfin la dernière approche s’intéresse à l’utilisation de l’image comme outil
d’assistance à la coordination du chantier au travers de la construction de comptesrendus illustrés par des photographies.
Toutes ces approches reposent sur une nouvelle forme de recherche d’informations
qui utilise l’image comme support à la formulation du besoin en information.
La recherche d’information par l’image
La recherche d’information par l’image (RIIM) utilise la recherche d’images (RIM)
pour la formulation du besoin (cf. Figure 1). L’utilisateur en choisissant et rejetant des
images formule son besoin. Le choix en images est alors analysé pour construire
une requête permettant la sélection des produits. Pour que ce processus fonctionne,
il faut que les vocabulaires utilisés pour indexer les images et les produits soient les
mêmes.
La recherche d’information par l’image (RIIM) utilise la recherche d’images (RIM)
pour la formulation du besoin. L’utilisateur en choisissant et rejetant des images
formule son besoin. Le choix en images est alors analysé pour construire une
requête permettant la sélection des produits. Pour que ce processus fonctionne, il
faut que les vocabulaires utilisés pour indexer les images et les produits soient les
mêmes.
Ce mode de recherche peut être appliqué à toutes formes de recherche
d’informations où l’information recherchée possède une représentation concrète
pouvant être présente dans une image. En règle générale, la base d’informations
existe a priori et c’est la recherche par l’image que l’on vient greffer sur le système
existant pour offrir une formulation par l’image.
La réalisation de ce processus de recherche nécessite la mise en adéquation des
images proposées avec l’information recherchée. Les images contenues dans la
base d’images doivent être représentatives des informations disponibles et être
indexées avec le même vocabulaire ou un sous-ensemble du vocabulaire utilisé pour
indexer les informations. Les étapes nécessaires à cette réalisation sont alors les
suivantes :
•
Identifier les besoins couverts par la recherche par l’image.
•
Définir les types d’images pertinentes à la recherche d’informations concernée.
•
Définir le vocabulaire qui sera utilisé pour décrire ces images.
•
Collecter un ensemble d’images représentant potentiellement l’ensemble des
informations proposées.
•
Indexer chacune des images.
Chacune des applications de la recherche par l’image que nous allons décrire par la
suite a suivi cette démarche
Recherche de produits par l’image
La majorité des architectes lorsqu’ils ont besoin d’informations sur un ou plusieurs
produits se tourneront, soit vers une documentation papier sous forme, en général,
de classeurs occupant une place importante sur les étagères de leur agence, soit
Page 172
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vers quelques CD-ROMs, en général mono-fabricants, qu’ils inséreront un à un dans
leur ordinateur.
La pénétration du Web dans les pratiques de travail rend cet accès à l’information
technique plus aisée. En effet, l’information technique est de plus en plus présente
sur le Web. Toute entreprise a la possibilité de construire une «vitrine» visible du
monde entier. Ainsi, de nombreuses entreprises proposent leur catalogue de produits
ou de services sur lequel figurent des caractéristiques techniques, de la publicité sur
leurs nouveaux produits ou activités, mais aussi des illustrations photographiques ou
graphiques. Dans ces sites, l’image joue un rôle important. Elle permet à l’utilisateur
de mettre rapidement son besoin en correspondance avec l’information présentée.
Dans cette démarche, le texte offre une information complémentaire, l’image attire le
regard donc l’attention.
Pour mettre en place la recherche par l’image, nous nous sommes appuyés sur un
existant constitué de la base de produit DOCMAT gérée par le Centre de
Ressources en Informations Techniques, CRIT , de l’École d’Architecture de Nancy.
Cette base contient plus de 6000 produits du bâtiment provenant de 1200 sociétés.
Chacun des produits a été indexé à l’aide d’un thesaurus structuré en domaines
(Matériaux, Fonctions Constructives, Formes, Métiers). Ces domaines ont une
structure hiérarchique s’appuyant sur la relation « générique / spécifique » qui offre la
possibilité d’indexer les produits avec les descripteurs les plus précis (les feuilles).
Le choix des images s’est appuyé sur les résultats des travaux de W. Nakapan sur la
pertinence d’une image pour la recherche de produit [Bignon, Halin et al. 2001;
Nakapan 2003]. Pour éviter une acquisition manuelle des images, nous avons mis en
place une méthode de sélection semi-automatique utilisant les sites web des
fabricants de produits. Cette méthode applique un certain nombre de critères définis
à partir des résultats sur la pertinence d’une image. Cette exploration du Web est
assimilable à une veille technologique par l’image.
La recherche de références par l’image
L’architecte, lorsqu’il conçoit de nouveaux bâtiments, utilise un grand nombre de
références qu’il manipule à partir de revues, de livres spécialisés, ou de
photographies personnelles. Ces références, qu’il possède sous forme d’archives
dans le meilleur des cas, sont représentées le plus souvent sous la forme d’images
sur lesquelles l’architecte cherche à projeter des idées pour le projet qu’il souhaite
concrétiser.
L’apport des nouvelles technologies dans cette quête aux références peut être
important. La définition d’une base de références construites essentiellement autour
de l’image peut jouer un rôle efficace dans l’aide à la conception. Nous cherchons
dans cette nouvelle problématique à définir une manière de décrire une référence
(modèle d’indexation) et le rôle de l’image dans cette description. Nous cherchons
aussi à mettre en œuvre des processus de recherche de références adaptés où
l’image a une place importante eu égard à celle qu’elle occupe dans le processus de
recherche d’informations techniques.
L’assistance à la conception initiale
L’objectif de ces travaux est de montrer que, parmi les diverses stratégies de
conception d’un projet d’architecture, l’utilisation de références en tant qu’éléments
externes peut stimuler et aider la conception initiale en architecture. Une référence
peut alors être architecturale, mais elle peut aussi provenir d’un domaine proche ou
totalement différent. La forme prise par la référence est très variée ; ce peut être une
odeur, un son, un texte, une image ou plus globalement une ambiance.
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C. Scaletsky propose à l’architecte, dans ces travaux de thèse, de construire son
propre système de références ou de connaissances référencielles, qu’il pourra
utiliser en phase de conception. Il introduit la notion d’"image-référence" représentée
par une ou plusieurs images associées à des éléments descriptifs variés comme un
texte, des mots-clés ou encore des concepts imagés. Cinq idées-guides ont conduit
[Scaletsky, Schatz et al. 2002; Scaletsky 2003] cette approche.
Information, connaissance et interprétation
Une information peut se transformer en connaissance référentielle utile à la création
initiale à partir du moment où l’architecte s’est approprié l’image en lui attribuant un
signifié.
Système ouvert de références
Les raisonnements analogiques utiles en phase de conception n’ont pas l’habitude
de respecter les limites ou les frontières d’un domaine. Ainsi, un système de
références doit être ouvert à tous les domaines de connaissances possibles.
Recherche et navigation
L’utilisation d’un système de recherche en phase de conception nécessite la mise en
place de fonctions d’accès aux références originales et variées. Ces fonctions
peuvent reposer sur des formes d’accès classiques mais c’est certainement la
navigation, et plus particulièrement la navigation par l’image, qui semble être le
moyen d’accès le plus pertinent dans un travail de conception qui se veut
exploratoire.
Le résultat d’une recherche : une nouvelle forme de connaissance
Le résultat d’une recherche de références dans une phase de conception est un
ensemble de références construit dans un objectif précis relativement à un projet de
conception identifié. Ce résultat doit être circonscrit et mémorisé.
Indexation visuelle
Afin de faciliter l’interprétation visuelle, C. Scaletsky propose d’interpréter les images
références en leur associant des images codées représentant des concepts
architecturaux. Ces images codées nommées «i-concept» sont organisées dans des
thesaurus visuels ou iconiques construits a priori ou construits par l’architecte luimême. L’organisation des références gérées par le système est alors un réseau de
connaissances où les nœuds sont les images-références et les liens représentent la
co-existence de i-concepts communs entre les références.
Page 174
Page 175
Interface utilisateur du système Kaléidoscope
Cette approche s’est concrétisée par la réalisation d’un système hypermédia
«Kaléidoscope», où la navigation par l’image utilisée pour visualiser les références
occupe une place importante voire centrale. Ce système a permis notamment de
réaliser un ensemble d’expériences afin de valider les hypothèses présentes dans
les idées-guides que nous venons de décrire.
« Image.Idée » recherche de solutions constructives par l'image
Dans cette partie, nous tentons de répondre au besoin du concepteur lorsqu'il
recherche des ouvrages architecturaux pour son projet. En terme "d'ouvrage
architectural", nous entendons bâtiment ou partie de bâtiment, mais aussi ouvrages
d'art ou partie de ces ouvrages d'art. Pour cela nous travaillons sur la mise en oeuvre
d’une base de données d’images qui joue le rôle d’un dispositif sémantique
référentiel à partir duquel les concepteurs peuvent inférer et construire de nouveaux
systèmes sémantiques orientés vers leur projet. Cette base de données sera
composée d’images photographiques numériques illustrant des réalisations
architecturales existantes. L’image photographique architecturale dans notre cas
n’est plus considérée comme seul support de transmission d’information mais plutôt
comme moyen de formuler voir de solutionner le problème de conception. Pour les
besoins de notre approche, le corpus d’images sur lequel nous travaillons appartient
au domaine de l’architecture construite en bois. Les images de notre base ont été
dans un premier temps fournies par le CNDB1 sous la forme d’un CDROM.
Nous proposons une méthode d’indexation ainsi que son application au domaine
particulier de l’architecture construite en bois . Cette méthode permettra d’organiser
les « images références » qui viendront alimenter l’activité de conception Cette
méthode comprend 2 étapes.
Proposition d’un langage adapté à la description des images
La première partie de cette méthode consiste à proposer un langage de description
adapté à la fois au domaine de la construction bois mais surtout adapté à la
description des images. Afin de répondre efficacement aux attentes des utilisateurs
et pour diminuer l'ambiguïté due à la multi-interprétation de l'image (polysémie), il est
nécessaire de définir un vocabulaire d'indexation qui résulte de l'analyse du contenu
des images à indexer. Le vocabulaire créé doit permettre de formaliser les "pratiques
langagières" plus ou moins homogènes des professionnels du domaine ayant les
mêmes références techniques et architecturales.
Identification des familles de descripteurs
Tout référencement de documents visuels repose sur une des approches citées cidessous. Ces approches permettent d'optimiser la mise en relation entre le
vocabulaire de description et les documents à indexer :
•
La première famille de descripteurs est couramment nommé « Offness » ou en
français « dénotation ». Elle concerne l'information directement extractible de
l'image. Cette famille se divise à son tour en deux parties :
o Le contenu graphique, qui concerne tout ce qui est directement
lisible sur l'image (couleur, forme, texture)
o Le contenu sémantique qui lui concerne la description des
éléments figurants sur les images (bardage, toiture, …)
•
La seconde famille de descripteurs est couramment appelée « Aboutness » ou
en français « connotation ». Cette famille porte sur l'analyse des informations
1
Comité National pour le développement du Bois
Page 175
Page 176
complémentaires ou interprétatives mais non directement extractibles de
l'image. Cette famille comprend :
o Le contenu contextuel qui se rapporte à des concepts non lisibles
directement mais ayant un lien avec le contenu de l'image (type de
projet, nom du projet, situation géographique,..)
o Le contenu symbolique de l'image. Il se situe à un niveau
d'abstraction encore plus élevé que le niveau sémantique (opacité,
monotonie, perméabilité, …)
Les deux familles de descripteurs d’images.
Structuration du vocabulaire de description :
Le but de la structuration du vocabulaire est d’ordonner et de relier des classes
d’ouvrages entre elles. C’est à travers cette étape que nous proposons d’organiser la
connaissance du domaine que nous décrivons.
Aujourd’hui il existe plusieurs thésaurus appliqués à la description du domaine de
l’architecture, le plus connu est le AAT2 qui comprend environs 30 niveaux
hiérarchiques. Cette trop grande hiérarchie constitue un inconvénient important car
d’une par il induit une grande perte de temps lors de l’indexation des images mais
également il induit une mauvaise description des images. Pour cela nous proposons
de structurer notre vocabulaire en seulement trois niveaux hiérarchiques. Cette
structuration nécessite de suivre certaines règles de catégorisation.
Une des particularités de cette catégorisation est que son point de départ s'effectue à
partir du niveau intermédiaire appelé « niveau courant » ou « niveau de base »3. Elle
s'organise ainsi car de nombreuses expériences ont montré que les concepts du
niveau courant possèdent le plus d’attributs en commun. Ce sont ces attributs que
nous avons nommé précédemment « traits sémantiques figuratifs». Ces traits vont
constituer les éléments fondamentaux nécessaires à l’identification de l’ouvrage
architectural et vont permettre la définition de l’ouvrage prototype le plus souvent
partagé par les personnes appartenant à un même domaine.
Le niveau courant NC
Il représente le niveau à partir duquel se structure le langage. Ce niveau est
également appelé niveau de base car il comprend les concepts les plus importants
dans le langage du domaine à décrire et donc ceux que l'on apprend en premier lieu.
Il comprend le nom du "prototype" ou du membre le plus représentatif des éléments
2
www.getty.edu
3
Reed, S. K 1999. COGNITION théories et applications, Paris
Page 176
Page 177
ayant des caractères communs. Il contient le nom des éléments concrets illustrés sur
les images. Ex ; Fenêtre, poteau, poutre, …
Le niveau supérieur NS
Ce niveau représente un niveau plus général que le niveau de base. Il comprend le
terme qui permet de nommer les attributs communs des concepts architecturaux
appartenant au niveau courant. La catégorie d'ordre supérieur comprendrait les
attributs "porteur" et "vertical". Par exemple "système porteur vertical". Ex ;
ouvertures extérieures, système porteur vertical, …(cf . Tableau 1)
NC
NS
Système Porteur
Vertical
Terme
Définitions
mur
paroi verticale porteuse
poteau
élément porteur vertical et
ponctuel
Exemples de concepts aux niveaux NS et NC
Le niveau inférieur NI
Les termes appartenant à ce niveau permettent une identification plus concrète des
concepts architecturaux illustrés sur les images, que ceux des niveaux précédent, et
ne comprennent qu'un degré de spécificité supplémentaire par rapport à ceux du
niveau courant. Cette spécificité des termes est obtenue par la recherche de
caractéristiques exclusivement visuelle telles que :
•
La forme; correspond à l'ensemble des contours d'un objet. Cette caractéristique
est visible à deux niveaux. (i) la forme de l'élément architectural en lui même et
(ii)le module utilisé. La forme correspond à une des premières propriétés
visuelle que nous pouvons classer. Ex : poteau circulaire ou poteau de section
carrée.
•
Le dispositif constructif ; correspond à la manière dont est disposé ou arrangé
l'élément architectural selon des règles pré-déterminées de construction. Ex :
escalier suspendu, bardage en clins, ….
•
Le dispositif fonctionnel ; correspond principalement à la manière dont s'utilise
l'élément architectural afin de remplir son rôle caractéristique. Ex : volet battant,
porte-coulissante,..
•
Le nombre ; correspond à la multiplicité ou à l'unicité d'un seul élément
architectural. Nous arrivons à identifier d’un point de vue visuel si un élément
appartient à un groupe ou est au contraire singulier (au sens unique du terme).
Ex : succession de portiques, colonnade, poteau singulier.
•
L'orientation ; correspond à la direction de l'élément par rapport aux principaux
axes horizontaux/verticaux ou intermédiaires. Ex : brise soleil vertical, brise soleil
horizontal.
•
Le dispositif plein-vide ; correspond au degré de percement de l'élément
architectural dans le but de laisser passer ou non le jour. Le fait qu’un élément
laisse traverser la lumière ou est opaque est identifiable visuellement. Ex :
Panneau plein, Panneau ajouré ou encore plancher en lames jointives et
plancher en lames non jointives.
Page 177
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Proposition d’une pondération des termes d’indexation
Pour chaque image de notre base de données, nous proposons d’associer un poids
au terme l’indexant. Ce terme appartient à notre thésaurus et décrit le concept
architectural illustré sur l’image. Le poids que nous proposons d’attribuer dépend de
l’importance de la représentation du concept sur l’image. Cette importance est
quantifiée grâce aux propriétés graphiques que nous identifions au nombre de 5
[Bignon, J.C., Halin, G.and Al, 2000]4. Nous définissons ces propriétés graphiques
comme suit :
La surface occupée
Cette propriété dépend du fait que l’ouvrage représenté occupe une surface
importante sur l’image ou non. Nous pouvons émettre l’hypothèse que plus un
élément illustré sur une image occupe une surface importante et plus il sera
facilement reconnaissable et donc important pour la personne qui visualise cette
image. La surface occupée dépend de la distance et de l’angle de la prise de vue.
La ressemblance à l’archétype
Cette propriété dépend de la ressemblance de l’ouvrage représenté sur l’image et le
modèle idéal partagé par les professionnels du domaine. Le fait est que si la
représentation de l’ouvrage possède les propriétés spatiales et structurelles du
modèle de cet ouvrage que possède la personne qui visualise l’image, l’élément sera
plus facilement et rapidement reconnaissable.
Le contraste avec l’arrière plan de l’image
Cette propriété dépend de la capacité d’une illustration d’un objet réel, d’émerger sur
reste de l’image. L’élément sera dans une position prégnante si sa représentation sur
l’image contraste fortement avec le reste de l’image (couleur, lumière, …).
La centralité
Cette propriété dépend de la position de la représentation de l’ouvrage sur l’image.
Si cette représentation occupe le centre de l’image (croisement des diagonales),
l’élément sera plus important visuellement que le reste des éléments illustrés sur
l’image.
La totalité de la représentation
La représentation d’un objet réel ne montre qu’une partie de l’objet représenté. Cette
propriétés graphique dépend du fait que la partie visible de l’objet représenté
possède les caractéristiques sémantiques qui vont permettre à la personne qui
visualise l’image de reconnaître ou non cet ouvrage. Chaque étape de la méthode a
fait l’objet de validation par le biais d’un ensemble d’expérimentation. Nous avons
ainsi pu vérifier que les termes que nous avions au niveau courant de notre
thésaurus correspondaient bien à ceux utilisés par les professionnels du domaine.
Une autre expérimentation nous a permis de vérifier qu’une structuration en trois
niveaux suffisait et était adapté à la description des images. Enfin une autre
4
Bignon, J.C., Halin, G., Nakapan, W. 2000. Building Product Information Search by Images.
Proceedings of the 5th International Conference in Design and Decision Support Systems in
Architecture, Nijkerk, The Netherlands, p. 47-61
Page 178
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expérimentation nous a permis de définir pour chaque propriété graphique, le type
d’ouvrage qu’elle permettrait de mettre le plus en évidence.
Le moteur de recherche
Pour aider le concepteur à trouver des solutions à son problème de création, un
moteur de recherche par l'image interactif et progressif a été développé par le CRAI
« Engine SearchKit ». « searchkit » est une librairie qui permet d’indexer et de
retrouver des documents ayant été décrit par du texte. Cette librairie est intégrée
sous mac os X.3 et peut être intégrée à n’importe quelle application utilisant du texte
comme langage de description. Dans notre cas elle est intégrée au logiciel 4D qui
gère notre base de données. Ainsi chaque image de la base de données sera décrite
dans une fiche descriptive comprenant du texte. Chacune de ces fiches comprend
les informations sémantiques décrivant ce qui figure sur l’image correspondante.
C’est donc par cette information sémantique (sous forme de texte) qui est utilisable
par le moteur SearchKit que l’utilisateur aura une réponse lorsqu’il formulera une
requête.
Ainsi l’ensemble des éléments de notre méthode sera associés à ce moteur et
l’ensemble constituera notre système que nous nommerons « Image.Idée ».
L’expérimentation finale :
Afin de vérifier la pertinence de la méthode, il a fallu définir quel était le point
essentiel de toute conception architecturale. L’expérimentation que nous avons
menée avait pour objectif de vérifier l’aide de notre base d’images au concepteur
durant son activité de conception. Cette vérification s’est faite sur deux points. Dans
un premier temps une comparaison des dessins produits par les sujets à des
moments différents de l’expérimentation a été effectué. Cette comparaison avait pour
but d’évaluer et de vérifier l’apport des images que le sujet a visualisé dans sa
résolution du problème de conception. Dans une second temps une série de
questions a été posé aux sujets afin d’évaluer de manière verbale leur niveau de
satisfaction.
Les résultats obtenus par cette expérimentation ont permis de vérifier que l’image
jouait un rôle très important dans l’activité de conception. Les remarques faites par
les sujets ont été très importantes quant à l’orientation et aux perspectives que nous
voulons donner à ce travail de recherche. En effet bien que le nombre de sujets
testés était réduit, les réponses ont été unanimement positives. Ils ont tous considéré
que le système que nous proposions les avait aidé à avancer soit dans la formulation
du problème de conception soit d’en résoudre du moins une partie.
Cette expérimentation a également permis de vérifier que durant l’activité de
conception “interpréter” était nécessaire et inéluctable. La prise de connaissance du
problème de conception est une étape fondamentale. Le sujet lit attentivement les
données de l’exercice, réfléchit un instant et commente les données. Ces étapes
sont fondamentales car elles permettent d’organiser les images mentales qui lui
serviront d’opérande” pour dessiner et représenter son premier croquis. Ce procédé
correspond au “processus cognitif” nécessaire pour passer d’une idée à l’état abstrait
à un concept architectural représenté sur un support matériel.
La coordination par l’image en phase de chantier
Contexte et nature de l’image de chantier
Dans le cadre de ces travaux menés sur la place et l’utilisation de l’image pour
l’architecture et la construction, nous avons mené une analyse plus particulièrement
centrée sur l’image de chantier. Le champ d’étude est donc celui de l’activité de mise
Page 179
Page 180
en œuvre du bâtiment, des pratiques actuelles en matière de coopération (échange)
ainsi que de maîtrise de la qualité (notamment dans les flux d’information et de
communication). Ce travail s’inscrit aussi dans le cadre de pratiques émergentes par
de nombreux acteurs qui utilisent de plus en plus l’image et plus précisément la
photographie numérique sur le chantier. Cette étude vise donc à mieux appréhender
la nature de l’image de chantier ainsi que ses propriétés et potentialités d’usage.
L’image de chantier du point de vue de l’assistance à la coopération
L’image de chantier a pour particularité le fait qu’elle rend compte d’un objet en cours
de fabrication. Nous avons distingué trois caractéristiques particulières :
•
L’image est une illustration de l’avancement général du chantier ou de la
réalisation d’ouvrages particuliers. Elle joue le rôle de preuve de ce qui est fait,
•
L’image illustre, au moins en partie, un point de vue sur un ouvrage ou une
activité. En cela, elle possède une fonction heuristique puisqu’elle peut
permettre la découverte et l’anticipation de problèmes non détectés par d’autres
moyens,
•
Enfin, l’image peut aussi transmettre l’information qu’elle contient ou servir de
vecteur pour atteindre une information tierce (illustrée par une ou des images).
Elle permet donc de capitaliser une connaissance de terrain (savoir ou savoirfaire).
Preuve de la réalisation des ouvrages.
D’une manière générale, le cliché pris sur le chantier à un instant donné représente
un état d’avancement de la mise en œuvre de l’ouvrage. Quelle que soit l’utilisation
ultérieure prévue (communication avec d’autres acteurs, archivage ou même
destruction …) l’image photographique est une preuve de l’avancement de la
réalisation des ouvrages.
Il nous paraît intéressant de rapprocher ces notions du caractère particulier du
document de compte-rendu de chantier. En effet, ce document assure le pilotage et
la coordination du chantier. À travers son contenu nous retrouvons les notions
précédemment citées : état d’avancement d’un ouvrage particulier, détail de mise en
œuvre ou d’interférences entre acteurs… La relation étant très proche il n’est pas
surprenant de voir depuis quelque temps ces documents illustrés d’images de
terrain.
Fonction heuristique de l’image.
L’image permet de soulever des problèmes n’ayant pas été identifiés par d’autres
moyens (plans, visite de chantier…). De plus, sa large diffusion (à l’aide d’un
Système d’Information par exemple) permet à des acteurs peu présents sur le
chantier (maître d’ouvrage, bureaux d’études) de donner leur avis ou d’apporter leur
connaissance sur un point sans être obligés de se déplacer.
Nous pensons donc que la photographie de chantier peut être un moyen de
compréhension du contexte du projet de réalisation du bâtiment. Un des objectifs de
la mise en œuvre de démarches qualité dans les groupes de projet rejoint cette
nécessité pour chaque acteur de mieux comprendre le contexte de son intervention.
Ainsi, la prise en compte de cet environnement (avancement général des ouvrages,
interfaces entre acteurs) peut mener vers l’auto coordination des acteurs.
Capitalisation d’une connaissance de terrain.
Une base d’image constituée et exploitée en phase chantier peut être complétée par
des informations sémantiques. Une ontologie développée dans le domaine du
bâtiment (liée à la coordination) sous-tend toute utilisation ultérieure.
Page 180
Page 181
Utiliser l’image pour représenter un phénomène ou un objet n’est pas nouveau. Nous
signalons simplement ici que de telles pratiques ont lieu couramment chez les
architectes, qui prennent des photos de leurs réalisations ou de leur chantier. Leur
but est donc de capitaliser un savoir ou un savoir-faire.
Notre proposition consiste le développement d’une base de connaissances partagée,
s’appuyant sur une indexation des images par une ontologie relative au domaine de
la conception/construction collaborative. L’image serait alors décrite par des
informations propres au domaine de la construction (ouvrages constructifs, acteurs
particuliers) et par l’information de coordination qu’elle illustre (degré d’avancement
d’un ouvrage, zone de travail, séquentialité des tâches etc.).
En conclusion, l’image peut participer au transfert de l’information de coordination
pour ses qualités d’illustration de point de vue. Le point de vue de l’acteur prenant le
cliché est représenté en totalité ou partie : point de vue sur l’ouvrage (par exemple
son état), sur l’activité (séquence de mise en œuvre) ou éventuellement sur d’autres
acteurs (interfaces entre corps d’état).
Contexte d’utilisation proposé et information liée à l’image (indexation).
Ces propriétés sont issues de la réflexion sur l’apport de l’image de chantier dans
l’assistance à la coopération entre acteurs. Les propositions énoncées ci-dessus
dans la partie « ingénierie coopérative en phase chantier », s’appuient donc en partie
sur ces propriétés, notamment dans le développement d’un outil de diffusion de
l’information de coordination (compte-rendu de chantier).
Pour pouvoir l’exploiter, nous choisissons de décrire sémantiquement l’image
(indexation). En fonction de l’usage envisagé, nous proposons donc de rattacher à
l’image de l’information concernant la coordination de l’activité de chantier. Pour cela,
on retrouve les quatre entités du méta-modèle de coordination en conceptionconstuction (cf. Projet CoCao) : acteur, activité, objet et document.
Par exemple, une image illustrant une information sur l’avancement du chantier fait
référence à un ouvrage (objet), mis en œuvre par un corps d’état (acteur), dans une
zone du chantier (espace), dans le cadre d’une tâche (activité), et conformément à
un plan d’exécution (document). Ces différentes informations décrivant le « point de
coordination » sont nécessaires au traitement de l’information durant le déroulement
du chantier (base de données) mais aussi primordiales pour envisager de capitaliser
l’information (gestion de connaissances).
Page 181
Page 183
et Outils de CAO
Équipe :
Michel FLORENZANO,
Farid AMEZINE (jusqu’au 15 novembre 2003)
Stéphane LASSERRE, Thèse soutenue le 14 janvier 2004;
André FAWAZ, Doctorant depuis Octobre 2003
Dalil Omar HAMANI, Doctorant depuis Novembre 2001
Partenaire
Nemetschek France, éditeur de logiciels pour les métiers de
l’architecture (bourse, Cifre S. LASSERRE)
SNCF (Bourse Cifre, André FAWAZ)
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.
Objectifs du projet
À 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 de communication et langages liés au réseau Internet.
À 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). Notre ambition est de proposer
un système autorisant le partage de ces données, produites et manipulées par
l’ensemble des partenaires d’un projet d’architecture. Son implémentation s'appuie
sur l'intégration de bases de données réparties via la technologie Web. 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 se propose donc 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.
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 :
Page 183
Page 184
•
•
•
•
•
•
•
•
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 ;
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 « 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) ;
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 ;
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).
Notre travail consiste donc à enrichir ce modèle par le développement et
l’implémentation de méthodes aptes à gérer la multi-représentations des ouvrages.
Page 184
Page 185
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. (Stéphane Lasserre)
Exemple de représentation en réponse à une requête . (Stéphane Lasserre)
Page 185
THÈME 4
PARTAGE
D’INFORMATIONS SUR
INTERNET POUR
L’ARCHITECTURE
PARTAGE
D’INFORMATIONS SUR
INTERNET POUR
L’ARCHITECTURE
Responsable : Anne Durand
189
Le projet archivage du patrimoine architectural du XXe siècle
191
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…
Page 191
Le projet archivage du patrimoine architectural du XXe siècle
du patrimoine architectural du XXe siècle
Équipe
Anne DURAND, Jean-Yves BLAISE, Michel FLORENZANO
Partenaires
UIA (Union Internationale des Architectes), éo ORELLANA
DAPA (Direction de l’architecture et du patrimoine), Jean-Marie
BESNIER
e
Partant du constat que le patrimoine architectural du XX 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.
Page 191
[
ACTIVITÉS DE
FORMATION
FORMATION
]
Enseignements de 3e cycle
197
Formation continue
201
Thèses en cours
203
MAP - asm
Nb : 3
203
MAP - crai
Nb : 10
203
MAP - gamsau
Nb : 7
204
MAP - page
Nb : 4
205
Thèses soutenues
207
209
Sommaire
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 ou, depuis la rentrée 2004, Master
conduisant au doctorat d’université.
e
Nous ne présentons ici que les enseignements du 3 cycle, formation de
1
spécialisation (DPEA ou DESS) ou de formation à la recherche par la recherche
(DEA ou Master recherche)
1
DPEA : Diplôme Propre des Ecoles d’Architecture, formation de spécialisation post-diplôme
architecte dplg d’une durée d’un an (comparable à un DESS).
Page 197
Enseignements de 3e cycle
Marseille
MAP - Gamsau
Master SIS - Sciences de l’information et des systèmes
Responsable :
Rémy BULOT, Professeur des Universités (U3)
Intervenants :
Pascal BENISTANT, Jean-Yves BLAISE, Livio DE LUCA,
Michel FLORENZANO
Partenaires :
École d'Architecture de Marseille - Luminy, UMR - MAP
Université de Provence (U1)
Université de la Méditerranée (U2)
Université Paul Cézanne (U3)
ENSAM, CER d'Aix-en-Provence
Université du Sud, Toulon - Var
Le Master en Sciences de l’Information et des Systèmes comporte trois spécialités
« professionnelles » et une spécialité « recherche » accessible à partir de la
deuxième année. Cette formation s'appuie principalement sur les compétences de
deux laboratoires de Recherche à Marseille : le LSIS UMR CNRS n°6168 et le MAP
UMR CNRS n°694.
Le Master « recherche » habilité à la rentrée 2004 pour une période de quatre ans
constitue une évolution du DEA « Modélisation et Conception des processus
Assistés par Ordinateur – MCAO ». 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. L’UMR MAP assure la co-responsabilité
avec l’ENSAM de l’option « conception de produits et systèmes de production » et
accueille principalement les candidats architectes.
DPEA
Métiers de la Création et Applications Numériques – MCAN
Responsable :
Michel BERTHELOT, Chercheur MCC
Intervenants :
Pascal BENISTANT, Jean-Yves BLAISE, Anne DURAND,
Livio DE LUCA, Jean-Claude GOLVIN
Partenaires :
École d'Architecture de Marseille - Luminy
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 Diplôme Propre des Ecoles d’Architecture, cycle d’études
approfondies d’une durée d’un an offre un lieu de formation et de réflexion centrée
sur les outils numériques pour la modélisation géométrique de l’espace aménagé et
la réalisation de produits multimédias plus particulièrement dans un contexte de
valorisation du patrimoine architectyral et urbain.
DESS
Ingénierie de la Production de Bâtiment - IPB
Responsable :
Michel FLORENZANO, Directeur de Recherche CNRS,
Intervenants :
Farid AMEZIANE, Claude BALANSARD, Daniel HALIK,
Lorenzo ROCCARO, Guy VERCELLINO
Partenaires :
École d'Architecture de Marseille - Luminy
Université Paul Cézanne (U3)
ENSAM, CER d'Aix-en-Provence
Activités de formation
Page 197
Page 198
Ce DESS propose une formation professionnelle qui couvre à la fois les savoirs
techniques, technologiques, économiques et juridiques en rapport avec la production
de bâtiment. 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.
Dernière année d’habilitation :2003 - 2004
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 :
Didier BUR, Gilles HALIN, Pascal HUMBERT, Sylvain
KUBICKI, Daniel LEONARD, Jean-Pierre PERRIN
Partenaires :
Université Henri Poincaré
Écoles d'Architecture de Nancy et Strasbourg
INSA de Strasbourg
Institut National Polytechnique de Lorraine
L'objectif du DEA « Modélisation et Simulation des espaces bâtis » est d'offrir aux
étudiants une première année de recherche sur la modélisation et la simulation en
architecture, urbanisme et paysage tant d'un point de vue théorique et
méthodologique, qu'appliqué.
http://www.crai.archi.fr/integration/pages/e-f_3cycle.php
DESS
Image Numérique et Interactivité
Responsable :
Jean-Luc NOIZETTE (UHP)
Intervenants :
Christine CHEVRIER, Gilles HALIN, Tzu-Jen LIU, JeanPierre PERRIN
Partenaires :
L'université Henri Poincaré - Nancy 1
l'université de Nancy 2
Écoles d'Architecture de Nancy
L'objectif pédagogique est de former des praticiens alliant des compétences
artistiques avec un haut niveau scientifique dans le domaine du traitement de l'image
numérique. Ces utilisateurs "intelligents" devront être capables d'exploiter les
nouvelles technologies de l'image numérique dans le cadre de projets multimédia
interactifs.
DESS Matériaux bois et mise en œuvre dans la construction
Responsable :
G. DUCHANOY (ENSTIB)
Intervenant :
Jean-Claude BIGNON
Partenaires :
École Nationale Supérieure des Technologies et Industries
du Bois (ENSTIB - Nancy 1)
Ecoles d'architecture de Nancy et Strasbourg.
Réservée en priorité aux architectes et étudiants diplômés en génie civil, cette
formation diplômante accompagne le développement du bois dans la construction et
les actions mises en place à l'échelon national pour promouvoir ce secteur. Le DESS
permet aux architectes et ingénieurs d'acquérir une double compétence à travers
Page 198
Page 199
une formation originale axée sur les techniques de mise en œuvre du bois dans le
bâtiment.
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.
Strasbourg
MAP - Page
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 :
Pierre GRUSSENMEYER, Professeur des Universités
(INSA)
Partenaires :
Université Henri Poincaré
Écoles d'Architecture de Nancy et Strasbourg
INSA de Strasbourg
Institut National Polytechnique de Lorraine
cf. site de Nancy
Page 199
Page 201
Formation continue
Formation tutorée sur Internet - Traitement et représentation de photographies
numériques d'architecture - Assemblage d'images et Photogrammétrie
Serge FARAUT MAP-ASM, Pierre GRUSSENMEYER MAP-PAGE
Cette formation réalisée conjointement par le MAP-Asm et le MAP-Page, a pour
objectif 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).
Une première ébauche de cette formation est consultable à l’adresse provisoire :
http://www.map.toulouse.archi.fr/works/panoformation/
Page 201
Thèses en cours
MAP - asm
Nb : 3
Béatrice SABATIER
Entre agroforesterie et écotourisme: les stratégies de développement des
peuples autochtones des piémonts amazoniens
Dir. : Monique Barrué-Pastor
1
Gonzalo COCOMA AZCINIEGAS
1
Appropriation du discours sur le Développement Durable par les
communautés noires du Pacifique colombien
Catherine LAIDIN
Conditions de création d’emploi, rapports de genre et développement
durable des territoires à faible densité
1
3
MAP - crai
Nb : 10
Emmanuel ALBY
Contribution à l'élaboration d'une méthodologie de relevé d'objets
architecturaux basée sur la combinaison de techniques d'acquisition :
laser, photogrammétrie, photographie numérique
Directeur de thèse : Pierre Grussenmeyer, co-directeur : Jean-Pierre
Perrin.
1
Allocation de recherche : MEN
Mohamed BOUATTOUR
1
Conception d'un outil d'assistance à la coopération en architecture : Le
projet virtuel coopératif. Application au domaine du bois
Directeur de thèse : Pascal Triboulot, Co-directeur de thèse : Jean-Claude
Bignon
Bourse EGIDE
Alain FUCHS
1
Outils numériques pour le relevé architectural et la restitution
archéologique
Directeur de thèse : Michel Florenzano, co-directeur : Jean-Pierre Perrin
Annie GUERRIERO
1
La maquette numérique comme support plus la coordination des chantiers
de construction
Directeur de thèse : Gilles Halin.
Allocation de recherche : LIASIT (Luxembourg).
Page 203
Page 204
Nadia HOYET
Exploration de l'expérimentation et de la simulation dans le champ des
matériaux et de leurs mises en œuvre en architecture
1
Directeur de thèse : Jean-Claude Bignon
Maître assistante à l'Ecole d'Architecture de Versailles
Sabrina KACHER
Méthode d'indexation appliquée à la recherche d'ouvrages architecturaux
par l'image appliquée
Directeur de thèse : Jean-Claude Bignon.
Bourse du pays d'origine : Algérie
1
Sylvain KUBICKI
Assistance à la conception architecturale et à la coordination du chantier
par une base coopérative imagée du bâtiment
1
Ahmed LAAROUSSI
De l'utilisation des systèmes multimédia interactifs pour l'enseignement et
la formation des concepteurs dans le domaine du bâtiment
1
Bourse CSTB
Elise MEYER
Acquisition tridimensionnelle, restitution et imagerie en archéologie : vers
une plate-forme liant informatique graphique et données patrimoniales
Directeur de thèse : Pierre Grussenmeyer, co-directeur : Jean-Pierre
Perrin
1
Jean-Paul WETZEL
Proposition d'un modèle et d'un outil de génération de formes
architecturales basé sur des critères sensibles
1
Enseignant vacataire à l’Ecole d'architecture de Strasbourg, plus emploi
salarié
10
MAP - gamsau
Nb : 7
Samir AL QEISI
1
Représentation dynamiques pour la navigation dans des jeux de données
hétérogènes distribuées : application à l’analyse de tissus urbains anciens.
Dir, Michel FLORENZANO
Doctorat de l’Université d’Aix-Marseille III, Spécialité Automatique et
Informatique
Page 204
Sana BEN SALEM
1
les ressources en eau d’une grande cite africaine d’époque romaine
(Oudna) : alimentation, stockage, distribution et consommation. Simulation
et outils numériques
Dir, Jean-Claude GOLVIN et Michel FLORENZANO
Doctorat de l’Université Michel Montaigne Bordeaux 3, Spécialité histoire
ancienne
Livio DE LUCA
1
Les modèles 3D interactifs comme moyen d’accès privilégié à l’information
patrimoniale
Dir, Michel FLORENZANO et Philippe VERON
Doctorat de l’ENSAM
Dalil Omar HAMANI
Contribution a l’élaboration d’un système d’information pour le bâtiment;
élaboration d’un modèle conceptuel de données pour les ouvrages issus
de la production de bâtiment
Dir, Michel FLORENZANO et Farid AMEZIANE
Informatique
1
André FAWAZ
Contribution à l’élaboration d’un système d’information pour la gestion
technique de patrimoine construit; gestion du fonctionnement et de la
maintenance de grands édifices
Dir, Michel FLORENZANO et Jean-Paul KIEFFER
1
Doctorat de l’ENSAM
Renato SALERI
1
Contribution à l'élaboration d'outils de modélisation en architecture fondés
sur les systèmes logiciels à comportement émergeant.
Informatique
Julien SEINTURIER
Fusion de connaissances : applications aux relevés de fouilles
archéologiques
1
Dir, Odile PAPINI et Pierre DRAP
Doctorat de L’Université du Sud Toulon Var
7
MAP - page
Johannes LEEBMANN
Réalité augmentée appliquée au management des catastrophes
Nb : 4
1
Dir, Pierre GRUSSENMEYER
En cotutelle avec l’Université de Karlsruhe
Page 205
Page 206
Emmanuel Alby
Élaboration d'une méthodologie de relevé d'objets architecturaux basée
sur la combinaison des techniques d'acquisition : laser, photogrammétrie,
photographie numérique.
Dir, Pierre GRUSSENMEYER et Jean-Pierre PERRIN
En commun avec l’équipe MAP-Crai
1
Élise MEYER
Acquisition tridimensionnelle, restitution et imagerie en archéologie: vers
une plate-forme liant informatique graphique et données patrimoniales
Dir, Pierre GRUSSENMEYER et Jean-Pierre PERRIN
En commun avec l’équipe MAP-Crai
1
Fayez TARSHA-KURDI
Extraction et modélisation tridimensionnelle de bâtiments à partir de
données laser
1
4
Page 206
Thèses soutenues
2002 Olivier MALCURAT
Spécification d'un environnement logiciel d'assistance au travail
collaboratif dans le secteur de l'architecture et du B.T.P.
Dir, Jean-Claude PAUL et Jean-Claude BIGNON
Thèse de doctorat en sciences de l'architecture – INPL
1
Omar AL KHALIL
Photogrammétrie mono-image et modélisation tridimensionnelle des
intérieurs de bâtiments.
Dir., Pierre Grussenmeyer
Soutenue le 12 septembre 2002 à l’ENSAIS. Domaine : Topographie.
2003 Walaiporn NAKAPAN
Recherche d'informations par l'image. Application à la recherche
interactive de produits du bâtiment
Dir, Jean-Claude PAUL et Gilles HALIN
Guy-Hermann PADENOU
1
Architecture,environnement et société : la cosmogonie des trois mondes
des Tamberma auTogo
Dir, Monique Barrué-Pastor
Thèse de doctorat en géographie et aménagement
Université de Toulouse II le Mirail
MAP-asm, 5 Juin 2003
Jean-Yves BLAISE
Le formalisme objet appliqué à l’étude de l’édifice patrimonial : Problèmes
de modélisation et d’échanges de données sur le réseau Internet
Thèse de doctorat De l’Université d’Aix-Marseille III, Spécialité
Automatique et Informatique, 6 mars 2003, 345 p.
Celso SCALETSKY
Rôles des références dans la conception initiale en architecture :
contribution au développement d'un Système Ouvert de Références au
Projet d'Architecture - le système "Kaleidoscope"
Dir, Jean-Claude PAUL et Françoise SCHATZ
Thèse de doctorat en sciences de l'architecture – INPL, 17 octobre 2003
Damien HANSER
Proposition d'un modèle d'auto-coordination en situation de conception,
application au domaine du bâtiment.
Dir, Jean-Claude PAUL et Jean-Claude BIGNON
Thèse de doctorat en sciences de l'architecture – INPL, 31 octobre 2003
Page 207
Page 208
Freddy BECKER
Définition d’un réseau de référence métrologique pour le positionnement
d’un grand accélérateur linéaire.
Soutenue en décembre 2003 à l’INSA Strasbourg. Domaine : Topographie
2004 Stéphane LASSERRE
Contribution à l’élaboration d’un outil réseau pour la gestion des
informations du bâtiment – une approche multi-acteurs
Dir, Michel FLORENZANO et Farid AMEZIANE
Automatique et Informatique, 14 Janvier 2004
Olivier Cunin
De Ta Prohm au Bayon. Analyse comparative de l'histoire architecturale
des principaux monuments du style du Bayon
Dir, Jean-Claude PAUL et Jean-Pierre PERRIN
Joan MILIAN
Protection de la nature et développement territorial dans les Pyrénées
Franco-Espagnoles
Dir, Monique Barrué-Pastor
1
Thèse de doctorat en géographie et aménagement
Université de Toulouse II le Mirail
MAP-asm, 18 Décembre 2004
2005 Dalil HAMANI
1
« tagada tagada »
Automatique et Informatique
Soutenance prévue en juillet 2005
Page 208
2002 Jean-Claude Bignon
1
Modélisation, simulation et assistance à la conception-construction en
architecture
Mémoire présenté et soutenu publiquement le 19 septembre 2002 à l’EAN
Pierre GRUSSENMEYER
Mémoire présenté et soutenu publiquement le 11 octobre 2002 à l’ENSAI
de Strasboug
2004 Gilles Halin
Modèles et outils pour l'assistance à la conception. Application à la
conception architecturale
Mémoire présenté et soutenu publiquement le 21 mai 2004 à l'EAN
Page 209
[
PUBLICATIONS
2002-2005
2002 - 2005
]
Ouvrages
Nb : 6
213
Nb : 4
213
Nb : 19
214
Nb : 84
216
Nb : 21
227
Nb : 15
230
Nb : 8
231
Nb : 10
232
Séminaires
Nb : 10
233
Nb : 17
234
Nb : 14
236
Expositions
Nb : 6
238
Nb : 9
238
Sommaire
Page 213
Ouvrages
Nb : 6
1 20
10
1
2002 GRUSSENMEYER, P., HANKE, K ., STREILEIN, A.
Architectural photogrammetry.
Chapter in Digital Photogrammetry . Edited by M. KASSER and Y.
EGELS, Taylor & Francis, ISBN: 0-7484-0945-9, pp. 300-339.
1 30
10
1
2003 Patrick PÉREZ
Lexique Lacandon
MAP-CNRS, Toulouse, 2003 (180 pages)
1 40
10
1
2004 Monique BARRUÉ PASTOR
Forêts et développement durable au Chili, indianité mapuche et
mondialisation
Presses Universitaires du Mirail, collection Paysage et Environnement,
2004, 288 p
1 40
10
2
Patrick PÉREZ
Les Indiens Hopi d’Arizona ; six études anthropologiques
L’Harmattan, Paris, 2004, 200 pages.
2005 Monique BARRUÉ PASTOR, Guy-Hermann PADENOU
Société, architecture et paysages Tamberma
Société, architecture et paysages Tamberma, CD-ROM ( coll. Serge
Faraut) Éditions des PUM, Toulouse (à paraître)
Patrick PÉREZ
Petite encyclopédie maya ; l’environnement des Lacandons de Lacanjá
(Chiapas, Mexique)
L'Harmattan, Paris, 2005, 250 pages (sous presse).
1 50
10
1
1 50
10
1
6
Nb : 4
2002 Michel BARRUÉ
1
Le risque vécu et construit en pays montagnard Pyrénéen : le cas des
villages des hautes vallées du Lavedan dans les Pyrénées centrales
françaises
In Les pouvoirs publics face aux risques naturels dans l’histoire, sous la
direction René Favier
Publications de la MSH-ALPES, Grenoble , pp. 175 – 192.
2003 Patrick PÉREZ
L'enjeu des ruines en pays pueblo
1
in, Regards croisés sur le patrimoine, sous la dir. de Sylvie GuichardAnguis et Maria Gravari-Barbas, Presses Universitaires de la
Sorbonne, Paris, 2003 (pp. 191-206).
2004 Patrick PÉREZ
1
Orphée en Amérique
in Le Mythe : pratiques, récits, théories, Michel Boccara (ed.),
Anthropos/Economica, Paris, 2004.
Publications
Page 213
Page 214
2005 Patrick PÉREZ
Des Indiens sans Histoire ? Mémoire sociale et cognition chez les
Lacandons du Chiapas (Mexique)
1
In in Le temps, CTHS, Paris, (2005 sous presse)..
4
Nb : 19
2002 Didier BUR, John ZIMMER
La reconstitution virtuelle de la villa gallo-romaine d'Echternach,
Luxembourg
Article paru dans "Monumental", Edition du Patrimoine
1
20
10
1
1
20
10
1
HENRY, J.-B., MALET, J.-P., MAQUAIRE, O., GRUSSENMEYER, P 1
The use of small-format and low-altitude aerial photos for the
realization of high-resolution DEMs in mountainous areas : application
to the Super-Sauze earthflow (Alpes-de-Haute-Provence, France).
Earth Surface Processes and Landforms, ISSN 0197-9337, Volume 27,
Issue 12, pp. 1339-1350.
20
10
1
Luc LONG, Pierre DRAP, Giuliano VOLPE
1
20
10
2
1
20
40
1
GRUSSENMEYER, P
1
Photogrammétrie architecturale et modélisation 3D du patrimoine.
Revue de l’Association Française de Topographie ISSN 0290-9057, 2e
trim. 2003 N°95, p.30-36.
20
40
1
GRUSSENMEYER, P., AL KHALIL, O.
Solutions for exterior orientation in photogrammetry, a review.
The photogrammetric record, an international journal of
photogrammetry, ISSN 0031-868X, Vol. 17, N°100, October 2002, pp.
615-634.
21
00
1
Luc LONG, Pierre DRAP, Lucien-François GANTES
"Premiers résultats sur l'épave profonde Grand Ribaud F (Giens, Var).
Quelques éléments nouveaux sur le commerce Etrusque en Gaule,
vers 500 av. J.C.".
CAS, Cahiers d'Archéologie subaquatique, N° 14. Année 2002.
Pages 5 à 40.
Il relitto etrusco Grand Ribaud F
L'Archeologo Subacqueo, Janvier-Avril 2002, ed Bari, Italie. ISSN
1123-6256. Pages 6 à 10.
AL KHALIL, O., GRUSSENMEYER, P., (2002)
Étude sur la reconstruction géométrique et topologique d’un bâtiment
en photogrammétrie mono-image.
Revue de l’Association Française de Topographie, ISSN 0290-9057,
2e trim. 2002 N°91, pp.18-23.
Page 214
1
Publications
Page 215
KOEHL M.
Modèles et méthodologies de saisie pour maquettes numériques 3D.
Revue de l’Association Française de Topographie ISSN 0290-9057,
4ème trimestre 2003, n°97, p. 31-37.
1
21
00
1
2003 J.Y BLAISE, Iwona DUDEK
1
Maquettes 3D et informations patrimoniales; nouveaux rôles, nouveaux
enjeux.
publié en ligne sur le site Internet du CNRS (2003), département
Sciences de l’Homme et de la Société,
http://www.cnrs.fr/SHS/recherche/liste_articles.php
30
10
1
2004 Alain FUCHS, Emmanuel ALBY, Réda BEGRICHE, Pierre
GRUSSENMEYER, Jean-Pierre PERRIN
Confrontation du relevé laser 3D aux techniques de relevé
conventionnelles et de développement d'outils numériques pour la
restitution architecturale
Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 173/174
(2004-1/2), pages 36 à 47
1
40
10
1
Laura GIORDANO and Camilla SCHWIND
1
Conditional Logic of Actions and Causation. Artificial Intelligence,
Special issue on Non Monotonic Reasoning - Elsevier, volume 157/1-2,
pp. 239-279, 2004
40
10
1
Nicola OLIVETTI, Gian Luca POZZATO and Camilla SCHWIND
A Sequent Calculus and Theorem Prover for Standard Conditional
Logics. The Computing Research Repository, CoRR cs.LO/0407064,
2004.
(soumis)
1
40
10
1
Leopoldo BERTOSSI and Camilla SCHWIND
Database Repairs and Analytic Tableaux. Annals of Mathematics and
Artificial Intelligence, Volume 40, Issue 1-2, pp 5-35, January 2004.
1
40
10
1
NEUSCH, T., BÄEHR, H.P.
1
Géomatique, la chenille ou l'imago ? Question de définition. Revue de
l’Association Française de Topographie ISSN 0290-9057, 3ème
trimestre 2004, n°100, pp.85-91.
40
70
1
KOEHL, M.
SIG, une histoire de définitions. Revue de l’Association Française de
Topographie ISSN 0290-9057, 4ème trimestre 2004, n°101, pp.61-66.
1
41
00
1
BOULAASSAL, H., NEUSCH, T.
1
Analyse orientée-objet pour la détection de bâtiments à partir d’une
image satellitaire à très haute résolution spatiale. Revue de
l’Association Française de Topographie, XYZ n°101, ISSN 0290-9057,
4ème trimestre 2004, pp.25-28.
41
00
1
2005 Livio DE LUCA, Michel FLORENZANO, Philippe VERON
Article soumis à Computer and Graphics , édition Elsevier
Publications
1
50
10
1
Page 215
Page 216
MEYER, E.
La photogrammétrie pour le relevé épigraphique des colonnes de la
Salle Hypostyle du Temple de Karnak, Revue XYZ (Association
Française de Topographie), n°102 - 1er Trimestre 2005, pp. 29-34.
1
50
10
1
MEYER, E., PARISEL, C., GRUSSENMEYER, P., REVEZ, J.,
1
TIDAFI, T.
A computerized solution for the epigraphic survey in Egyptian Temples.
Soumis en février 2005 au "Journal of Archaeological Science".
50
20
1
19
Nb : 84
2002 Michel BARRUÉ
Le risque vécu et construit en pays montagnard Pyrénéen : le cas des
villages des hautes vallées du Lavedan dans les Pyrénées centrales
françaises,
in actes du colloque : Les pouvoirs publics face aux risques naturels
dans l’histoire, sous la direction René Favier, MSH-ALPES, Grenoble
Leopoldo BERTOSSI and Camilla SCHWIND
Analytic Tableaux and Database Repairs : Foundations,
In : Second International Symposium on Foundations of Information
and Knowledge Systems (FoIKS 2002), Thomas Eiter and Klaus-Dieter
Schewe (eds.), LNCS 2284, pp. 32-48, Best paper of the conference.
Towards a Towards a Conditional Logic of Action and Causation
In Logics in Artificial Intelligence, 8th European Conference
JELIA’2002, Lamezia, Italy, Springer LNAI 2424, pages 382-394, 2002.
1 20
10
1
1 20
10
1
1 20
10
1
Conditional Action Logic. In 8th International Workshop on
Nonmonotonic Reasoning, Toulouse, France, pages 333-342, 2002.
1 20
10
1
Didier BUR, Didier LAROCHE, Jean-Pierre PERRIN, Jeannot
METZLER, Johny ZIMMER
Restitution de la Villa gallo-romaine d'Echternach
1 20
10
1
Journée "maquette numérique et patrimoine" CNAM Chalons sur
Sâone. CNAM Châlon sur Saône 2002
Sabrina KACHER Jean-Claude BIGNON, Gilles HALIN
Research by image applied to the image based reasonning
Conference ICCCBE, The Ninth international Conference on
Computing in Civil and Building Engineering (ICCCBE 2002), April
Xavier MARSAULT
Application des IFS à la composition de tissus tridimensionnels
virtuels
1 20
40
1
20
50
1
Colloque "Autosimilarité et applications", CEMAGREF, Campus
Universitaire des Cézeaux, Clermont Ferrand, mai 2002
Page 216
Publications
Page 217
Jean-Claude BIGNON, Gilles HALIN, Damien HANSER, Olivier
MALCURAT
A relational approach of cooperation in building design
1 20
60
1
Conférence Internationale ICE 2002, Rome, juin 2002
Jean-Claude BIGNON, Gilles HALIN, Damien HANSER
A hyperdocument representation of the project for a user-adaptative
groupware
Conférence Internationale CIB W78 , ARTHUS Danemark, Juin 2002
1 20
60
1
Sabrina KACHER, Jean-Claude BIGNON, Gilles HALIN, Gerald
DUFFING
The content based-image retrieval as an assistance tool to the
architectural design domain
Conference DDSS, Design and Decision Support Systems in
Architecture and Urban Planning (DDSS 2002), Ellecom, The
Netherlands, July 7-10, 2002
1 20
71
0
Sabrina KACHER Jean-Claude BIGNON, Gilles HALIN, Gerald
DUFFING
The content-based image retrieval as an assistance tool to the
architectural design domain
1 20
71
8
Actes conférence SCI, The 6thWorld Multiconference on Systemics,
Cybernetics and Informatics (SCI 2002), Orlando, USA, in July 14-18,
2002, p54-p
Jean-Claude BIGNON, Gilles HALIN, k. BENALI, C. GODART
Cooperation models in co-design : application to architectural design
1 20
80
1
4ème International Conference on design and Decision Support
Systems in Architecture and Urban Planning Mastricht, The
Netherlands, aoùt 2002
Jean-Claude BIGNON, Gilles HALIN, Damien HANSER
1 20
90
Toward a user adaptive vision of architectural projetcs. Proceedings of
1
the 20th
Conference on Education in Computer Aided Architectural Design in
Europe, pp 238-245, ECAADE 2002, Warsaw, Poland, septembre 2002
Pierre GRUSSENMEYER, Pierre DRAP, Gilles GAILLARD
ARPENTEUR 3.0: Recent developments in web based
photogrammetryISPRS, Commission VI: Education and
Communications. São José dos Campos, São Paulo state -Brazil,
September 2002.
1 20
90
1
J.Y BLAISE, I.DUDEK
3D Models as Visual Interfaces for Documenting the Architectural
Heritage: The Defensive System of Cracow
1 20
90
1
VIIP 2002 (Visualisation, Image and Image Processing), Benalmadena,
Espagne, Septembre 2002, ACTA Press, ISBN 0-88986-354-3, pp.
746-751
Publications
Page 217
Page 218
Pierre DRAP, Pierre GRUSSENMEYER, Gilles GAILLARD
« arpenteur » as web based photogrammetric package: towards
interoperability through a xml structure for photogrammetric data
1 20
90
2
ISPRS, Commission V, Close Range visualization techniques, du 2 au
6 Septembre 2002, Corfu, Grèce. Actes à paraître.
Pierre DRAP, Emmanuel BRUNO, Luc LONG, Anne DURAND,
Pierre GRUSSENMEYER
Underwater photogrammetry and xml based documentation system.
The case of the 'Grand Ribaud F' Etruscan wreck.
AL KHALIL, O., GRUSSENMEYER, P.
Single image and topology approaches for modeling buildings.
ISPRS Comm. V Symposium, Corfou, Sept. 2-6, Greece. Int. Arch. of
Photogrammetry and Remote Sensing, ISSN 1682-1750, Vol. XXXIV,
part 5, pp.131-136.
Marco CANCIANI, Pamela GAMBOGI, Pierre DRAP
"Web archaeological data management system from underwater
photogrammetry. An application on two roman wrecks".
1 20
90
2
1 20
90
2
1 20
90
6
NEUSCH, T., GRUSSENMEYER, P.
Urban imagery combining photogrammetric and remote sensing
techniques.
ISPRS Comm. VI Symposium, Sao José Dos Campos, Sept. 16-20,
Brazil. Int. Arch. of Photogrammetry and Remote Sensing, ISSN 16821750, Vol. XXXIV, part 6, pp. 53-57.
1 20
91
6
J-Y. BLAISE, I. DUDEK, M. FLORENZANO, A. KADLUCZKA, M.
1 21
LUKACZ, Z. WIKLACZ
00
1
On how to link patrimonial information and 3D simulations: a
methodology for enhanced exploitation and visualisation of architectural
documentation, experimented on Kraków’s historical centre
UNESCO World Heritage Virtual Congress, Technology and New
Media for Documentation, Preservation, Management, Sustainable
Tourism and Education, Oct-Nov 2002, 8p
J-Y. BLAISE, I. DUDEK
3D models as visual interfaces for Internet: an application to a
multimedia documentation on architectural evolutions
ICCVG ’02 Conférence, Zakopane, PL, Novembre 2002, ISBN 839176830-9, pp. 250-256
1 21
10
1
Jean-Claude BIGNON, Gilles HALIN, Damien HANSER, Olivier
MALCURAT
Coordination of heterogeneous teams with a user-adaptive groupware
Proceedinfs of the conference DMinUCE, Decision Making In Urban
and Civil Engineering, Londres, novembre 2002
1 21
10
1
Page 218
Publications
Page 219
Jean-Claude BIGNON, Gilles HALIN, Celso SCALETSKY, Françoise 1 21
SCHATZ, Eric VION
10
1
Le système "Kaléidoscope" d'organisation de référence au projet
architectural
Actes du congrès SIGraDI, Caracas, Venezuela, novembre 2002
Renato SALERI
Generative Arts 2002
1 21
21
1
5th International conference on generative art - Politecnico di Milano,
11 - 13 décembre 2002
Laura GIORDANO, Valentina GLIOZZI, Nicola OLIVETTI and
1 30
Camilla SCHWIND
10
1
Tableaux calculi for preference-based conditional Logics. In
Tableaux’2003, Rome, Italy, Springer LNAI 2424, pages 382-394, 2003
Renato SALERI
Pseudo-Urban automatic pattern génération
International Nonlinear Sciences Conference 2003 - University of
Vienna, Austria, février 2003. in "Chaos and Complexity Letters (CCL)"
Nova Science - New York
J.Y BLAISE, I.DUDEK
New experimentation of a generic framework for architectural heritage
data visualisation
WSCG 2003 Conference (Winter School of Computer Graphics), Plzen,
République Tchèque, Février 2003, Journal of WSCG vol 11 n°1, ISSN
1213-6972, pp. 109 –117
1 30
20
1
1 30
20
1
2003 Xavier MARSAULT
1 30
20
Generation of textures and geometric pseudo-urban models with the
8
aid of IFS
Colloque INSC2003, Symposium "Chaos et complexité dans les arts et
l’architecture", Université des Sciences de Vienne, 8 février 2003,
Autriche
Dalil HAMANI, Farid AMEZIANE, Michel FLORENZANO
1 30
21
État de l’art sur la gestion de production assistée par ordinateur dans le
6
secteur du bâtiment.
CSME-ICFEE 2003 – Canadian Society for Mechanical Engineering –
International Conference on The Future of Engineering Education Université Concordia, Montréal, Québec, Canada, du 16 au 18 Février
2003.
Dalil HAMANI, Farid AMEZIANE, Stéphane LASSERRE, André
1 30
FAWAZ
31
7
Outils numériques en réseau et aide à la décision dans le secteur de la
production architecturale.
SETIT 2003 – LETI, (Tunisie) – ENST - Bretagne, (France), Sousse,
Tunisie, du 17 au 21 Mars 2003.
Publications
Page 219
Page 220
Christine CHEVRIER, Jean-Pierre PERRIN
ModLum, illumination project aided design tool
CAAD Futures 2003, Tainan, Taiwan, 28-30 April 2003
1 30
42
8
Gilles HALIN, Damien HANSER, Jean-Claude BIGNON
A contextual visualization to support cooperative conception
1 30
50
1
Conférence IEPM'2003, PORTO (Portugal), mai 2003
Didier BUR, Jean-Pierre PERRIN, Christine CHEVRIER
Architecture as a reference for the development of a CAD lighting tool
CAADRIA 2003, Bangkok, Thailand, 3-5 May 2003
Gilles HALIN, Jean-Claude BIGNON, Celso SCALETSKY,
Walaiporn NAKAPAN, Sabrina KACHER
Three approaches of the use of image to assist architectural design
1 30
50
3
1 30
50
3
CAADRIA 2003 [The Association for Computer Aided Architectural
Design Research In Asia], May 3rd-5th, 2003, Bangkok, Thailande
Salim BELBLIDIA, Emmanuel ALBY
1 30
50
3
Implicit handling of geometric relations in an existing modeler
CAADRIA 2003, Bangkok, Thaïland, 3-5 May 2003
Pierre DRAP, Julien SEINTURIER, Luc LONG
1 30
51
Archaeological 3D Modelling using digital photogrammetry and Expert
5
System. The case study of Etruscan amphorae
The Sixth International Conference on Computer Graphics and Artificial
Intelligence Limoges (FRANCE) 14 - 15 mai 2003
Dalil HAMANI, Farid AMEZIANE
Supply chain management in the building Construction field.
IEPM’03 - International Conference on Industrial Engineering and
Production Management - The Faculty of Engineering of University of
Porto (FEUP), Porto, Portugal, du 26 au 28 Mai 2003.
J.Y BLAISE, I.DUDEK, P.Bénistant
On the relevance of 3D shapes for use as interfaces to architectural
heritage data
HCI 2003 Conférence (Human Centered Interfaces), Crète, Juin 2003,
ISBN 0-8058-4932-7, pp. 1228-1232
1 30
52
6
1 30
60
1
Pierre DRAP, Julien SEINTURIER, Luc LONG
1 30
61
A photogrammetric process driven by an Expert System: A new
7
approach for underwater archaeological surveying applied to the ‘Grand
Ribaud F’ Etruscan wreck
Applications of Computer Vision in Archaeology ACVA'03 Monona
Terrace Convention Center, Madison, Wisconsin, USA. June 17, 2003.
Dalil HAMANI, Farid AMEZIANE, Stéphane LASSERRE
1 30
62
SYSBAT, An application to the Building Production Based on Computer
6
Supported Cooperative Work.
IKM 2003, Bauhaus University Weimar , Weimar, Allemagne, du 26 au
28 Juin2003.
Page 220
Publications
Page 221
Fabien DEKEYSER, François GASPARD, Livio De LUCA, Michel
1 30
FLORENZANO, Xin CHEN, Pascal LERAY
70
1
Cultural heritage recording with laser Scanning, computer vision and
exploitation of Architectural rules
In proceedings - International Workshop on vision techniques for digital
architectural and archaeological archives
International Society for Photogrammetry and Remote Sensing - ISPRS
WG V/4 and IC WG III/V – 1-3 juillet 2003, Portonovo - Ancona, Italie
J.Y BLAISE, I. DUDEK
Exploiting the architectural heritage’s documentation: a case study on
data analysis and visualisation
1 30
70
1
I-Know 03, Conference on Knowledge Management, Graz, Austria, July
2003, Journal Of Universal Computer Science, ISSN 0948-695x, pp.
128-134
M. CANCIANI, P. GAMBOGI, F-G. ROMANO, G. CANNATA, P.
DRAP
low cost digital photogrammetry for underwater archaeological Site
survey and artifact isertion. The case study of the dolia Wreck in
secche della meloria-livorno-italia
1 30
70
3
ISPRS Workshop Vision Tecniques for digital architectural and
archaeological archives, ISPRS Commission V, WG IV.,
intercommission III/V, Ancona 2003
Dalil HAMANI, Farid AMEZIANE, Michel FLORENZANO
Contribution to the development of an information System in a
cooperative building production.
CE2003 - 10th International Conference on Concurrent Engineering :
Research and Applications - Université UNINOVA, Madeira Island,
Portugal, du 26 au 30 Juillet 2003.
1 30
72
6
J.Y BLAISE, I. DUDEK
1 30
90
Access, interpretation and visualisation of heritage data using the
1
architectural morphology: experimenting emerging interfaces on a case
study
ICHIM 03 (International Cultural Heritage Informatics Meeting), Paris,
Ecole du Louvre, Septembre 2003
Sébastien BUND
Spot Fetch Light. Interactive navigable 3D visualization of direct
sunlight
ECAADE, GRAZ Autriche, septembre 2003
1 30
90
1
Technology management on large construction building projects.
1 30
90
4
CIVIL-COMP 2003 – The Seventh International Conference on
Application of Artificial Intelligence to Civil and Structural Engineering,
Egmond aan Zee, Hollande, du 2 au 4 Septembre 2003.
Publications
Page 221
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L. GIORDANO, A. MARTELLI and C. SCHWIND
Specifying and Verifying Systems of Communicating Agents in a
Temporal Action Logic.
1 30
92
3
In Advances in Artificial Intelligence, 8th Congress of the Italian
Association for Artificial Intelligence, AI*IA’2003, Pisa, Italy, September
23-26, Springer LNAI2829, pages 262-274, 2003.
Jean-Claude BIGNON, Salim BELBLIDIA, Pascal HUMBERT, Maud
GUÉLY
Représentation hyperréaliste et assistance à la conception
architecturale
H2PTM 03 : hypermédias hypertexts, products, tools and methods,
Université Paris 8. 24 et 25 septembre 2003
1 30
92
4
Hélène CHASSEUR, Annie GUERRIERO, Damien HANSER, Jean1 30
Claude BIGNON, Gilles HALIN
92
4
Hypermédia adaptatif pour la visualisation d’un projet coopératif
architectural
Conférences Hypertextes et Hypermédias, Université de Paris 8, 24-26,
septembre 2003
Didier BUR, Jean-Pierre PERRIN, Alain FUCHS, Vincent
1 30
GUERMONPREZ
93
0
Laser scanning as a tool for archeological reconstitution: A gallo-roman
temple in Naix-aux-Forges, France
CIPA 2003, ANTALYA (Turquie), 30 septembre - 4 Octobre 2003
Pierre DRAP, Matteo SGRENZAROLI, Marco CANCIANI, Giacomo
CANNATA, Julien SEINTURIER
Laser Scanning and close range photogrammetry: Towards a single
measuring tool dedicated to architecture and archaeology
CIPA XIXth INTERNATIONAL SYMPOSIUM, ANTALYA, Turkey,
October 2003. (to be printed)
1 30
93
0
NEUSCH, T., GRUSSENMEYER, P.
1 30
93
Remote sensing object-oriented image analysis applied to half-timbered
0
houses. In XIXth CIPA International Symposium, Antalya, Turkey, Sept.
30-Oct. 4, 2003. Int. Archives of Photogrammetry, Remote Sensing
and Spatial Information Sciences, ISSN: 1682-1750, Vol. XXXIV, Part
5/C15, pp. 298-301.
ALBY, E., GRUSSENMEYER, P., PERRIN, J.-P.
Integration of close range photogrammetric surveys in the design
process of architectural projects. In XIXth CIPA International
Symposium, Antalya, Turquey. Sept. 30th. Oct 4tht, 2003. ISPRS
International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial
Information Systems Vol. XXXIV-5/C15 ISSN 1682-1750, pp. 46-51.
1 30
93
0
GRUSSENMEYER, P., JASMINE, J.
1 30
93
The Restoration of Beaufort Castle (South-Lebanon): A 3D Restitution
0
According to Historical Documentation. In XIXth CIPA International
Symposium, Antalya, Turquey. Sept. 30th. Oct 4tht, 2003. ISPRS
International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial
Information Systems Vol. XXXIV-5/C15 ISSN 1682-1750, pp. 322-327.
Page 222
Publications
Page 223
Communication and CAD tools : a tool for assistance to the production
management and maintenance in the building construction field.
1 31
00
4
MAS2003 - Modeling & Applied Simulation - University of Genoa,
Bergeggi, Italy, du 2 au 4 Octobre 2003.
Mohamed BOUATTOUR, Gilles HALIN, Jean-Claude BIGNON
A cooperation model for architectural design. The virtual cooperative
project
EIA9, E-Activities and Intelligent Support in Design and the Built
Environment, the 9th EuropIA International Conference, 8-10 October
2003, Istanbul, Turkey.
1 31
00
8
Sabrina KACHER, Jean-Claude BIGNON, Gilles HALIN
Image indexing vocabulary in architecture, Taxonomic hierarchy and
categorisation
EIA9, E-Activities and Intelligent Support in Design and the Built
Environment, the 9th EuropIA International Conference, 8-10 October
2003, Istanbul, Turkey
1 31
00
8
Stéphane LASSERRE, Farid AMEZIANE, Dalil HAMANI et André
1 31
FAWAZ
02
6
Un système d’aide à la prescription des ouvrages dans un contexte de
production de bâtiment.
GI2003 - 5th International Industrial Engineering Conference, Université
LAVAL, Québec, Canada, du 26 au 29 Octobre 2003.
Julien SEINTURIER, Pierre DRAP et Odile PAPINI
Fusion réversible : application à l'information archéologique
Journées Nationales sur les Modèles de Raisonnement (JNMR 2003),
Paris, France, novembre 2003
1 31
10
1
1 31
10
Technical data management systems on large scale building
2
construction projects.
IEMC2003 – International Engineering Management Conference – New
York, USA, du 2 au 4 Novembre 2003.
Pierre DRAP, Julien. SEINTURIER, Marco. CANCIANI, Ben
GARRETT
A GIS tool box for Cultural Heritage. An application on Constantine,
Algeria, historical center
1 31
10
4
VAST2003: The 4th International Symposium on Virtual Reality,
Archaeology and Intelligent Cultural HeritageBrighton, 4-7 November
2003. ( to be printed.)
Livio De LUCA, Michel FLORENZANO
Surveying-modelling-representation
In actes de Virtual Retrospect,
colloque scientifique international de la Réalité Virtuelle pour l’Histoire
et l’Archéologie, 6, 7 novembre 2003 – Biarritz, France
Publications
1 31
10
6
Page 223
Page 224
Gilles HALIN, Damien HANSER
15ème Conférence Francophone sur l'Interaction Homme-Machine :
vers une visualisation contextuelle de la conception coopérative
1 31
12
5
Conférence IHM 2003, Université de Caen, du 25 au 28 novembre
2003
Stéphane LASSERRE, Farid AMEZIANE, Dalil HAMANI et André
FAWAZ
Adaptative multimedia user interfaces to support cooperative work in
building construction Industry.
CW2003 – International Conference on CYBERWORLDS - IEEE,
Singapour, Indonésie, Décembre 2003.
2004 J.Y BLAISE, I.DUDEK
Règles d’identification et méthodes de visualisation d’objets
architecturaux
4èmes journées d'Extraction et de Gestion des Connaissances,
Clermont Ferrand, 20-23 Janvier 2004 Revue des Nouvelles
Technologies de l’Information RNTI-E-2, vol1, ISBN 2.85428.633.2, 12
p
1 31
20
1
1 40
12
0
J.Y BLAISE, I. DUDEK, L. DE LUCA, F. DE DOMENICO
1 40
12
Acquisition de données vs gestion de connaissances patrimoniales : le
0
cas des vestiges du théâtre antique d’Arles
4èmes journées d'Extraction et de Gestion des Connaissances,
Clermont Ferrand, 20-23 Janvier 2004 Revue des Nouvelles
Technologies de l’Information RNTI-E-2, vol1, ISBN 2.85428.633.2, 6 p.
J.Y BLAISE, I. DUDEK, A. DURAND, P. BENISTANT
1 40
20
Online 2D/3D graphic interfaces using XML “repurposable” heritage
2
contents
actes du colloque: WSCG 2004 (Winter School of Computer Graphics),
Plzen, République Tchèque, 2-6 Février 2004, Journal WSCG ISBN 80903100-5-2, 8 p.
Michel FLORENZANO, Livio De LUCA
Relevé d'architecture - Du nuage de points à la maquette 3D, l'apport
des modèles théoriques issus de l'histoire de la représentation
ACTES de MICAD 2004 Paris, 30, 31 mars et 1 avril 2004
1 40
33
0
Patrick PÉREZ
Histoire et temporalités sociales chez les Lacandons du Chiapas
(Mexique)
Actes du colloque annuel du Comité des Travaux Historiques et
Scientifiques, avril 2004, Besançon. (10 pages.)
1 40
40
1
Julien SEINTURIER, Pierre DRAP, N. VINCENT, F CIBECCHINI,
Odile PAPINI, Pierre GRUSSENMEYER
Orthophoto imaging and GIS for seabed visualization and underwater
archaeology,
XXXII CAA Computer Applications and Quantitative Methods to
Archaeology Conference, Prato, Italy, on 13-17 April 2004
1 40
41
3
Page 224
Publications
Page 225
J.Y BLAISE, I.DUDEK, L.DE LUCA, F.DE DOMENICO
Architectural Modelling and Information Interfacing : Learning from
Three Case Studies
1 40
60
7
Conférence ITI 2004 (Information Technology Interfaces), Cavtat,
Croatie, 7 - 10 juin 2004, Proceedings, ISBN 953-96769-9-1, 6 p.
J.Y BLAISE, I.DUDEK
1 40
60
Dynamic Representations for Information Visualisation and Retrieval: a
7
Case Study on Kraków’ s Architectural Heritage
Conférence ITI 2004 (Information Technoloy Interfaces), Cavtat,
Croatie,
7 - 10 juin 2004.
Proceedings, ISBN 953-96769-9-1, 6 p.
Sabrina KACHER, Jean-Claude BIGNON, Gilles HALIN
A method to index images in the wooden architecture domain, Terms
hierarchy and weight given to terms
1 40
70
2
DDSS 2004, 7th International Conference on Design & Decision
Support Systems in Architecture and Urban Planning, 2 - 5 july, 2004,
Netherlands
GRUSSENMEYER, P., YASMINE, J., (2004), invited paper.
Photogrammetry for the preparation of archaeological excavation. A 3D
restitution according to modern and archive images of Beaufort Castle
landscape (Lebanon). XXth Congress of the International Society for
Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS), Geo-imagery bridging
Continents, Istanbul 12-23 July 2004. Int. Archives of Photogrammetry
and Remote Sensing, ISSN 1682-1777, Vol. XXXV, part B5, pp.809814
KOEHL, M., GAÏOTTI, V.
Geometric and thematic enrichment of frontages in 3D city-models.
XXth Congress of the International Society for Photogrammetry and
Remote Sensing (ISPRS), Geo-imagery bridging Continents, Istanbul
12-23 July 2004. Int. Archives of Photogrammetry and Remote
Sensing, ISSN 1682-1777, Vol. XXXV, part B3, pp. 547-552.
1 40
71
1
1 40
71
2
MEYER, E., GRUSSENMEYER, P., TIDAFI, T., PARISEL, C., REVEZ, 1 40
J.
71
2
Photogrammetry for the epigraphic survey in the Great Hypostyle Hall
of Karnak Temple. XXth Congress of the International Society for
Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS), Geo-imagery bridging
Continents, Istanbul 12-23 July 2004. Int. Archives of Photogrammetry
and Remote Sensing, ISSN 1682-1777, Vol. XXXV, part B5, pp.377382.
DRAP, P., GRUSSENMEYER, P., GAILLARD, G., CURTINOT, P.-Y., 1 40
SEINTURIER, J.
71
2
Presentation of the web based ARPENTEUR tools: towards a
Photogrammetry based Heritage Information System. XXth Congress of
the International Society for Photogrammetry and Remote Sensing
(ISPRS), Geo-imagery bridging Continents, Istanbul 12-23 July 2004.
Int. Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, ISSN 16821777, Vol. XXXV, part B6, pp.123-128
Publications
Page 225
Page 226
BÖRLIN, N., GRUSSENMEYER, P., ERIKSSON, J., LINDSTROM, P. 1 40
71
Pros and cons of constrained and unconstrained formulation of the
2
bundle adjustment problem. XXth Congress of the International Society
for Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS), Geo-imagery
bridging Continents, Istanbul 12-23 July 2004. Int. Archives of
Photogrammetry and Remote Sensing, ISSN 1682-1777, Vol. XXXV,
part B3, pp.589-594
J.Y BLAISE, I.DUDEK
1 40
90
Graphic variables for dynamic 2D/3D documentation visualisation in the
1
context of historical architecture
actes du colloque: ICHIM 04 (International Cultural Heritage
Informatics Meeting), Berlin, Allemagne, Septembre 2004
L. GIORDANO, A. MARTELLI and C. SCHWIND
Verifying Communicating Agents by Model Checking in a Temporal
Action Logic.
1 40
90
1
In Logics in Artificial Intelligence, 9th European Conference
JELIA’2004, Lisbon, Portugal, September 2004, Springer LNAI 3229,
pages 57-69, 2004.
Sylvain KUBICKI, Gilles HALIN, Jean-Claude BIGNON
Assistance to building construction coordination by images
eWork and eBusiness in Architecture; Engineerinf and Construction Dikbas & Scherer (eds.), 2004 Taylor & Francis Group, London, ISBN
04 1535 938 4. Conférences ECPPM, Istanbul, septembre 2004
1 40
90
1
Gilles HALIN, Damien HANSER, Benoît OTJACQUES, Jean-Claude 1 40
BIGNON
91
4
A Scenario Approach to Validate and Demonstrate the Tool Usefulness in
Cooperative Design
Conférence eCAADe 2004, Copenhague, Danemark, 14/18 septembre
2004
Olivier CUNIN
Study of the tower faces at Angkor Thom
Conférence European Association of Southeast Asian Archaeologists,
Londres, 14/17 septembre 2004
1 40
91
4
Gilles HALIN, Damien HANSER, Sylvain KUBICKI.
Towards an integration of the cooperative design context in
collaborative tools
Conférence EMISA 2004, Informations systeme im E-Business und EGovernment, Centre de Recherche Gabriel Lippmann, Luxembourg,
6/8 Octobre 2004
1 41
00
6
Alain FUCHS, Pierre GRUSSENMEYER, Hayet KADI, Jean-Pierre
PERRIN
Architectural modelling and archaeological reconstitution: numerical
tools for 3d acquisition and modelling assistance. International CIPA
Workshop on Vision Techniques Applied to the Rehabilitation of City
Centres. 25-27 Octobre 2004, Lisbonne, Portugal, 12 pages.
1 41
02
6
Page 226
Publications
Page 227
ALBY, E., GRUSSENMEYER, P., PERRIN, J.-P. (2004)
Visualization of architectural works by photogrammetry: a compromise
between measurement and representation. International CIPA
Workshop on Vision Techniques Applied to the Rehabilitation of City
Centres. 25-27 Octobre 2004, Lisbonne, Portugal, 11 pages.
1 41
02
6
KOEHL, M.
3D city models, geometric data structure for 3D urban GIS
1 41
02
7
24th Urban Data Management Symposium, 27-29 October 2004,
Chioggia-Venice, Italy, 11 pages
Sabrina KACHER, Jean-Claude BIGNON, Gilles HALIN, Pascal
HUMBERT.
1 41
11
0
A semantic device adapted to images, to assist with the architectural
design process.
VIII Congreso Iberoamericano de Gràfica Digital, SIGraDi Unisinos
2004, Porto Alegre, Brésil, 10,11 et 12 novembre 2004
Sylvain KUBICKI, Gilles HALIN, Jean-Claude BIGNON, Walaiporn
NAKAPAN.
Collaborative design : A french / thai experiment of co-design
1 41
11
0
VIII Congreso Iberoamericano de Gràfica Digital, SIGraDi Unisinos
2004, Porto Alegre, Brésil, 10,11 et 12 novembre 2004
2005 Livio DE LUCA, Michel FLORENZANO, Philippe VERON
Semantic-based modelling and representation of patrimony buildings
In SVE 2005 - Workshop towards Semantic Virtual Environments, 1618 Mars 2005. Villars, Switzerland
1 50
31
6
Livio DE LUCA, Michel FLORENZANO, Philippe VERON
Rétro conception d’objets architecturaux basée sur une méthodologie
de reconstruction hybride
in Actes du 9ème colloque national AIP PRIMECA, 5-8 Avril 2005, La
Plagne, France
1 50
40
5
84
Nb : 21
2002 Pierre GRUSSENMEYER
Photogrammétrie architecturale.
1er forum de photogrammétrie organisé par l’École Nationale des
Sciences Géographiques et l'Institut Géographique National. Marne La
Vallée
31 janvier 2002.
Michel FLORENZANO
Beyond Media
Festival internazionale di architettura in video, Ospedale degli
innocenti, Florence - Italie, 3 mai 2002.
Publications
1 20
13
1
1 20
60
3
Page 227
Page 228
Didier BUR, Serge CORBEL
De la prise d'empreinte à la reproduction d'œuvres artistiques
Conférence au colloque "Art et Chimie", Paris, Octobre 2002
1 21
00
1
Didier BUR
Méthodologie des images calculées
1 21
10
1
Conférence lors de la journée d'information du club 3D-Lumière,
novembre 2002
Pierre GRUSSENMEYER
Photogrammétrie architecturale.
Conférence à l’École Supérieure des Géomètres Topographes. Le
Mans
13 décembre 2002
1 21
21
3
Tania NEUSCH
La télédétection et ses applications.
1 21
21
9
Conférence à l’École Spéciale des Travaux Publics. Paris
19-20 décembre 2002.
2003 Jean-Pierre PERRIN
Méthodologie de la simulation d'illumination
Cercle GAREN, Nancy, 21 janvier 2003
Michel FLORENZANO, Livio DE LUCA
Relever, modéliser, représenter le patrimoine construit
Nouvelles technologies au service de la protection du patrimoine
méditerranéen et de la diffusion de sa culture
In actes - ii° rencontres internationales Monaco et la méditerranée,
organisée par l’Association Monégasque pour la Connaissance des
Arts. Monaco 13, 14 et 15 mars 2003
1 30
12
1
1 30
31
3
Pierre DRAP
1 30
40
Underwater photogrammetry and XML based documentation system:
9
The case of the ‘Grand Ribaud F’ Etruscan wreck
Underwater Survey and Recording, One Day RSPSoc Symposium,
Remote Sensing and Photogrammetry Society, Centre for Archaeology
Fort Cumberland, Eastney, Portsmouth. 9 april 2003.
Camilla SCHWIND
Inconsistent Query Answering from Weighted Causal Databases 1st
International Workshop on Knowledge Representation and
Approximate Reasoning (KRAR’2003), Olsztyn, Pologne, 16-18 Mai
2003
1 30
51
6
GRUSSENMEYER, P.
Architectural Photogrammetry : Theory & Tools. Conférence à
l’Université d’UMEA (Suède). Département Mathématiques,
Informatique et Technologie, 21mai 2003.
1 30
52
1
Didier BUR
Éclairage et Informatique, infographie
1 31
12
0
6° édition des rencontres "Thionvilles-Lumières", 20 Novembre 2003
Page 228
Publications
Page 229
GRUSSENMEYER, P.
Photogrammétrie architecturale. Conférence à l’École Supérieure des
Géomètres Topographes. Le Mans, 21 novembre 2003.
1 31
12
1
Didier BUR
1 31
20
Illumination patrimoniale et aide à la conception
2
Rencontre avec la presse architecturale française au Reality Center de
SGI France, Jouy en Rosas, 2 décembre 2003
NEUSCH, T.
Le traitement d’images satellitaires. Conférence et travaux pratiques à
l’Ecole Spéciale des Travaux Publics. Paris, 8-9 décembre 2003.
1 31
20
8
Pierre DRAP, Julien SEINTURIER, N. VINCENT, F CIBECCHINI, O
PAPINI, P. GRUSSENMEYER
Orthophoto imaging and GIS for seabed visualization and underwater
archaeology
Innovative technologies for underwater archaeology. SCAM, Lerici,
Italy. 17 April 2004
1 40
41
7
2004 L. DE LUCA, M. FLORENZANO, J.Y BLAISE
Architectural surveying. From a point-cloud to a 3D model, benefits of
using theoretical models stemming from the history of representation
1 40
42
9
Conférence EVA Electronic Imaging and the Visual Arts 2004,
Florence, Italie, 29 mars-2 avril 2004, Proceedings, ISBN 88-371-14796, 6 p.
Didier BUR
1 40
52
Aide à la conception de mise en lumière par outil numérique de
1
simulation
Conférence à l'Association Française de l'Eclairage. Paris, 21 mai 2004
Jean-Pierre PERRIN
La recherche en informatique appliquée au domaine architectural et
urbain et à l'archéologie
Conférence à l'université de Sherbrooke et à Bishop's university.
Sherbrooke, Canada, 29 septembre 2004
1 40
92
9
GRUSSENMEYER, P.
1 41
12
6
Photogrammétrie architecturale. Conférence à l’Ecole Supérieure des
Géomètres Topographes. Le Mans, 26 novembre 2004.
GRUSSENMEYER, P.
Photogrammétrie architecturale et relevé de l’architecture. Cours et
conférence au Centre d’études supérieures spécialisées de
restauration et de conservation des monuments et sites historiques.
Tripoli, Liban, 2-4 décembre 2004. Mission du Ministère des Affaires
Etrangères.
1 41
20
2
21
Publications
Page 229
Page 230
Nb : 15
2002 Didier BUR, Hagmann UTE
Light from within the Kairouan mosque, Tunisia
1 20
20
1
Professional Lighting Design n° 22, édition Elda, février 2002
Serge FARAUT
Utilisation de la photographie pour la modélisation spatio-visuelle
1 20
30
1
In Culture & Recherche, n° 89, mars-avril 2002, n°89, pp. 7-8. Paris
Ministère de la culture et de la communication. ISSN : 0765-5991
La réalité augmentée : une application de la photo numérique
In Culture & Recherche, n° 89, mars-avril 2002, Paris Ministère de la
culture et de la communication. ISSN : 0765-5991
1 20
30
1
Renato SALERI et Hervé LEQUAY
Restituer: Le pont du Change,
1 20
60
1
in "Ville et patrimoine, travail sur la mémoire, matière à projets"
Collection mémoires de projets , volume 2, EAL, juin 2002
Didier BUR
1 20
70
1
Enseigner l'informatique en architecture
Article paru dans Urb.AO. Juillet/août 2002
Renato SALERI
1 20
70
1
La réalité virtuelle à prendre en ligne
in "urb.AO" - n. 11 - juillet-août 2002.
2003 E UCHIDA, Olivier CUNIN, I SHIMODA, C SUDA, T NAKAGAWA
The construction process of the Angkor monuments elucidated by the
magnetic susceptibility of Sandstone
Department of Resources and Environmental Engineering, Waseda
University, Ohkubo 3-4-1, Shinjuku, Tokyo 169-8555, Japan.
Archaeometry, volume 45, may 2003, RLAHA, Oxford, UK. MBlakwell
Publishing, Oxford University
1 30
50
1
1 31
10
Modèle de coopération orienté relation pour une vision adaptative du
1
projet. Application à la conception architecturale
Revue des Sciences et Technologies de l'Information. Série ISI, volume
8, n° 2 , novembre 2003. Edition LAVOISIER
2004 Marc ALBOUY, Didier BUR, Jean-Pierre PERRIN
Projet d'illumination de l'église abbatiale Saint Sauveur de Figeac
Revue LUX n° 226, Janvier/février 2004
Didier BUR
Figeac : projet de l’illumination de l’abbatiale
Atrium-Construction n° 8, décembre/janvier 2004
Page 230
1 40
10
1
1 40
10
1
Publications
Page 231
Walaiporn NAKAPAN, Gilles HALIN, Jean-Claude BIGNON, Marc
WAGNER
Extraction of Building Product Image From the Web
1 40
10
1
International Journal of Intelligent Systems, volume n° 19, pages 65/78,
2004. Wiley Publishers Since 1807
Marc ALBOUY, Didier BUR, Jean-Pierre PERRIN
Projet d'illumination de l'église abbatiale Saint Sauveur de Figeac
1 40
30
1
Revue PIXEL 88, mars 2004
Didier BUR
Que la Lumière soit
Revue “Industries et Technologies“, n° 856, mars 2004
1 40
30
1
User Adaptive Visualization of Cooperative Architectural Design
1 40
30
1
Revue International journal of architectural computing, issue 01, volume
02, pages 89 à 107, mars 2004
Xavier MARSAULT
Generation of textures and geometric pseudo-urban models with
the aid of IFS
In revue "Chaos and complexity letters", dirigée par Nicoletta
Sala, mai 2004
1 40
50
1
15
2002 Didier BUR
Maquette numérique et patrimoine
Actes du colloque ENSAM, Châlon sur Saône, mars 2002
Nb : 8
1 20
30
7
Xavier MARSAULT et C. BERTRAND
Rendu non-photoréaliste multi-échelles de la Cité Indutrielle de Tony
Garnier
In Actes - Maquette Virtuelle et Patrimoine, Institut Image ENSAM,
Chalon-sur-Saône, 7 mars 2002.
1 20
30
7
Patrick PÉREZ
Nuxi, l'attrapeur de taupes, ou les figures de la prédation dans un
mythe lacandon
In Actes du colloque Autour du mythe, CNRS/INALCO, Paris,
novembre 2002 (18 pages).
1 21
10
1
2003 Renato SALERI
Restitution interactive du Pont du Change
Chalon-sur-Saône, avril 2003
Publications
1 30
40
1
Page 231
Page 232
Fabien DEKEYSER, François GASPARD, Livio De LUCA, Michel
FLORENZANO, Xin CHEN, Pascal LERAY
Relevé du patrimoine architectural par relevé laser, vision par
ordinateur, et exploitation de règles architecturales
Chalon-sur-Saône, avril 2003
1 30
40
1
2004 Michel BARRUÉ
Escaliers et paysage urbain.
In colloque Construction du lieu et du lien, un escalier de ville. Réseau
des écoles d’architecture françaises et de l’Europe Centrale et
Orientale, 18-22 mai 2004 Toulouse
Jean-Henri FABRE
Sous les ponts de Toulouse se reflète la ville
In colloque Construction du lieu et du lien, un escalier de ville. Réseau
des écoles d’architecture françaises et de l’Europe Centrale et
Orientale, 18-22 mai 2004 Toulouse
Renato SALERI
Génération automatique de morphologies architecturales et urbaines
Architectures, Urbanisme et Géometries , Cité des géometries de
Maubeuge, 7 et 8 octobre 2004
1 40
51
8
1 41
00
7
8
Nb : 10
2002 Renato SALERI
Beyond Media
1 20
60
3
innocenti, Florence - Italie, 3 mai 2002
Livio DE LUCA
Beyond Media
1 20
60
3
innocenti, Florence - Italie, 3 mai 2002
2003 Dalil Hamani, Farid Ameziane
Contribution à l’élaboration d’un système d’information dans un
contexte coopératif de production de bâtiment.
MAJECSTIC'03 - MAnifestation des JEunes Chercheurs STIC Domaine Universitaire de St. Jérôme Marseille, France, du 29 au 31
Octobre 2003.
1 31
02
9
ALBY, E., GRUSSENMEYER, P., PERRIN, J.-P.
Apports du relevé photogrammétrique au processus du projet
architectural. Colloque « Pixels et Cités, télédétection et
photogrammétrie pour le développement en milieu urbain. Paris-Marne
La Vallée 26-28 novembre 2003.
Page 232
1 40
51
8
1 31
12
6
Publications
Page 233
NEUSCH, T., GRUSSENMEYER, P., NAJJAR., G.
Télédétection et photogrammétrie au service de la climatologie urbaine
à Strasbourg. Le projet REClUS 3. Colloque « Pixels et Cités,
télédétection et photogrammétrie pour le développement en milieu
urbain. Paris-Marne La Vallée 26-28 novembre 2003
1 31
12
6
2004 ALBY, E., GRUSSENMEYER, P., PERRIN, J.-P.
1 40
51
Combinaison des connaissances architecturales et de l’acquisition
2
photogrammétrique dans la représentation d’ouvrages existants. 72e
congrès de l'Association francophone pour le savoir (ACFAS), colloque
« Conception, communication et figuration architecturales : quelle place
pour l'informatique ? », Université du Québec à Montréal (UQÀM), 12
mai 2004.
MEYER, É., PARISEL, C.
1 40
51
Une solution informatique pour le relevé épigraphique des temples de
2
Karnak. Conférence au 72e congrès de l'Association francophone pour
le savoir (ACFAS), colloque « Conception, communication et figuration
architecturales : quelle place pour l'informatique ? », Université du
Québec à Montréal (UQÀM), 12 mai 2004.
Pierre DRAP
conference internationnale intitulée : « Deep Water Archaeological
Exloration. Technology and Perspectives». "From Photogrammetry to
Information System. The case study of the Grand Ribaud F ".
HCMR, Hellenic Center for Marine Research, 14 September 2004
Athens.
Luc LONG, Pierre DRAP
25 ans d’archéologie sous marine profonde. De Cap Benat à Grand
Ribaud F, l’émergence de la photogrammétrie sous marine profonde
Journées de l’archéologie sous marine : les nouvelles technologies Centre Culturel de la Municipalité de Saint Raphaël, 1° Octobre 2004,
Saint Raphaël. En qualité de Conférenciers invités
Renato SALERI
Le patrimoine reconstitué et accessible
1er Carrefour des Possibles Rhône-Alpes de la Fing (Fondation
Internet Nouvelle Génération), 13 décembre 2004, à l'Hôtel de Ville de
Lyon.
1 40
91
4
1 41
00
1
1 41
21
3
10
Séminaires
Nb : 10
2002 Patrick PÉREZ
1 20
10
L'absence d'Etat chez les Pueblo (des Anasazi aux Pueblos
1
contemporains)
Communication à La question de l'Etat en archéologie et en
anthropologie, séminaire de Béatrix Midant-Reynes, EHESS, Toulouse,
janvier 2002. (15 pages)
Publications
Page 233
Page 234
Jacques AUTRAN, Bernard DOMENECH
Etude du volet paysager des permis de construire
Séminaire CEMAGREF, Le Tholonet, Septembre 2002, présentation
sous PowerPoint
1 20
90
1
Jacques AUTRAN
Atlas du patrimoine, Constantine - Le Rocher – Préfiguration
1 21
00
1
Séminaire UMR MAP / LVP Constantine (Algérie), 04 au 11 Octobre
2002, présentation sous PowerPoint
Dalil HAMANI, Farid AMEZIANE
1 21
00
Une Approche pour la Création des Vues Panoramiques et de mondes
4
virtuels et interactifs en 3D sur Internet utilisant le langage VRML
Séminaire UMR MAP / LVP Constantine (Algérie), 04 au 11 Octobre
2002.
2003 Patrick PÉREZ
Le chemin du rire et de la mort, à propos des clowns hopi
Communication à Le rire, perspectives anthropologiques, séminaire de
Alain Ballabriga, EHESS, Toulouse, mai 2003. (17 pages).
Patrick PÉREZ
L’identité lacandon; territoire, famille et ontologie
Communication à L’identité, séminaire de Hélène Guétat, Université du
Mirail, Toulouse, juin 2003. (20 pages).
Jacques AUTRAN
Atlas du patrimoine, Constantine - Le Rocher – Avancement
Séminaire UMR MAP / LVP Constantine, Octobre 2003, présentation
sous PowerPoint
Patrick PÉREZ
Deux terrains amérindiens,
Journées de formation à la pratique du terrain en sciences sociales,
EHESS et Université de Toulouse le Mirail, décembre 2003
1 30
50
1
1 30
60
1
1 31
00
1
1 31
20
1
2004 Patrick PÉREZ
Cognition et ontologie : le cas lacandon
Communication à L'identité II, séminaire de Hélène Guétat, Université
du Mirail, Toulouse, mars 2004. (8 pages).
Xavier MARSAULT, Renato SALERI
Études de cas et utilisation des techniques de déambulation urbaine
virtuelle
1 40
30
1
1 41
12
3
Du parcours architectural et urbain à la représentation de l’espace,
quatrième séminaire de formation, École Normale Supérieure de
Lettres, colloque organisé par le CAUE du Rhône, 23 novembre 2004
10
Page 234
Nb : 17
Publications
Page 235
2002 Michel BARRUÉ, Jean-Henri FABRE
Maîtrise d’œuvre, permis de construire et production du paysage.
Effets de la loi du paysage du 18 janvier 1983 sur la production
architecturale et urbaine.(25 pages)
1 20
10
1
Patrick PÉREZ
Restitution d’un habitat néolithique à Adaïma
in Adaïma, Rapport de fouilles, sous la direction de Béatrix MidantReynes, Ecole Française du Caire, Le Caire, 2002
1 20
10
1
Xavier MARSAULT, Renato SALERI et Hervé LEQUAY
Rapport du projet DEREVE an 2",
contribution de MAP-ARIA, juin 2002
1 20
60
1
Mathieu KOEHL, J. LEDIG
Rapport des travaux d’auscultation topométrique de la cathédrale de
Strasbourg (Opération n°19-E2001) pour la Direction Régionale des
Affaires Culturelles de Strasbourg.
Juillet 2002, 14 plans, 131 pages.
1 20
70
1
Jacques AUTRAN, Bernard DOMENECH, Jean-Henri FABRE,
Michel BARRUE
Maitrise d'oeuvre, Permis de Construire et Production du Paysage:
Effets de la loi Paysage du 8 Janvier 1993 sur la production
architecturale et urbaine.
Rapport intermédiaire d'activité complémentaire, Septembre 2002
1 20
90
1
2003 KOEHL, M., LEDIG, J.
Rapport des travaux d’auscultation topométrique de la cathédrale de
Affaires Culturelles de Strasbourg, 194 pages, 20 plans, Février 2003.
1 30
20
1
KOEHL, M., LEDIG, J.
1 30
60
Rapport d'étude sur la mise en place d'une auscultation du beffroi de la
1
Cathédrale de Strasbourg pour la Direction Régionale des Affaires
Culturelles de Strasbourg, 13 pages, Juin 2003.
Xavier MARSAULT, Renato SALERI et Hervé LEQUAY
Rapport final du projet DEREVE
contribution de MAP-ARIA, sept 2003
1 30
90
1
ALTAN, O., GRUSSENMEYER, P.
1 31
20
XIXth CIPA Symposium, "New Perspectives to Save Cultural Heritage".
1
Antalya (Turkey) from 30 Sept. to 4 Oct. 2003. In ISPRS Highlights,
Vol.8, n°4, December 2003.
Jacques AUTRAN, Mohamed Salah ZEROUALA
Un Atlas du quartier du "rocher" à Constantine exploitant l'approche
cartographique numérique
Rapport final de coopération, MAP/LVP - CNRS, Décembre 2003
Publications
1 31
20
1
Page 235
Page 236
2004 J.Y BLAISE
1 40
10
Multi représentations dans un Système d'informations sur le patrimoine
1
architectural et urbain pour le réseau Internet, compte rendu d’activite
scientifique, APN/ATIP n° 35390
J.Y BLAISE
Rapport interne de méthodologie, document de synthèse et
démonstrateur du programme européen STRABON, publié en ligne
1 40
10
1
MEYER, E.
Rapport sur les fonctions de relevé épigraphique corrigées et
améliorées. Rapport de travail interne du Groupe de Recherche en
Conception Assistée par Ordinateur (GRCAO). Janvier 2004, 12 p.
1 40
10
1
Rapport des travaux d'auscultation topométrique de la cathédrale de
Affaires Culturelles de Strasbourg, 41 pages, 26 plans, 07/2004.
1 40
70
1
1 40
90
Mise à jour cadastrale des communes de Bischwiller, Seltz, Auenheim,
1
Drusenheim, Marmoutier - Rapport de fin de contrat, 16 pages, 451
plans, 09/2004.
GRUSSENMEYER, P.
XXe Congrès de la Société Internationale de Photogrammétrie et de
Télédétection : bilan et projets. Revue de l’Association Française de
Topographie, 3e trim. 2004 N°100, ISSN 0290-9057, p. 27-34.
1 41
00
1
2005 Patrick PÉREZ, Frédéric LESUEUR
La restitution des bâtiments a
anciens de Beauclair à Douchapt
(Dordogne)
Rapport général des fouilles, sous la direction de Pierrick Fouéré, SRA
Aquitaine, Bordeaux (sortie prévue fin 2005). (20 pages, 4 planches)
1 51
20
1
17
Nb : 14
2002 Pierre Drap
4
Le site du groupe de travail sur la photogrammétrie subaquatique du
CIPA, Comité International de Photogrammétrie Architecturale http://cipauwp.gamsau.archi.fr
Le site de l’Arpenteur http://arpenteur.gamsau.archi.fr
Le site du groupe de travail VII : Photographie du CIPA en France, Comité
International de Photogrammétrie Architecturale http://wg7.gamsau.archi.fr
Le site de la fouille du Grand Ribaud F
http://GrandRibaudF.gamsau.archi.fr
Page 236
Publications
Page 237
Salim BELBLIDIA, Jean-Claude BIGNON, Pascal HUMBERT
CD ROM Materia Synthesis
CD Rom de découverte et d'information sur les produits du bâtiment de la
société Atofina
Prix : Roc d’Or FIMBACTE 2002
2
Renato SALERI
CD "L'urbatecture de Pienza, ville nouvelle de la Renaissance"
1
En collaboration avec Bruno Queysanne, responsable scientifique du
laboratoire "Les métiers de l'Histoire de l'Architecture", école d'architecture
de Grenoble - juin 2002
2003 Dans le cadre de l’organisation du workshop VIA (Scientific
Visualisation Issues in the field of the Architectural heritage) à
Marseille, Avril 2003, (APN/ATIP), actes publiés en ligne
4
Exploiting the architectural heritage’s documentation: methodology and
tools for data analysis and visualisation
J.Y BLAISE, I.DUDEK,
Interfacing built heritage through semantic visualisation of spatio-temporal
data sets
From concept modelling to scene interpretation disposals: raising the issue
of shape uncertainty in the field of the architectural heritage
J.Y BLAISE, I.DUDEK,
Using the semantics of architectural objects for XML/VRML exploitation of
heritage documentation.
Jean-Claude BIGNON, Pascal HUMBERT, Yasmine SAHNOUNI
CD ROM Bois et tradition
Rencontre des hommes, des techniques du bois et de l’architecture
1
2004 Xavier MARSAULT, Hervé LEQUAY
1
DVD "La Cité Industrielle : navigation 3D temps réel dans le projet de
Tony Garnier"
Publication : MAP-ARIA et Ministère de la Culture et de la Communication
sept 2004.
2005 Monique BARRUÉ-PASTOR, Serge FARAUT
Création et édition d’un support CD-ROM interactif sur l’architecture et la
société Tamberma pour la valorisation des travaux de recherche réalisés
sur le sujet par MAP-asm (approches architecturales, territoriales, et
paysagères).
1
14
Publications
Page 237
Page 238
Expositions
Nb : 6
2002 Depuis 2002
La base de données 3D "Une Cité Industrielle" est en exposition
permanente au centre de réalité virtuelle de l’INRIA à Montbonnot, et
visualisable sur écran géant en temps réel.
2
Depuis 2002
Une borne de présentation de "l'Urbatecture de Pienza" est en
démonstration permanente à la Saline d’Arc et Senans, dans l’exposition
sur "La cité idéale".
2003 Depuis 2003
2
une borne de présentation de la "Cité Industrielle" est en démonstration
permanente à la Saline d’Arc et Senans, dans l’exposition sur "La cité
idéale".
2004 J.Y BLAISE, I.DUDEK
A Case Study on Krakóws Architectural Heritage
2
Exhibition dans le cadre de SCCG ’04 Conference (Spring Conference
on Computer Graphics), Avril 2004, Budmerice, Slovaquie, publié en ligne
6
2002 Tania NEUSCH
Télédétection et applications.
Nb : 9
1
Cours et conférence à la Filière Topographie de l’IAV Hassan II. Rabat,
Maroc, 4-14 février 2002.
P. GRUSSENMEYER, K. HANKE
Architectural Photogrammetry : Basic theory, Procedures, Tools.
Tutorial on Sept 2nd 2002, Congress of the International Society for
Photogrammetry and Remote Sensing, Comm. 5 (Close Range
Photogrammetry), Corfu, Greece
1
Pierre GRUSSENMEYER
Photogrammétrie architecturale et relevé de l’architecture.
1
Cours et conférence au Centre d’études supérieures spécialisées de
restauration et de conservation des monuments et sites historiques.
Tripoli, Liban, 27-30 novembre 2002. Mission du Ministère des Affaires
Etrangères.
2004 Didier BUR
Participation à la rédaction du manuel utilisateur de SketchUp version 4
Article-interview et publication d’image, Abvent-France, septembre 2004
GRUSSENMEYER, P., KOEHL, M. 2004
Aide à la rédaction d'un CCTP pour l'acquisition de données 3D pour la
ville de Montpellier, 10p.
1
1
KOEHL, M. 2004.
1
Modèles Numériques de Terrain : Introduction, 6 pages.
Modélisation, interpolation, constitution d'un MNT à partir d'un échantillon,
13 pages.
Triangulation - théorie et méthodes avancées, 13 pages.
Page 238
Publications
Document de formation C.U.de Lyon Service Information Géographique.
Juin 2004
Page 239
Modélisation, interpolation, constitution d'un MNT à partir d'un échantillon,
13 pages.
Triangulation - théorie et méthodes avancées, 13 pages.
Juin 2004
KOEHL, M. 2004.
Méthodologie de saisie pour maquettes 3D, 32 pages.
Juin 2004
1
GRUSSENMEYER, P., KOEHL, M., NEUSCH, T., MEYER, E. 2004.
Cours de topographie en ligne http://photogeo.insa-straspourg.fr
Topographie, Topométrie, SIG et Photogrammétrie
1
GRUSSENMEYER, P. (2004)
1
Photogrammetry for the documentation of cultural heritage and 3D
modelling. ATECH: Advanced Technology training programme for Cultural
Heritage, TEMPUS Joint European Project N° IB_JEP-30049-2002, 95
pages.
9
Publications 2002-2005
Publications
Page 239
[
COOPÉRATIONS
]
243
245
246
Sommaire
Page 243
EPHE – Ecole pratique des hautes etudes
Marie-Francoise COUREL, Sabine FROMMEL
Centre des monuments nationaux - Monum
Jean-Paul CIRET, Georges PUCHAL
Dans le cadre du programme 3Dmonuments
MNATP-CEF-MCEM
Michel COLARDELLE, Jean-Pierre DALBERA
Dans le cadre du projet Fort Saint Jean
Centre d'Études Alexandrines – CEAlex UMS 1812
Jean-Yves EMPEREUR, Directeur
Isabelle HAIRY
Laboratoire MATIS de l'IGN
Marc PIERROT-DESEILLIGNY,
Didier BOLDO
Le2i UMR CNRS 5158
Institut image de l'ENSAM de Châlon s/Saône
Fréderic MERIENNE
Laboratoire des Sciences de l'Information et des Systèmes - UMR 6168
Equipe IMS
Daniel BRUN-PICARD
Centre Ausonius - UMR CNRS 5607
Maison de l'Archéologie
33607 PESSAC CEDEX
Maison Méditerranéenne des Sciences de l’Homme - MMSH
Pôle villes
AIX EN PROVENCE
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
Musée de l'Arles et de la Provence Antique
Claude SINTES, Directeur
Musée Archéologiques Henri Prades - Lattes (84)
Christian LANDES, Directeur
MENSI SA, service R&D
Xin CHEN, Directeur R & D
94120 FONTENAY SOUS BOIS
CEA - LETI
Thierry COLLETTE
CEA / SACLAY
F91191 GIF-SUR-YVETTE CEDEX
Laboratoire Métiers de l'Histoire de l'Architecture
Dir. Bruno QUEYSANNE
École d'Architecture de Grenoble.
Laboratoires iMagis de Grenoble (IMAG) et LIGIM de l’Université Lyon I
Dans le cadre du projet régional DEREVE.
UMR 7503 LORIA :
Coopérations
Page 243
Page 244
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 244
Coopérations
Page 245
Ces collaborations s’appuient sur des conventions passées avec le CNRS
Pologne
nstitut HAiKZ, Faculté d'Architecture de l'Université Polytechnique de Cracovie
(Pologne)
Instytut Historii Architektury i Konserwacji Zabytków
Wydzia_ Architektury Politechniki Krakowskiej
ul. Kanonicza 1, 31002 KRAKÓW, POLAND
Musée d'Histoire de Cracovie
Dans le cadre du programme ARKIW
Tunisie
Institut National du Patrimoine de Tunis
4, Place du château Bab Ménara
1008 TUNIS
Dans le cadre d’opération sur les sites d’Oudhna et de Dougga et de la paticipation
au programme européen STRABON
Agence de Mise en Valeur du Patrimoine et de Promotion Culturelle
20, rue 8010 Montplaisir
BP 345 – 1002 TUNIS
Dans le cadre d’opération sur les sites d’Oudhna et de Dougga et de la paticipation
au programme européen STRABON
Italie
Il dipartimento di studi storici e geografici dell'universita' degli studi di Firenze
L’Institut Universitaire d’Architecture de Venise (IUAV)
Carlo MAGANI, Agostino DE ROSA, Alberto SDEGNO
Couvent de la Charité de Palladio à Venise
L’université de Rome Tre , Prof Vieri QUILICI
l’Université de La Sapienza à Rome, Prof Livio SACCHI
La Soprintendenza Archeologica per la Toscana
Canada
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
Égypte
Bibliotheca Alexandrina - Alexandrie (Egypte)
The Alexandria & Mediterranean Research Center
Mohammed AWAD, Hossam MAHDY
Divers pays
USEK- Liban
Coopérations
Page 245
Page 246
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)
Mission de la Recherche et de la Technologie – MRT
Ministère de la Culture et de la Communication
3, rue de Valois
75001 PARIS
Union Internationale des Architectes – UIA
51, Rue Raynouard
75016 PARIS
Ville de de Montpellier
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
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
Conseil régional PACA
Conseil général 13
Conseil régional Rhone-Alpes
MENSI - TRIMBLE
3D laser scanner – PARIS
Page 246
Coopérations
[
ÉVOLUTION
2006 - 2009
]
Sommaire
Les grandes lignes du programme du MAP seront poursuivies pour le prochain
mandat. Quelques aménagements lui sont cependant apportés :
Le thème 4 « Partage d’informations sur Internet pour l’architecture » sera
certainement remanié. En effet, du fait du changement ou plutôt de l’absence de
politique de la Direction de l’Architecture il s’est transformé ces dernières années
quasi exclusivement en activité de service pour l’Internet des écoles d’architecture. Il
faudra étudier avec le Ministère le devenir du portail « @archi.fr » et transférer la
gestion du réseau aux administrateurs systèmes des écoles.
Dans le thème 3 « Processus de production de bâtiments », le projet
« Communication et outils de CAO » s’achèvera avec la thèse de Dalil Omar
HAMANI dont la soutenance est prévue en juillet 2005. C’est donc le site nancéen
qui assurera le pilotage de ce thème qui constitue pour lui un axe historique et
majeur.
Le thème 2 « Paysage comme totalité construite » porté par le site toulousain évolue
sous l’impulsion de Monique BARRUÉ-PASTOR en renforçant le pôle modélisation
et en ouvrant un thème sur risques catastrophiques et développement durable tout
en conservant un investissement important sur l’anthropoïde de l’espace. Il faut noter
que l’équipe fait évoluer son acronyme « ASM - Architecture et Sociétés
Montagnardes » vers « ASM - Architecture, paysage, Société et Modèles ».
Le thème 1 « Outils numérique et Patrimoine » s’est renforcé avec l’apport de
l’équipe de l’INSA de Strasbourg dont on peut constater aujourd’hui que l’influence
est croissante tant dans son coeur de compétence , photogrammétrie et géomatique,
que dans les rapports qui se sont développés avec le site de Nancy à propos de
l’encadrement et l’échange de doctorants. Par ailleurs, la dimension patrimoniale de
ce thème est montée considérablement en puissance sous l’impulsion de quatre
programmes fortement structurant, un PICS (page 107), une APN / ATIP (page 117),
le projet RIAMM (page 53), le programme européen STRABON (page 129), et le
programme 3Dmonument (page 87).
À l’occasion de la préparation de cette demande de renouvellement, le site de
Marseille propose une nouvelle structuration en pôles et équipe :
•
Un pôle « didactique » dont l’objectif est double :
mutualisation de connaissances informatiques entre les membres du laboratoire
et enseignement aux étudiants du laboratoire et de l’établissement d’accueil.
Anne DURAND, Ingénieur de recherche au CNRS en assurera l’animation
•
Un pôle « Modélisation spatiale, Relevé architectural sémantisé, Représentation
et simulation, Systèmes d’informations localisées spatialement pour
l’architecture ».
Contacts : Jean-Yves BLAISE ou Michel FLORENZANO
(page 253)
•
Un pôle« Modélisation informationnelle, Représentation spatiale interprétative,
Analyse diachronique du bâti, Systèmes d’informations spatio-temporelles pour
le patrimoine architectural et urbain »
Contact : Jean-Yves BLAISE ou Iwona DUDEK
(page 257)
•
Un pôle « Ateliers spécialisés bonnes pratiques pour les troisièmes cycles »
Contact : Michel BERTHELOT ou Michel FLORENZANO
(page 261)
•
Une équipe « PRAXIS - Photogrammétrie et Relevé Architectural, Xml,
Information et Système».
Responsable: Pierre DRAP
(page 263)
Le 17 mars 2005
Michel FLORENZANO
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Pôle « Modélisation spatiale, Relevé architectural
sémantisé, Représentation et simulation, Systèmes
d’informations localisées spatialement pour
l’architecture ».
Contacts : Jean-Yves BLAISE
ou Michel FLORENZANO
Les techniques du relevé architectural ont connu ces dernières années d’importantes
évolutions, avant tout liées au développement de nouvelles méthodes d’acquisition
de données 3D. Les capteurs à balayage laser ont été largement utilisés dans le
champ de l’architecture patrimoniale, depuis l’échelle urbaine jusqu’à celle de la
statuaire. Les résultats de telles expériences témoignent de la qualité croissante des
capteurs (précision et vitesse), mais aussi de la difficulté d’exploiter efficacement les
nuages de points obtenus comme l’indique clairement F.Ramondino1.
A l’opposé, la photo-modélisation a permis d’accélérer le processus de relevé, au
détriment d’une précision qui reste le plus souvent largement suffisante dans le
champ qui est le nôtre. Nous avons en complément introduit des techniques mixtes
qui allient balayage laser et insertion de photographies2. De nombreux exemples
montrent à la fois l’importance de ce champ de recherche mais aussi les questions
qui se posent d’une part sur l’automatisation du processus de relevé et d’autre part
sur l’utilisation des résultats du relevé. Force est de constater qu’aujourd’hui ces
techniques restent centrées que la seule phase d’acquisition de données 3D. Elles
s’arrêtent au mieux à un résultat qui prend la forme d’une maquette 3D plus ou
moins réaliste, dans la construction de laquelle l’expert humain doit généralement
intervenir pour rendre l’objet représenté lisible en tant qu’artefact. Ces travaux
traitent du relevé architectural comme du relevé de barils de lessive : sans
références à l’univers de connaissances traité.
Or comme tous les objets de connaissance, l’architecture requiert une méthode
d’observation capable de définir de façon univoque l’ensemble des paramètres qui la
caractérisent. Mais il existe encore des discontinuités d’ordre varié entre les phases
d’acquisition, de traitement et de restitution tridimensionnelle d’un objet. Qu’il
s’agisse d’une acquisition photogrammétrique ou laser, l’ensemble des coordonnées
obtenues (nuage de points) constitue le support des opérations de reconstruction.
Les différents systèmes de modélisation géométrique permettent de générer, à partir
de ces points, des surfaces paramétrées ou des polyèdres par maillage automatique.
L’interaction entre les formes géométriques et la synthèse de sources lumineuses,
s’appuyant sur différents algorithmes de rendu, produit finalement le contenu de la
visualisation. Cette séquence d’opérations décrit en réalité un processus de travail
où l’acquisition des données n’est pas toujours en cohérence avec les procédures de
modélisation géométrique et de rendu. L’information est le plus souvent acquise de
manière discontinue, les différents traitements sont réalisés avec des outils qui ne
sont généralement pas conçus pour le relevé et la représentation architecturale.
Cette discontinuité d’ordre technique et méthodologique est due à l’absence des
architectes et de l’architecture du mouvement qui ces dernières années a produit les
principales innovations en matière d’informatique graphique. Cette absence semble
avoir généré une sorte de rupture entre les nouvelles technologies pour le dessin et
1
2
Ramondino, F (2001), From point cloud to surface : the modeling and visualisation problem –
International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information
Sciences, vol XXXIV- 5/W10- 2001
Voir Dekeyser F, Gaspard F, De Luca L, Florenzano M, Chen X, Leray P (2003), Cultural
Heritage Recording with Laser Scanning, Computer Vision and Exploitation of Architectural
Rules. ISPRS conference: Vision techniques for digital architectural and archaeological
archives. Ancona 2003.
Évolution
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Page 254
l’histoire de la représentation architecturale alors que l’objectif doit être d’en garantir
une continuité logique. Dans ce sens, un modèle qu’il soit analogique ou numérique
doit contenir dés son élaboration la structure des informations capables de le
représenter.
Le travail à mener se focalise sur la possibilité d’harmoniser les principes de l’Imagebased modeling (thème de recherche très actif ces dernières années) avec le
traitement des nuages de points issus du relevé. Ces systèmes de modélisation
basés sur l’image établissent des correspondances entre les différentes
photographies d’une même scène puis exploitent les contraintes fournies par la
géométrie épipolaire et enfin par les rapports géométriques communs aux scènes
architecturales (parallélisme, orthogonalité, répétition, symétrie). Ils permettent ainsi
de déduire les informations sur les cameras pour extraire finalement la géométrie 3D
des objets à partir de leur projection perspective sur le plan d’observation. Les
primitives géométriques ou architecturales (voir plus loin) dont on connaît certaines
propriétés à priori, peuvent être contrôlées dans leur positionnement en utilisant les
points et les profils pertinents de leur projection sur le plan de l’image. L’opération de
plaquage de textures exploitera l’alignement entre point de vue, plan image et
modèle 3D. Si les propriétés de chaque entité architecturale peuvent être contrôlées
durant leur élaboration, la connaissance peut devenir, dans ce sens, un support au
raisonnement de reconstruction. En pratique, des «primitives architecturales» sont
modélisées par un ensemble de courbes 3D paramétriques ; les surfaces NURBS
(Non Uniform Rational B-Splines) résultantes des courbes 3D maintiennent la
dépendance des mêmes paramètres.
Fig. 1 – Modèle de représentation de primitives architecturales : un exemple
L’ajustement des courbes caractéristiques des profils pertinents sur les points du
nuage détermine la déformation de la surface de façon locale tout en gardant
cohérentes les propriétés intrinsèques de la primitive. Aux propriétés communes à
chaque entité s’ajoute un système de contraintes capables d’exprimer les relations
topologiques qu’elles entretiennent. Ces contraintes de position, d’orientation,
d’échelle et de surface structurent l’ensemble des relations spatiales qu’un objet
architectural exprime par sa composition. L’objet architectural sera alors décrit par un
squelette topologique composé par un niveau de relation hiérarchique entre les
éléments de la scène et par un niveau parallèle de relations de dépendance.
L’extraction des peut être assimilée à une requête dans un système de gestion
d’informations. En fait, chaque texture élémentaire extraite à partir des photographies
sera organisée en fonction du modèle de description de l’objet en suivant
l’organisation hiérarchique de ses éléments. Il s’agit là d’une perspective très
intéressante si l’on considère que dans le domaine de la conservation du patrimoine
une photographie représente le témoignage de l’état d’un édifice à un moment
précis. Le modèle 3D acquiert ainsi un rôle fondamental dans le développement de
systèmes d’informations à l ‘échelle architecturale : le modèle devient le moyen
d’accès privilégié aux informations organisées en bases de données. L’observateur
qui a capturé, interprété, analysé, modélisé et diffusé la réalité, la regarde
maintenant «augmentée» par sa compréhension.
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Évolution
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Il importe ici d’indiquer que le relevé spatial 3D tel que nous le pratiquons débouche
sur la production d’une maquette virtuelle 3D, restitution d’un état actuel, seule
maquette que l’on pourra qualifier d’objective puisqu’elle est un substitut du réel.
Mais cette maquette n’est pourtant pas exempte d’interprétation. En effet, la
structuration des entités géométriques qu’elle contient doit correspondre à une
analyse architecturale de l’édifice pour :
•
améliorer la lisibilité de la maquette (pour par exemple identifier clairement des
jeux de formes canoniques ou des ensembles cohérents du point de vue de la
période de construction).
•
assurer la mise en relation des formes représentées dans la restitution et des
jeux de ressources documentaires relatifs à ces formes.
Mais l’interprétation qui est faite du relevé brut, i.e un nuage de points dans l’espace
par exemple, pour construire cette maquette restituant un état actuel n’est pas un
raisonnement déductif, visant à décrire l’édifice « tel qu’il a pu être dans l’histoire ».
Cette interprétation est une simple analyse de l’existant visant à reconnaître dans
l’édifice actuel des traces objectives de formes architecturales connues. Il n’y a donc
pas d’ambiguïté dans cette démarche : la restitution ne simule rien, elle se contente
de décrire l’édifice actuel dans les termes de l’architecture (corpus, composition).
Fig. 2 – Fragments de corniche relevés et édifice théorique : principe et résultat
A partir de là, un tel relevé, sémantisé par le filtre d’une description architecturale de
son contenu, devient une source fiable incontournable à la fois dans la réflexion sur
l’existant et son aménagement et dans l’étude de ses évolutions historiques. La ou
les maquette(s) résultantes renvoient par là à la fois à la problématique de la
simulation spatiale et de la représentation architecturale dans sa dimension de
pratique inscrite dans une histoire. Puisque la structure de la maquette résultante
matérialise l’analyse architecturale de l’objet étudié, celui-ci peut en retour être utilisé
comme moyen de structuration des informations à lui attacher. Dès lors l’action de
relevé, et son exploitation graphique, s’intègre dans un dispositif plus large
d’acquisition de connaissances sur l’objet architectural pour lequel nous avons noué
des relations fortes avec le pôle Modélisation informationnelle, Représentation
spatiale interprétative, Analyse diachronique du bâti, Systèmes d’informations spatiotemporelles pour le patrimoine architectural et urbain.
C’est donc dans la perspective d’une meilleure adéquation de la pratique du relevé
aux problématiques architecturales que se situe notre action, qui se développe sur
trois axes principaux :
•
démarche de relevé elle-même (outils d’aide à l’exploitation et à l’observation
finalisée des nuages de points), ;
•
modalités de représentation lié au point précédent (traitements ciblés du relevé
pour améliorer la lisibilité des maquettes) ;
•
et enfin exploitation des maquettes produites (problématique de la navigation 3D
notamment).
Évolution
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Pôle « Modélisation informationnelle, Représentation
spatiale interprétative, Analyse diachronique du bâti,
Systèmes d’informations spatio-temporelles pour le
patrimoine architectural et urbain ».
Contact : Jean-Yves BLAISE
ou Iwona DUDEK
La compréhension du patrimoine architectural et urbain aux différentes échelles
s’appuie en priorité sur l’analyse d’une documentation, souvent hétérogène, fixant un
jeu d’indications sur les évolutions des objets étudiés.
Nous avons montré que l’utilisation de la forme architecturale1 comme moyen
d’organiser et de donner accès à ce jeu d’indications permettait de visualiser ces
jeux d’indications au travers de maquettes 2D ou 3D simulant les évolutions
d’édifices ou de tissus urbains. Nous avons en conséquence introduit l’idée qu’un
modèle de l’objet architectural peut jouer le rôle de filtre sur notre jeu d’indications, et
que sa joue dès lors de fait le rôle d’outil de travail et de découverte2 au sens de
J.Bertin.
Nous avons ensuite indiqué que l’appréhension de la forme architecturale peut
s’inscrire en phase amont de l’étude dans un processus d’acquisition de
connaissances hétérogènes au cours duquel des indices fragmentaires, souvent
d’origine documentaire, permettent petit à petit de circonscrire l’objet et de lui affecter
une forme relevant du modèle architectural que nous avons implémenté.
Ces travaux, menés dans le cadre de programmes de recherche et de coopération
scientifique sur le cas concret de la ville de Cracovie3 ont été depuis lors ré-interrogé
au travers de cas d’étude différents4 permettant d’en valider la possible
généralisation. Ils nous ont permis de mettre en évidence la nécessité d’élaborer une
démarche de modélisation de l’objet et des connaissances qui lui sont associées,
démarche que nous pourrons reconnaître par les termes modélisation
informationnelle. Cette pratique de la modélisation 2D/3D doit mettre en relation
dynamique trois éléments : informations qualifiées par des descripteurs propres au
domaine (incertitude par exemple), corpus d’objets architecturaux théoriques multiéchelles, maquettes virtuelles dans lesquelles les informations susmentionnées sont
visualisées et délivrées par l’intermédiaire de codes graphiques affectés aux objets
architecturaux.
Mais ces étapes ont mis en lumière trois questions à traiter pour faire émerger, dans
le cadre du développement des NTIC, des dispositifs de visualisation d’informations
adaptés à l’étude du patrimoine bâti :
•
La définition d’une méthode d’identification de formes architecturales
canoniques donnant naissance à des objets particuliers que documentent les
1
Autrement dit d’objets relevant d’un modèle du corpus architectural.
2
J.Bertin, Sémiologie graphique Editions EHESS 1967-1998.
3 POLONIUM/PICS 1150 ARKIW UMR CNRS/MCC 694
MAP/iHAiKZ WA PK, Aide à Projets Nouveaux SHS 2001 ATIP
n° 35390
4
WP6 du programme Strabon, Initiative EUMEDIS de la Commission Européenne, programme
de numérisation 3D monum (présenté par ailleurs au dossier).
Évolution
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jeux de données et qui réclament un formalisme de localisation spatiale et
temporelle5. Ce premier axe sera décliné au travers des questions suivantes :
o Démarche d’identification et d’organisation du corpus architectural.
o Évolutivité du modèle et représentation des relations liant les
concepts.
o Variabilité temporelle et diachronie des objets architecturaux.
o Généralisation : modélisation par cercles informatifs concentriques
o Modèle d’acquisition d’informations : vers un formalisme
d’intégration et de visualisation du processus d’acquisition de
connaissances évolutives particulier aux objets bâtis patrimoniaux.
•
Une qualification des jeux de données propre au domaine du patrimoine
architectural et urbain faisant appel par exemple à la notion d’incertitude des
données. Cette qualification doit en outre lier la donnée d’une part aux objets
particuliers qu ’il contribue à informer et d’autre part aux modèles canoniques
dont ces objets relèvent6. Ce second axe sera décliné au travers des questions
suivantes :
o Effort normatifs pour la description de ce qu’est une ressource
documentaire dans le champ concerné : un contenant.
o Modèles de description de ce que renseigne la ressource : un
contenu architectural.
o Visualisation d’informations « non-spatialisables» .
o Formalismes de contextualisation historique ou sémantique des
objets figurés.
o Outils d’exploration et d’exploitation des données brutes.
•
Une étude des conditions dans quelles conditions des éléments d’une
« sémiologie graphique » adaptée à la conservation architecturale, utilisant la
forme architecturale comme support, peuvent être définis, puis implémentés. La
graphique de J.Bertin traite de deux objectifs, «traiter les données pour
comprendre et en tirer l’information, et communiquer s’il y a lieu cette information
ou un inventaire de données élémentaires»7 . C’est bien là notre démarche. J.K
Rod8 cite quelques éléments qui sont au cœur de notre façon de concevoir la
représentation architecturale, utilisation de signes symboliques, représentations
dynamiques, information vue comme réponse à une question, etc.. Mais nous
sommes en face d’un champ d’application où la graphique ne peut trouver
d’application en l’état, notamment par notre utilisation d’objets tridimensionnels
se substituant à l’information à délivrer. Nous devrons donc mener un travail
d’interprétation de références (dans et hors du champ d’application
cartographique) de nature comparable à celui que nous avons mené pour tirer
de références sur le vocabulaire architectural des règles d’identification
univoques. Un travail d’adaptation technologique sera ensuite à mener, là
encore de nature comparable à celui que nous avons mené pour assurer la
portabilité informatique de notre méthode d’identification des objets
architecturaux. Ce troisième axe sera décliné d’abord au travers des questions
5
La définition d’une telle méthode pose plusieurs problèmes: quelle logique d’identification (i.e
de discrétisation) des objets? Quels mécanisme d’enrichissement du modèle? Quel
formalisme pour traiter d’objets pas encore assez connus pour être affectés à un élément
particulier de ce modèle?
6
Un tel travail renvoie naturellement à une question simple: qui fait quoi? Il ne nous appartient
pas de réinventer un modèle de description de données brutes mais bien de chercher à y
intégrer des descripteurs proprement architecturaux, et en conséquence à évaluer les
moyens de les visualiser.
7
J.Bertin , http://www.sciencespo.fr/cartographie/cartographie_html/5_page5theorie/graphique_bertin2001/01_definitions/0
1_1_graphique_definit.html
8
cf. J.K Rod The third choice cybergeo No.154, http:// 193.55.107.45/semiogra/rod/rod.htm
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Évolution
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suivantes : basculement entre échelles, rôle des formes canoniques, indications
de validité des formes (originale, réplique, etc.) et de leur documentation
(typologie fixant qualitativement un degré de confiance).
Figure 21 Usages des représentations alternatives, 1 à 3, maquettes 3D VRML utilisées comme interfaces de
navigation spatio-temporels avec codification des représentations pour porter des jeux d’informations, affichage
des dispositifs interactifs d’interrogation de la scène (renvois vers la bibliographie associées aux objets, à leur
inscription typologiques, etc..). 4,5 maquettes3D VRML thématisées (indicateurs interactifs
Forme/Matériau/Fonction ouverts) 6, Equivalent 2D (SVG) des maquettes 1 à 3. 7, Aller-retours entre
documents et maquettes : un moyen de questionnement itératif du document, la maquette construite
dynamiquement reflète « ce que nous savons de plus que cette photographie sur cette portion de territoire » au
moment de la requête. 8 à 12, reconstitutions de la chronologie de l’édifice avec sélection interactive
d’empreinte au sol par période d’évolution (scènes SVG 8 et 9) et curseur temporel interactif dans la scène
VRML 3D (10 à 12).
Ce programme renvoie en définitive à deux problématiques de modélisation
complémentaires :
•
Comprendre, décrire et formaliser un modèle du phénomène (les objets
architecturaux eux-mêmes, à différentes échelles, appuyé par une connaissance
générique).
•
Comprendre et manipuler les éléments de connaissance spécifique permettant
de circonscrire les modalités d’apparition du phénomène (localisation spatiotemporelle, documentation, acquisition de données 3D, etc.).
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Il s'appuie, dans la filiation de nos travaux antèrieurs, sur un ensemble de
formalismes informatiques, dits « libres », autour de la plateforme Internet, dont ces
travaux nous ont montré la pertinence au regard du problème abordé et la
robustesse technologique: approche Objet, interfaces CGI génériques, Systèmes de
Gestion de Bases de Données Relationnels, scènes VRML et SVG, support EXIF,
structuration de documents XML, transformations XSLT etc...
Il sera mis en œuvre en priorité sur le terrain d’expérimentation pour lequel nous
avons aujourd’hui l’acquis le plus significatif (approximativement huit cent édifices ou
évolutions d’édifices traités) et les contacts les plus proches (deux nouvelles
collaborations ouvertes en 2004), la ville de Cracovie. Mais il sera également
questionné au travers des relations fortes que nous avons noué avec le pôle
Modélisation spatiale, Relevé architectural, Représentation et simulation, Systèmes
d’informations localisées spatialement pour l’architecture, en mettant à l’épreuve
notre démarche face aux terrains d’expérimentation propres à ce pôle.
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Pôle « Ateliers spécialisés bonnes pratiques pour les
troisièmes cycles »
Contact : Michel BERTHELOT
Michel FLORENZANO
Dans le cadre de ses activités d’enseignement de troisième cycle, le MAP-Gamsau
accueille sur son site des étudiants qui suivent trois types de cursus distincts :
•
Le Diplôme propre de l’École d’architecture de Marseille “Métiers de la création
et applications numériques” (DPEA MCAN);
•
Le Master recherche SIS (Sciences des systèmes et de l’Information);
•
Des formations doctorales en vue de l’obtention de thèses relevant soit de la
continuité du Master recherche SIS, soit d’autres écoles doctorales notamment
Histoire de l’Art, Archéologie, Environnement, etc
Le laboratoire accueille également des étudiants, principalement informaticiens, en
stage (3 à 6 mois) de fin de cycle. Enfin, le laboratoire accueille en visite ou en stage
des chercheurs invités étrangers.
Par ailleurs, le laboratoire s’investit dans le cadre de ses relations internationales en
Italie (IUAV) et en Pologne (HaiKZ) dans la définition d’offres didactiques croisant les
problématiques des uns et des autres.
En conséquence, il apparaît important de proposer dès aujourd’hui, dans le cadre du
laboratoire MAP-Gamsau, comme chez ses partenaires étrangers, ce que nous
avons intitulé « Ateliers spécialisés bonnes pratiques ». Au cours de ces ateliers,
l’invité d’un partenaire, qu’il soit effectivement chargé d’un enseignement particulier
dans un des cursus de troisième cycle ou qu’il soit invité dans un cadre évènementiel
du type séminaire, pourrait intervenir auprès de l’ensemble des étudiants en
formation, donc en croisant les cursus, pour faire état de sa pratique professionnelle
sur le modèle des master-class.
Séminaire interdisciplinaire VIA (Marseille, 2003, dans le cadre de l’APN 2001 ATIP n° 35390).
Introduction par Livio De LUCA aux spécificités de la projection sphérique sur demi-coupole,
présentée pour les invités étrangers au laboratoire - ici, aux manettes DR. P.Alkhoven (NL), Drs
P.Ozimek, Z.Wiklacz, W.Komochowski (PL), arch M.Goras (PL).
Parce que le laboratoire est investi à la fois dans l’enseignement lui-même mais
aussi dans des programmes de recherche au travers desquels il lui est naturel
d’inviter des chercheurs ou des professionnels français et étrangers, cette formule
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d’Ateliers spécialisés bonnes pratiques préfigurera de nouvelles offres didactiques
internationales fondées sur l’idée d’interdisciplinarité. Cet « atelier » sera l’occasion
de diversifier fortement l’offre liée aux cursus actuels dans lesquels le MAP-Gamsau
intervient, déjà.
La mise en relation directe de l’étudiant et de professionnels ne venant pas délivrer
un enseignement traditionnel mais un regard concret, une expertise directement liée
au programme scientifique du laboratoire, ne peut que rapprocher l’étudiant des
conditions d’exercice de son futur métier, ce qui nous semble particulièrement
important à ce niveau d’étude.
Enfin, compte tenu de la grande diversité des champs de compétences des
chercheurs ou professionnels collaborant avec le laboratoire, il nous semble
essentiel de faire bénéficier les étudiants engagés dans les cursus de troisième cycle
de ce qui constitue une interdisciplinarité de fait et une indéniable opportunité
d’ouverture pour eux.
Contacts:
Michel Berthelot, responsible du DPEA MCAN
Michel Florenzano, responsible du Master SIS pour l’UMR MAP
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Équipe praxis Photogrammétrie et Relevé Architectural, Xml, Information et Système
Photogrammétrie et Relevé Architectural, Xml,
Information et Système
Équipe
Pierre DRAP, chargé de recherche, CNRS
Anne DURAND, ingénieur de recherche, CNRS
Laure LOPEZ, assistant ingénieur, CNRS
Camilla SCHWIND, chargé de recherche, CNRS
Julien SEINTURIER, doctorant allocataire Région PACA /
COMEX
Problématique scientifique
Représentation des connaissances.
Nous voulons élaborer et mettre en œuvre des formalismes pour la représentation
d’objets spatiaux. La représentation d'objets et de scènes architecturales par un
formalisme logique pose des problèmes de représentation de connaissances ainsi
que des problèmes algorithmiques. Dans un premier temps, nous étudions comment
les scènes architecturales sont conceptualisées et par quelles opérations elles sont
manipulées (ou par quelles opérations nous voulons les manipuler). Les notions
intervenant dans la définition de ces constituants sont les objets abstraits, les
relations spatiales entre objets comme « à côté de », « au-dessus de », la relation
« partie de », ainsi que des contraintes qui expriment des lois de perspective, des
lois physiques et des lois spatiales.
Dans un deuxième temps, nous allons nous interroger sur la perception par les
humains des scènes et des bâtiments. Ce problème de la perception est crucial,
parce qu'un objet ne se présente jamais sous une forme idéale. Il peut être plus ou
moins détruit, inachevé. Même non détruit, il n'est jamais complètement intact et
conforme à sa description théorique.
Pour modéliser des objets qui ne correspondent que partiellement à leur description
abstraite, nous utiliserons des formalismes pour le raisonnement incomplet et
incertain ainsi que des préférences entre modèles et formules.
Fusion de données
Dans les domaines de la représentation des connaissances pour l'intelligence
artificielle, d'aide à la décision ou des bases de données, un certain nombre de
travaux ont été réalisés sur la révision et la fusion d'informations provenant de
sources multiples. Selon le type des informations disponibles : non ordonnées,
partiellement ou totalement ordonnées, des opérations de fusion ont été proposées ;
cependant les opérations de fusion proposées ne sont pas réversibles, ce qui reste
un problème ouvert dans les applications réelles.
Par ailleurs, avec le développement d'Internet on est amené à manipuler des
informations structurées, ou semi structurées, des informations hiérarchisées ou des
ontologies. La logique classique n'étant pas adaptée pour représenter de telles
informations, la question de leur représentation se pose. De plus, la définition de
stratégies de révision et de fusion d'informations structurées s'avère nécessaire et il
est important de proposer des nouvelles stratégies de révision et de fusion qui tirent
parti de la structure des informations.
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Suite aux travaux réalisés dans le domaine des bases de données, sur la
combinaison, l'agrégation, l'intégration d'informations, plus particulièrement dans le
cadre du web sémantique nous envisageons d'étudier l'utilisation de logiques de
description, plus particulièrement un langage pour les ontologies du web, OWL
développé par le consortium W3C pour représenter des informations structurées et
définir des stratégies de révision et de fusion de ces informations.
De la production à la gestion de données spatiales.
Le processus de production et de gestion de données présenté ici peut être divisé en
trois phases tant du point de vue des problématiques que du point de vue des
technologies utilisées.
Phase I, acquisition.
La première phase, l’acquisition des données, comprend deux temps : l’analyse
préalable des besoins et la définition des procédures. La rencontre avec les experts
du domaine permet de définir les besoins spécifiques, le corpus des objets à
mesurer, les différents types de données auxquels ils seront liés, quel sera
l’utilisateur final. Cette phase donne lieu à des développements informatiques
particuliers pour rendre compte des spécificités du corpus étudié (élaboration de
modèles théoriques, de mécanismes de valeurs par défaut, de règles de mesure,
etc…).
Dans un second temps, la campagne de mesure, puis la production de données 3D
à partir des outils de photogrammétrie et de laser scanner et des diverses techniques
d’utilisation conjointe des deux méthodes. La production de données 3D est conduite
par des experts du domaine concerné (archéologues, biologistes, architectes, …) et
produit de la géométrie liée à des connaissances spécifiques du domaine étudié.
Phase II, fusion de données.
La phase I produit un grand nombre de données. La fusion de ces données en un
ensemble cohérent et structuré d'informations est nécessaire pour permettre un
travail ultérieur de traitement et de publication. Les données issues de la phase I
peuvent être entachées d’erreurs, d’imprécisions et de fautes. Celles-ci sont dues
aux erreurs de mesure, aux fautes d’interprétation, aux imprécisions des outils de
mesure utilisés, aux déformations subies par l’objet au cours du temps (bris,
éboulements, croissance, érosion, …). La fusion doit permettre d'éliminer les
incohérences, ou du moins de les réduire.
La phase II utilise un moteur de fusion, basé sur un ensemble de règles pour
déterminer les incohérences et proposer des stratégies de correction.
Au cours de cette phase, les données sont sous forme de fichiers au format XML
depuis lesquels il est possible de retrouver tous les objets.
Phase III, publication, mise à jour et révision.
Au cours de la troisième phase, l’utilisateur final, expert du domaine, dispose d’un
nouvel outil pour accéder aux connaissances qui ont été insérées dans le système
depuis l’analyse préliminaire. Dans un premier temps, cette phase permet de valider
les données obtenues après la fusion de la phase II. Grâce à une interface de
pilotage où les objets peuvent être représentés en 2D, en 3D ou sous forme
textuelle, l’utilisateur peut accéder à tous les champs et les modifier, il peut aussi
rajouter de nouveaux objets.
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Les types d’objets étudiés peuvent être de natures diverses. Il est possible
d’effectuer des opérations de révision pour modifier leur nature : corriger des erreurs
d’interprétation à la saisie, prendre en compte de nouvelles données scientifiques, …
Dans la dernière étape, l’utilisateur pourra valider les hypothèses de mise à jour et
de révision et générer automatiquement des graphiques dans différents formats
(html, svg, pdf, word, …).
Le relevé
L’outil privilégié de relevé, dans ce projet, sera la photogrammétrie. L’adéquation de
cette technique et de notre projet tient en fait à une particularité, un inconvénient
pourrait on dire, de la photogrammétrie : la mesure est faite par un opérateur qui
observe les photos et décide des points à mesurer. C’est la présence obligatoire d’un
opérateur qui fixe une limite à la quantité de points mesurables mais c’est aussi la
présence de l’opérateur, en tant qu’être pensant, voire expert du domaine étudié qui
permet à ce moment d’introduire de la connaissance dans le processus de mesure.
L’ARPENTEUR (pour ARchitectural PhotogrammEtry Network Tool for EdUcation
and Research) est un ensemble d'outils logiciels développés en collaboration avec
l’équipe PAGE de Strasbourg depuis maintenant plus de cinq ans et qui sert de
plateforme logicielle pour l’expérimentation des diverses approches abordées dans
ce projet. Des exemples peuvent être consultés sur le site Internet
http://arpenteur.gamsau.archi.fr.
L’intégration de connaissances spécifiques du domaine étudié positionne
l’ARPENTEUR comme un outil développé pour des professionnels de l'architecture
ou de l'archéologie avec une intervention réduite de l'expert photogrammètre.
Photogrammétrie et connaissance
L’Arpenteur utilise les connaissances de l’expert tout au long du traitement
photogrammétrique. Il s'appuiera sur diverses connaissances afin d’alléger les
différentes étapes du processus et permettre à l’opérateur de se consacrer à la tâche
essentielle qui lui est dévolue : « reconnaître, nommer et pointer » les objets dans
l’image. Voici rapidement deux niveaux de connaissances utilisés en fonction des
étapes du procédé photogrammétrique.
Le premier niveau est géométrique. La connaissance que l’on a des objets étudiés
est tout d’abord géométrique, l’architecture, les objets manufacturés peuvent être
approximés par un ensemble de primitives géométriques. L’arpenteur est un outil de
photogrammétrie ; nous nous efforcerons donc de prendre en compte la géométrie
des objets (géométrie 3D) et d’en calculer une possible projection perspective sur la
photo afin d’anticiper le geste de l’archéologue ou de l’architecte utilisant l’outil. Ces
développements fortement axés sur le calcul géométrique et le traitement d’image
sont très prometteurs, ils ont débouché sur le procédé I-Mage (Image processing and
Measure Assisted by GEometrical primitive) qui a ouvert les portes aux
développements visant à intégrer la photogrammétrie et les techniques de Laser
Scanner au sein d’un seul et même outil de relevé.
Le second niveau est encore géométrique mais avec une composante cognitive
importante. Il s’agit d’utiliser la notion de modèle lié aux objets mesurés pour pouvoir
compléter un ensemble de mesures. Ces mesures sont incomplètes soit parce que
l’objet n’est vu que partiellement, soit parce que l’objet est endommagé lors de la
prise de vue. La stratégie de reconstruction de l’objet est déterminée par un système
expert qui applique un ensemble de règles faisant partie de la description de l’objet.
Entre photogrammétrie et laser : vers une solution mixte
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Le laser scanner 3D est un système qui fonctionne de manière automatique et qui
peut fournir un nuage de points d’une grande densité. Néanmoins, le système
présente des limites : une saisie est rarement suffisante pour couvrir la zone à
relever et diverses reprises, depuis plusieurs stations, doivent être effectuées. En
effet, la zone de saisie du laser scanner 3D est limitée au « champ visuel » de
l'instrument. Afin d'intégrer les zones inaccessibles (ombres, occlusions) et d’obtenir
un modèle complet d'un objet, il est possible d’intégrer des surfaces mesurées en
photogrammétrie après une orientation des photographies dans le même système de
référence et une densification automatique des nuages de points obtenus par
photogrammétrie.
Le résultat obtenu diverge sensiblement de l’approche photogrammétrique présentée
ci-dessus. Le scan laser, même couplé à une approche photogrammétrique, fournit
une surface maillée sans distinction des artefacts mesurés.
Nous envisageons deux approches concernant l’utilisation mixte des techniques de
relevé laser scanner et photogrammétrie :
La sémantique n’est pas utile: cas des bas reliefs ou plus généralement du décor en
architecture. Dans ce cas spécifique, l’apport de la photogrammétrie se limite à
compléter le modèle géométrique (zones inaccessibles au laser) et à fournir une
texture de qualité pour le mapping.
La sémantique est recherchée et donc nous cherchons à définir un modèle
géométrique qui rend compte fidèlement des caractéristiques géométriques
intrinsèques des objets mesurés. Dans ce cas, le relevé laser, même complété d’un
nuage de points obtenu par densification de surface, peut ne pas contenir les points
pertinents du modèle géométrique recherché (le nécessaire pas angulaire du laser
ne coïncide que très rarement avec, par exemple, l’arête précise d’une corniche).
Dans ce cas, l’utilisation conjointe des informations contenues dans l’image
photographique, après quelques traitements de type convolution ou composés d’une
succession de filtres (Laplacien, Sobel, etc…), peut fournir des éléments linéaires
pertinents sur la photographie qui pourront être projetés sur le modèle 3D obtenu par
le laser Scanner.
Fusion de données mesurées et gestion des incohérences
Le traitement et la gestion des données relevées sont une étape clé dans le
processus d'étude de site. Lors d'une étude complète de patrimoine, il est fréquent
d'être confronté à une fragmentation des informations. Deux facteurs disjoints ou
corrélés induisent de telles situations. Le facteur de multiplicité et le facteur
d'évolution temporelle.
La multiplicité est liée au nombre des intervenants durant la phase de mesure. Lors
d'une étude de site, le travail simultané de différents intervenants génère des
ensembles différents d'informations. Ces ensembles peuvent être complètement
disjoints, mais peuvent aussi contenir des informations redondantes. Il est par
exemple fréquent de percevoir de la redondance d'informations lors de relevés
photogrammétriques accomplis par plusieurs personnes. Les personnes travaillant
de manière assez indépendante, par souci d'efficacité, peuvent relever plusieurs fois
le même objet.
Le facteur d'évolution temporelle est lié à la durée d'étude d'un site. La durée
complète du processus d'étude d'un site patrimonial est généralement longue. Le site
peut subir des modifications. Dans le cadre des relevés archéologiques, l'étude d'un
site peut le modifier. Au delà du site, les objets eux-mêmes, tirés du site, peuvent
évoluer, (se dégrader plus rapidement que prévu, être restaurés, égarés …). Cette
évolution temporelle implique une fragmentation temporelle des informations.
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Le traitement des informations issues du relevé nécessite la construction d'un
ensemble cohérent d'informations à partir des informations fragmentées. C'est un
problème nécessitant la mise en place d'un cadre de recherche théorique en
représentation des connaissances, fusion et révisions d'informations.
En collaboration avec Leopoldo Bertossi de l'université de Carleton University,
Ottawa, Canada, nous avons élaboré une méthode de mise à jour, qui est réalisée à
l'aide d'un démonstrateur de tableaux analytiques. Cette méthode, qui s'applique à
une base représentée en logique du premier ordre, utilise la capacité d'un tel
démonstrateur de générer des modèles partiels d'une formule. Nous avons élaboré
un algorithme qui permet de faire des déductions à partir d'une base incohérente en
raisonnant d'une manière "locale" sur les parties non conflictuelles de la base. Nous
comptons appliquer cette méthode à une base de données qui contient des
descriptions d'amphores dans le cadre de notre collaboration avec le DRASSM. Un
des problèmes qui se posent pour ce domaine est la définition même de
l'incohérence qui doit être adaptée à ce domaine d'application particulier.
Pour cette application il sera également nécessaire d'affiner la méthode afin de
prendre en compte l'importance graduée des informations. Ainsi, il y a des faits dans
une base qui ont moins de poids que d'autres et qui peuvent donc être plus
facilement supprimés pour rétablir la cohérence. Pour cela, nous voulons comparer
deux approches: une approche quantitative, qui associe un poids (réel entre 0 et 1 à
chaque atome) et une qualitative qui établit seulement un ordre entre les
informations.
Publication, mise à jour et révision
Le résultat des phases précédentes est un modèle renseigné du site étudié.
Géométrie et informations cohabitent et sont décrits dans un seul fichier au format
XML. Ici commence l’aspect publication et diffusion de ces informations. En fonctions
des destinataires et du but de la consultation des données, différents points de vue
vont être possibles.
Les choix technologiques reposent sur le formalisme XML, la recherche et
l’élaboration des requêtes en XPATH et Xquery, la représentation 2D utilise SVG,
Scalable Vector Graphic et les scènes 3D sont visualisées en X3D, dernière
évolution du format VRML en XML. Cette cohérence du formalisme permet une
grande souplesse dans la gestion et la recherche des différentes informations
puisque l’ensemble des données est exprimé dans un langage unique.
Diverses opérations sont possibles via l’interface web développée :
Consultation des données. L’état actuel des données est consultable via l’interface
web au moyen d’un système de requêtes sur les données XML. La consultation peut
se faire en mode texte seulement ou par l’intermédiaire des diverses représentations
graphiques possibles. La présentation cartographique en SVG permet une approche
traditionnelle où le fond de carte peut être un simple schéma ou une ortho
photographie. Des groupes d’objets peuvent être mis en évidence de manière
graphique selon la valeur de certaines données. Les maquettes 3D en X3D
permettent de rendre compte des relevés architecturaux élaborés selon les
hypothèses des experts du domaine.
Les résultats sont générés actuellement sous forme de tableaux classiques au
format html. Notre objectif constant de créer un système facilitant l’aide à l’analyse
pour l’expert, nous amène à concevoir dans un futur proche des outils simples de
création automatique de rapport sous forme de graphiques.
Mise à jour. Deux types de mises à jour sont possibles : la modification des données
non graphiques, complètement ou données nouvelles à introduire (ajout d’un
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nouveau type d’objet, modification de la structure des objets, ajout d’un nouvel objet
ou modification des données relatives à un objet existant) ou bien modification des
structures géométriques au fil des modifications du site. L’étude archéologique
s’accompagne souvent de modification, voire d’une destruction du site
archéologique ; les diverses campagnes de photogrammétrie doivent permettre de
maintenir la cohérence des informations publiées.
Révision. La structure fortement polymorphique du langage XML nous permet de
suivre l’évolution des connaissances scientifiques et des hypothèses formulées sur
les objets étudiés. Il sera possible de modifier nature des objets mesurés sans
modifier les mesures effectuées : seul le point de vue et les connaissances peuvent
évoluer et le système sera en mesure de prendre en charge l’aspect sémantique de
telles révisions.
Projets en cours
En collaboration avec le département de Géographie et d’Histoire de l’université de
Florence, Italie.
Dans le cadre d’une convention établie entre les deux institutions et d’un Programme
d’Action Intégrée soutenue par EGIDE, la problématique de l’équipe sera adaptée à
l’archéologie du bâti au travers de l’étude menée depuis de nombreuses années sur
le château de Shawbak en Jordanie. Deux campagnes de photogrammétrie déjà
effectuées ont permis d’obtenir des résultats prometteurs.
En collaboration avec le DRASSM.
Notre approche du relevé est mise en application sur deux fouilles archéologiques
sous marine, l’une avec le soutient de la Ville de Marseille, sur l’anse des Catalans
où les résidus de dragage du port de la ville nous ont conduit à étudier une collection
de blocs architectoniques provenant probablement d’édifices monumentaux
marseillais détruits.
La seconde, avec le soutient du Musée de l’Arles Antique, sur la fouille sous marine
du Rhône à la hauteur du pont de Trinquetaille en Arles.
En collaboration avec le COM.
Les problématiques de relevé et de gestion des informations sont ici appliquées à un
gros programme d’évaluation du potentiel de pêche du corail sur le littoral Algérien.
Ce projet est financé par le gouvernement Algérien et se prolongera jusqu’à l’été
2006. La collaboration avec Centre d’Océanologie de Marseille sur l’étude du corail
fait l’objet d’une convention entre les deux laboratoires depuis maintenant trois ans.
Dans le cadre du Network Of Excellence EPOCH
Membre du réseau EPOCH (Excellence in Processing Open Cultural Heritage),
l’équipe est engagée dans le cadre d’un projet soutenu financièrement par le réseau
EPOCH sur la méthodologie des fouilles archéologiques sous-marines.
Collaborations
Odile Papini, professeur à l’université de Toulon co-encadre Julien Seinturier avec
Pierre Drap sur le thème de la fusion de données archéologiques.
Nicola Olivetti, professeur à l’université de Turin, collabore avec Camilla Schwind sur
des démonstrateurs en logique non-classiques.
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Laura Giordano, professeur à l’università del Piemonte orientale et Alberto Martelli,
professeur à l’université de Turin, collaborent avec Camilla Schwind sur des
systèmes de représentation en logiques multi-modales.
Leopoldo Bertossi, professeur à l’université de Carleton, Ottawa, Canada
Marco Canciani, enseigne à l’université de Roma III, Italie, appartient au laboratoire
de représentation de l’architecture. Nous venons de terminer un programme d’action
intégrée soutenue par l’Egide en 2004.
Roberto Gabrielli, chercheur à l’ITABC, laboratoire du CNR, Rome. Nous sommes
engagés sur un projet soutenu par le ministère des affaires étrangères italien sur les
réseaux d’irrigation des tombes nabatéenne de Petra, Jordanie : “Antica rete
idrologica di Petra. Studio e restauro nell’ottica della conservazione dei Beni
Architettonici”
Participations à des comités de programmes
Secondes Journées francophones « Modèles formels de l'interaction » MFI'03, 20-22
mai 2003, Lille, France
9th International Workshop on Non monotonic Reasoning, 19-21 april
Toulouse, France
2002,
Participations à des jurys de thèses
Camilla Schwind a été membre de jury et/ou rapporteur des thèses suivantes:
Inférence quantitative des relations spatiales directionnelles. Réda Dehak, ENST,
Télécom, Paris, 20 décembre 2002, membre du jury.
Systèmes d'agents normatifs: concepts et outils logiques, Tibériou Stratulat,
Université de Caen, 13 décembre 2002, rapporteur et membre du jury.
Autour de la sémantique préférée des systèmes d'argumentation, Sylvie Doutre, 12
décembre 2002, rapporteur et membre du jury.
Pierre Drap a été membre de jury de thèse de M. Omar Al Khalil. Thèse de doctorat
de l'Université Louis Pasteur, Strasbourg I. Titre : Photogrammétrie mono-image et
modélisation tridimensionnelle des intérieurs de bâtiments. Date de soutenance le 12
septembre 2002, Strasbourg.
Publications
Revues
Conditional Logic of Actions and Causation. Artificial Intelligence, Elsevier, volume
157/1-2, pp. 239-279.
Leopoldo Bertossi and C. Schwind. 2004 Database Repairs and Analytic Tableaux.
Annals of Mathematics and Artificial Intelligence, Volume 40, Issue 1-2, pp 5-35,
January 2004.
Nicola Olivetti, Gian Luca Pozzato and Camilla Schwind. 2004 A Sequent Calculus
and Theorem Prover for Standard Conditional Logics. The Computing Research
Repository, CoRR cs.LO/0407064, 2004.
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Colloques
P. Drap, P. Grussenmeyer, P.Y. Curtinot , J. Seinturier, G. Gaillard , "Presentation of
the web based ARPENTEUR tools: towards a Photogrammetry based Heritage
Information System. ", ISPRS XXth CONGRESS, Turkey, Istanbul, 12-23 July 2004.
J. Seinturier, Pierre Drap, N. Vincent, F Cibecchini, O Papini, P. Grussenmeyer,
"Orthophoto imaging and GIS for seabed visualization and underwater archaeology.
", CAA Computer Applications and Quantitative Methods to Archaeology Conference,
Prato, Italy, on 13-17 April 2004 .
Pierre Drap, J. Seinturier, N. Vincent, F Cibecchini, O Papini, P. Grussenmeyer,
"Orthophoto imaging and GIS for seabed visualization and underwater archaeology.",
Innovative technologies for underwater archaeology. SCAM, Lerici, Italy. 17 April
2004. Conférencier invité.
J. Seinturier, Pierre Drap et O. Papini, " Fusion réversible : application à l'information
archéologique ", Journées Nationales sur les Modèles de Raisonnement (JNMR
2003),
Paris,
France,
novembre
2003,
http://www.cril.univartois.fr/~marquis/articlesJNMR-03.html.
Pierre Drap, Matteo Sgrenzaroli, Marco Canciani, Giacomo Cannata, Julien
Seinturier . 2003. "Laser Scanning and close range photogrammetry: Towards a
single measuring tool dedicated to architecture and archaeology". CIPA XIXth
INTERNATIONAL SYMPOSIUM, ANTALYA, Turkey, October 2003. (to be printed)
M. Canciani, P. Gambogi, F. G. Romano, G. Cannata, P. Drap . 2003. "Low cost
digital photogrammetry for underwater archaeological Site survey and artifact isertion
insertion?. The case study of the dolia Wreck in secche della meloria-livorno-italia".
ISPRS Workshop Vision Tecniques techniques for digital architectural and
archaeological archives, ISPRS Commission V, WG IV., intercommission III/V,
Ancona 2003. (Actes à venir)
Pierre. Drap, Julien. Seinturier, Luc. Long. 2003. "A photogrammetric process driven
by an Expert System: A new approach for underwater archaeological surveying
applied to the 'Grand Ribaud F' Etruscan wreck". Applications of Computer Vision in
Archaeology ACVA'03 Monona Terrace Convention Center, Madison, Wisconsin,
USA. June 17, 2003.
Pierre. Drap, Julien. Seinturier, Marco. Canciani, Ben. Garrett . 2003. "A GIS tool box
for Cultural Heritage. An application on Constantine, Algeria, historical center"
VAST2003: The 4th International Symposium on Virtual Reality, Archaeology and
Intelligent Cultural HeritageBrighton, 4-7 November 2003. Article accepted.)
Pierre. Drap, Julien. Seinturier, Luc. Long . 2003. "Archaeological 3D Modelling using
digital photogrammetry and Expert System. The case study of Etruscan amphorae",
The Sixth International Conference on Computer Graphics and Artificial Intelligence
Limoges (FRANCE) 14 - 15 mai 2003.
Pierre Drap. 2003. "Underwater photogrammetry and XML based documentation
system: The case of the 'Grand Ribaud F' Etruscan wreck". Underwater Survey and
Recording, One Day RSPSoc Symposium, Remote Sensing and Photogrammetry
Society, Centre for Archaeology Fort Cumberland, Eastney, Portsmouth. 9 april
2003. Conférencier invité.
Pierre Grussenmeyer, Pierre Drap, Gilles Gaillard. 2002. "ARPENTEUR 3.0: Recent
developments in web based photogrammetry.". ISPRS, Commission VI: Education
and Communications. São José dos Campos, São Paulo state - Brazil, September
2002.
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Pierre Drap, Pierre Grussenmeyer, Gilles Gaillard, 2002. "'arpenteur' as web based
photogrammetric package: towards interoperability through a xml structure for
photogrammetric data". ISPRS, Commission V, Close Range visualization
techniques, du 2 au 6 Septembre 2002, Corfu, Grece. Actes à paraître.
Pierre Drap, Emmanuel Bruno, Luc Long, Anne Durand, Pierre Grussenmeyer 2002,
"Underwater photogrammetry and xml based documentation system: The case of
the 'Grand Ribaud F' Etruscan wreck". ISPRS, Commission V, Close Range
visualization techniques, du 2 au 6 Septembre 2002, Corfu, Grece. Actes à paraître.
Marco Canciani, Pamela Gambogi, Pierre Drap, 2002. "Web archaeological data
management system from underwater photogrammetry. An application on two roman
wrecks". ISPRS, Commission V, Close Range visualization techniques, du 2 au 6
Septembre 2002, Corfu, Grece. Actes à paraître.
Camilla Schwind, Inconsistent Query Answering from Weighted Causal Databases
1st International Workshop on Knowledge Representation and Approximate
Reasoning (KRAR'2003), Olsztyn, Pologne, 16-18 Mai 2003.
L. Giordano, A. Martelli and C.~Schwind. Verifying Communicating Agents by Model
Checking in a Temporal Action Logic. In Logics in Artificial Intelligence, 9th European
Conference JELIA'2004, Lisbon, Portugal, September 2004, Springer LNAI 3229,
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L. Giordano, A. Martelli and C.~Schwind. Specifying and Verifying Systems of
Communicating Agents in a Temporal Action Logic. In Advances in Artificial
Intelligence, 8th Congress of the Italian Association for Artificial Intelligence,
AI*IA'2003, Pisa, Italy, September 23-26, Springer LNAI2829, pages 262-274, 2003.
Laura Giordano and Valentina Gliozzi and Nicola Olivetti and Camilla Schwind.
Tableaux calculi for preference-based conditional Logics. In Tableaux'2003, Rome,
Italy, Springer LNAI 2424, pages 382-394, 2003.
Laura Giordano and Camilla Schwind, Towards a Towards a Conditional Logic of
Action and Causation. In Logics in Artificial Intelligence, 8th European Conference
JELIA'2002, Lamezia, Italy, Springer LNAI 2424, pages 382-394, 2002.
Laura Giordano and Camilla Schwind. Conditional Action Logic. In 8th International
Workshop on Nonmonotonic Reasoning, Toulouse, France, pages 333-342, 2002.
Leopoldo Bertossi and C.~Schwind. Analytic Tableaux and Database Repairs:
Foundations, In: Second International Symposium on Foundations of Information and
Knowledge Systems (FoIKS 2002), Thomas Eiter and Klaus-Dieter Schewe (eds.),
LNCS 2284, pp.32-48, Best paper of the conference.
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CNRS / MINISTÈRE DE LA CULTURE ET DE

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