Version classiqueVersion mobile
OpenEdition Books

Quatre ans de recherche urbaine 2001-2004. Volume 2

 | 
Émilie Bajolet
, 
Marie-Flore Mattéi
, 
Jean-Marc Rennes

V. Milieux physiques, ambiances urbaines et technologies

Modélisation multimodale des milieux urbains. Application aux projets d’embellissement à l’époque des Lumières

Gérard Hégron

Texte intégral

  • 1 Professeur, École d’Architecture de Nantes, directeur de l’UMR CNRS 1563 Ambiances Architecturales (...)

1Note portant sur l’auteur1

2Cet article résume les objectifs et les principaux résultats obtenus dans le cadre du projet « Modélisation multimodale des milieux urbains. Application aux projets d’embellissement à l’époque des Lumières » financé par le ministère de la recherche (ACI Ville) et exécuté en deux ans à compter de novembre 1999.

OBJECTIFS DU PROJET

  • 2 Ce projet interdisciplinaire associait les partenaires et personnels suivants : G. Hégron (profess (...)

3La modélisation des milieux urbains et de leurs propriétés morphologiques, matérielles ou physiques, est profitable à plusieurs domaines de connaissance. Elle permet d’interpréter et de visualiser des environnements passés, qu’ils aient été réels ou seulement projetés. Elle autorise également la restitution de certains environnements contemporains dont on souhaite mieux appréhender les qualités environnementales, ou encore des projets d’aménagement futurs qui demandent à être analysés sous de multiples points de vue2.

« Cette place formera un demi-cercle de 900 pieds de diamètre. Le développement de ses façades joint à celui des bâtiments parallèles aux quais, sera de 2600 pieds. Chacune des rues aura 54 pieds de large et la colonne de 15 pieds de diamètre s’élèvera à 180 pieds au-dessus du quai. L’énumération de ces dimensions auxquelles il faudrait ajouter celle de 75 pieds correspondant à la hauteur des immeubles permet de prendre la mesure de la grandeur du projet qui, dans l’esprit de son auteur et de son promoteur, devait parachever et surpasser l’œuvre entreprise par Jacques Gabriel et Portier. Dès juin 1785, les Mémoires secrets annoncent en persiflant que Louis “veut faire de Bordeaux, non seulement une des plus belles villes du royaume, mais même de l’Europe” et “que la façade de ces bâtiments sera sept fois plus grande que celle des Tulleries”. » C. Taillard, professeur à l’Université de Bordeaux III, historien du xviiième siècle. [Taillard, 1997]

Fig. 1 – Quelques documents (plan, commentaires d’un historien, gravures) décrivant le projet de la place Ludovise de Victor Louis (Bordeaux, 1784).

4Une nouvelle approche de modélisation multimodale (c’est-à-dire capable de fusionner des modes de description différents et des supports variés pour associer des connaissances disparates et fortement hétérogènes) et interactive, a été proposée.

5Cette approche est appliquée à l’interprétation de projets d’embellissement urbain au xviiie siècle [Monin, 2001] à partir de pièces graphiques et de textes d’archives, à la reconstitution de milieux urbains à partir de données hétérogènes (photographies, plans, croquis, descriptions, etc.) et incomplètes [Hégron et al., 2000].

6Le projet urbain sur lequel nous avons travaillé est celui de la place Ludovise à Bordeaux, proposée par l’architecte Victor Louis en 1784 (figure 1).

7Pour pallier ces difficultés, nous avons étudié et développé deux méthodologies.

LA MODÉLISATION MULTIMODALE POUR TRAITER LES DONNÉES HÉTÉROGÈNES

8Il s’agit de décrire l’environnement architectural à partir de documents variés et de fusionner ces différentes informations afin de reconstituer la maquette numérique 3D. Nous nous appuyons ici sur le noyau du projet GINA [Kuzo, 1999 ; Sosnov et al., 2002] qui permet de faire de la modélisation géométrique sous contraintes.

9Au-dessus de ce noyau a été développée une première application MARINA qui permet d’acquérir interactivement une maquette numérique 3D à partir d’un dessin ou d’une image et d’un énoncé de contraintes.

LES BASES DE CONNAISSANCES POUR GÉRER LES DONNÉES MANQUANTES

10Les textes des architectes et des urbanistes des époques considérées et les commentaires des historiens font état de certaines caractéristiques techniques, structurelles et sensibles de l’époque. Celles-ci peuvent être consignées sous forme de règles et être exploitées pour produire les données manquantes. Les bases d’un modeleur architectural cognitif, MArCo dont l’objectif est de faciliter le travail de modélisation en intégrant au sein du modeleur un savoir et un savoir-faire dans une base de connaissance ont été posées et développées.

11Afin d’apprécier les qualités environnementales du projet urbain associé au projet d’embellissement en regard des préoccupations de l’époque considérée, une étude de l’ensoleillement et des effets du vent a été réalisée.

RÉSULTATS DU PROJET

12Outre l’analyse des sources historiques concernant le projet de la place Ludovise à Bordeaux (xviiie siècle) et des connaissances architecturales et urbaines associées [Tailllard, 1991 ; Taillard, 1997]. Trois résultats principaux ont été obtenus.

RECONSTRUCTION D’ENVIRONNEMENTS URBAINS QUELCONQUES À PARTIR DE DONNÉES HÉTÉROGÈNES

13Le logiciel Marina (Modeleur ARchitectural Interactif et NAturel), exploitant le noyau géométrique de GINA (Géométrie Interactive NAturelle) a été réalisé. Il permet de reconstruire en trois dimensions des objets dont on possède des représentations graphiques (photographies, dessins...) sans connaissance particulière du point de vue (figure 2).

14L’opérateur humain dessine sur ces images les contours des objets à reconstruire, énonce les propriétés qui lient les éléments de ces objets et le système en déduit la maquette 3D en s’appuyant sur les systèmes de résolution sous contraintes de GINA [Huot, 2000 ; Colin, Huot 2001].

Fig. 2 – Reconstruction d’un bâtiment à partir de sources graphiques de nature différente ; (a) à partir d’une image ; (c) à partir d’une image (a) et d’un dessin (b) ; (e) à partir d’un dessin (d).

MODÉLISATION GÉOMÉTRIQUE À PARTIR D’UNE BASE DE CONNAISSANCES

15Une première version du logiciel MARCO (Modeleur ARchitectural COgnitif) spécialisé en architecture du xviiie siècle a été réalisée. Il s’agit ici de compléter la phase précédente, qui privilégie par nature l’apparence à la précision du résultat, par une approche de modélisation fondée sur une base de connaissances. La recherche a conduit à développer une première version d’un prototype s’appuyant sur le formalisme des graphes conceptuels [Boucard, Colin 2001 et 2002 ; Boucard et al., 2002].

Fig. 3 – Alignements de colonnes, puis de colonnes et de pilastres, engendrés selon un rythme prédéfini à l’aide du logiciel MarCo.

ÉTUDE ENVIRONNEMENTALE

16En complément de sa reconstitution infographique, une évaluation environnementale du projet de Victor Louis en regard des préconisations apparues au Siècle des Lumières en matière de salubrité et de confort urbain a été réalisée. Dans ce registre, il est apparu particulièrement intéressant d’étudier les conditions d’ensoleillement des façades du lotissement ainsi que les conditions d’écoulement du vent dans les rues (Siret, Monin, Musy, Le Saux) [Le Saux, 2003].

17Les résultats de l’analyse démontrent que la configuration rayonnante est globalement peu performante. Par ailleurs, la méthodologie mise en œuvre reste une approche valide pour l’évaluation environnementale de projets urbains contemporains.

VALORISATION

18Boucard D., Colin Ch., (2002), « MarCo, a knowledge-based architectural modeler and its application to the alignment », Actes de la conférence 3IA’02, Limoges, France, mai 2002.

19Boucard D., Huot S., Colin Ch., Hégron G., Siret D., (2002), « An image based and knowledge based system for efficient architectural and urban modeling », Actes de la conférence internationale ACADIA’02, Panoma, CA USA, octobre 2002.

20Colin Ch., Huot S., (2001), « Photomodélisation à l’aide de la Géométrie Projective », Journées Modeleurs géométriques, Dijon, mars 2001.

21Hégron G., Siret D., Boucard D., Macé P., Huot S., Colin Ch., (2000), « Une nouvelle approche informatique de la modélisation architecturale : la restitution de la place Ludovise de Louis », Colloque International Victor Louis et son temps, Paris, décembre 2000.

22Le Saux D., (2003), Le projet de la place Ludovise à Bordeaux en 1784 : Analyse des écoulements dus aux vents dans les rues rayonnantes au regard des théories du Siècle des Lumières, DEA Ambiances architecturales et urbaines, CERMA (UMR CNRS1563).

23Monin É., (2001), Ambiances et dispositifs éphémères en milieu urbain. Une analyse critique de projets d’aménagements temporaires réalisés en France au xviiie siècle, thèse de doctorat en Architecture, Université de Nantes.

24Sosnov A., Huot S., Macé P., Hégron G., (2002), « Rapid Incremental Architectural Modeling from Imprecise Perspective Sketches and Geometric Constraints », Actes de la 12ème International Conference on Computer Graphics GraphiCon’2002, Novgorod, septembre 2002.

25Sosnov A., Macé P., Hégron G., (2002), « Semi-metric Formal 3D Reconstruction from Perspective Sketches », Actes de l’International Workshop on Computer Graphics and Geometric Modeling, Amsterdam, avril 2002, Springer-Verlag, série LNCS.

Bibliographie

RÉFÉRENCES

Boucard D., Colin Ch., (2001), « Vers un modeleur architectural cognitif, le projet MarCo », Actes des Journées AFIG, Limoges.

Huot S., (2000), Reconstruction de bâtiment 3D à partir de photographies, mémoire de DEA, Université de Nantes, École des Mines de Nantes.

Kuzo P. M., (1999), Des contraintes projectives en modélisation tridimensionnelle interactive, thèse de doctorat, Université de Nantes, École des Mines de Nantes.

Taillard C., (1991), Victor Louis 1731-1800, thèse de Doctorat d’État, Université Paris 4.

Taillard C., (1997), Bordeaux à l’âge classique, Bordeaux, Mollat.

Notes

1 Professeur, École d’Architecture de Nantes, directeur de l’UMR CNRS 1563 Ambiances Architecturales et Urbaines, directeur de la Fédération de Recherche Physique et Images de la Ville (FRE CNRS 2488).

2 Ce projet interdisciplinaire associait les partenaires et personnels suivants : G. Hégron (professeur, directeur du CERMA, responsable scientifique du projet), J.-P. Péneau (professeur), D. Siret (chercheur), M. Musy (chercheur), É. Monin (post-doctorant) [Laboratoire Cerma, UMR CNRS 1563, École d’Architecture de Nantes] ; Christian Taillard (professeur, directeur du Centre Pariset), L. Chavier et L. Chevallier (doctorants) [Centre Pariset, Université de Bordeaux 3] ; Ch. Colin et C. Dumas (enseignants chercheurs), P. Macé (chercheur), D. Boucard (doctorant CERMA en poste à l’EMN), A. Sosnov (doctorant) et S. Huot (stagiaire DEA) [Équipe Modélisation et Conception Interactive, École des Mines de Nantes].

Table des illustrations

URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/530/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 510k
Légende Fig. 1 – Quelques documents (plan, commentaires d’un historien, gravures) décrivant le projet de la place Ludovise de Victor Louis (Bordeaux, 1784).
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/530/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 538k
Légende Fig. 2 – Reconstruction d’un bâtiment à partir de sources graphiques de nature différente ; (a) à partir d’une image ; (c) à partir d’une image (a) et d’un dessin (b) ; (e) à partir d’un dessin (d).
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/530/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 450k
Légende Fig. 3 – Alignements de colonnes, puis de colonnes et de pilastres, engendrés selon un rythme prédéfini à l’aide du logiciel MarCo.
URL http://books.openedition.org/pufr/docannexe/image/530/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 108k

Auteur

Responsable scientifique
mailto:gerard.hegron@cerma.archi.fr
Fédération de recherche CNRS 2488
« Physique et image de la ville »
CERMA UMR CNRS 1563
École d’Architecture de Nantes
rue Massenet
BP 81931
44319 Nantes Cedex 3

© Presses universitaires François-Rabelais, 2006

Conditions d’utilisation : http://www.openedition.org/6540