Machine à projeter et projet d'architecture

par Georges Abou-Jaoude, Département d'Architecture

Qui a dit que le projet d'architecture était un processus simple, séquentiel et cohérent ? La compréhension de la complexité du projet d'architecture est un critère très important pour l'orientation de nos recherches, et la naissance de Free Mind Designer, un prototype actuellement en phase de définition, dont le but premier sera de mieux appréhender la problématique de la machine et du projet. L'approche souvent utilisée par les logiciels de dessin ou modélisation assistée par ordinateur reste très simpliste et consiste à commencer par créer une description tridimensionnelle de la géométrie d'un objet, puis d'exploiter cette base de données pour générer des vues, créant ainsi ce qui est considéré comme dessin d'architecture. Cette approche séquentielle du projet en tant que maquette numérique tridimensionnelle et séquences de coupes dans ce modèle, est loin d'être convainquante, même si le moindre détail, la moindre description sont pris en considération et incorporés à la base de données. La philosophie des logiciels de dessin assisté par ordinateur ne correspond pas à ce que l'on attendrait d'un tel outil dans la mesure où la plupart des logiciels dits de CAO ou DAO ont été conçus pour répondre à des tâches spécifiques à des moments et pour des besoins précis du projet d'architecture. La modélisation en trois dimensions est l'une des réponses attendues par l'architecte en vue de concevoir et de vérifier ses concepts, de produire des projections en perspective ou des images de synthèse, aussi bien à des fins de vérification que pour la communication avec le client. Si telle était la finalité de la modélisation, nous pourrions nous arrêter à la comparaison et développement de systèmes de CAO selon des critères d'adéquation aux différentes tâches ou prouesses en termes de qualité d'images produites ou rapidité d'exécution etc. Or il est, nous semble-t-il, indispensable de concevoir de nouvelles méthodes et de nouveaux outils capables de tenir compte des aspects récurrents et fragmentaires du processus de conception architecturale, des méthodes maîtrisant la disparité des éléments à un moment donné du projet, tout en restant capable de maintenir la cohérence de l'ensemble. Lors des prémisses du projet, ce que John Archea appellerait «puzzle making, or what architects do when no one is looking» [John Archea Puzzle making, Computability of design symposium Dec 1986, State university of New York Buffal], les objets pour la description du projet sont composés à la fois d'esquisses, de dessins et de considérations très précises. Ces deux aspects majeurs sont inhérents au projet, dans le parcours qui va de l'idée à la réalisation. Les éléments constitutifs du projet sont à la fois disparates, et leur mise en place supposera un détourage précis des contours. Ce qui semble contradictoire à première vue, mais non inconciliable, nous servira de guide dans la recherche d'une méthodologie permettant de décrire les objets de manière tant intuitive, floue et multimédia, que construite, structurée et cotée. C'est la définition que fait Louis Kahn de l'esquisse et de la prise de notes, qui «crystallise your thoughts in order to develop the picture in the form of a readable design» [Alessandra Latour, Louis I. Kahn, Writings Lectures Interviews, New York, Rizzoli 1991,p10-15] qui sera au centre du développement. En d'autres termes, laissons tomber les structures qui nous imposent des connaissances préalables des éléments d'un objet avant même d'exister, au nom de l'exactitude, de la simulation exacte de la réalité, ou de la future réalité. Afin d'atteindre la liberté propre au dessin d'esquisses et à la prise de notes, nous faisons abstraction momentanément de la consistance globale du projet. Projeter à l'ordinateur consistera à transférer les données, images et modèles de l'esprit vers un gestionnaire de tas (heap manager) composé d'éléments hybrides et de liens entre les descripteurs et composants du projet. La cohérence ne réside plus que dans une phase du projet, un moment précis du processus, et selon certaines règles imposées par le mode de représentation choisi. Le projet sera une collection de pointeurs, que nous appellerons phases du projet, simples assignations d'éléments hybrides, chacun structuré pour lui-même, et contenant ses propres pointeurs vers des descripteurs et des règles. Tous ces éléments sont stockés dans différentes bibliothèques de composants de bas niveau. L'extraction des données se fera au moyen d'une combinaison de règles et de requêtes à la base de données générale, sans égard pour le type de l'élément. Les composantes hybrides seront filtrées et appelées au moyen de ce qu'il est convenu d'appeler les filtres d'extraction, et moyens de visualisation et représentation.

Free-Mind Designer

Le dessin à main levée est le plus court chemin de la pensée au papier, quelle que soit la technique de représentation, quel que soit le filtre auquel l'architecte recoure pour visualiser ce qu'il a à l'esprit.
Les esquisses peuvent représenter la réalité vue ou être des figures de notre imagination au travers de filtres comme la perception, les techniques de représentation, ou n'importe quelle règle grammaticale ou sémantique. La finalité du Free-Mind Designer est de confectionner un outil propre à la transposition à l'ordinateur d'objets existants ou de modèles imaginaires, ainsi que les images de sa formalisation. Nous appellerons cette transposition une maquette numérique.
Le nom de notre projet fait référence directe, intentionnelle, au dessin à main levée (Free Hand Sketching); ceci ne veut pas dire que nous recherchons un éditeur à main levée de dessins matriciels. L'intention est de permettre un usage de l'outil en tenant compte de tous les aspects qu'aborde le travail d'esquisse traditionnel.
La recherche de l'abstraction totale, ou alors du réalisme dans l'esquisse, la peinture ou la sculpture peut être le résultat de la confrontation avec la réalité ou l'imaginaire. Une photographie ou une peinture peuvent toutes deux avoir un même sujet existant. D'autre part, les exemples ne manquent pas, où la peinture extrêmement réaliste a pour sujet une scène imaginaire. On peut faire les mêmes considérations en construisant une base de données numérique décrivant soit des objets existants, grandeur nature, soit imaginaires. Ces données exportées vers des outils de représentation, permettront le calcul d'images de synthèse réalistes ou de représentations abstraites.
Free-Mind Designer, tient compte de deux aspects majeurs de l'élaboration du projet d'architecture: le niveau de détail variable et l'absence d'échelle du dessin d'esquisse, et la construction d'un modèle mesurable finalisé à sa réalisation matérielle.
Les entités principales de l'outil seront, la Forme, l'idée de l'architecte; l'Esquisse, ce qu'il recueille dans un éditeur multimédia hybride, sans tenir compte du dimensionnement et de l'échelle; le Modèle qui comprend tous les critères descriptifs mesurables; le Projet qui relie le tout en un espace virtuel numérique.
Les périphériques de digitalisation, de caméras numériques et de scanners 3D permettent l'acquisition des données vers Esquisse et Modèle. Les outils de simulation du mouvement, les caméras virtuelles et les techniques de rendu nous permettront d'interagir dans cet espace virtuel, de le Visualiser. L'exportation vers les imprimantes, traceurs, enregistrements vidéo ou les machines-outils numériques, permet de Matérialiser les résultats de calculs de visualisation et de modélisation.
Cinq modules seront développés pour construire et gérer ces données: L'éditeur d'Esquisses dans une portion d'espace où un objet quelconque peut être importé, sans échelle ni dimensionnement; ce concept est assez courant dans des éditeurs hybrides mélangeant le texte, l'image et les projections de modèles tridimensionnels, ou même une fenêtre sur une portion d'espace à trois dimensions.
Les différents modules de ce projet de recherche donnent lieu à des développements ponctuels, tels que nos projets de création de bases de données pour la description des bâtiments existants et le relevé archéologique, ou encore l'interaction dans un environnement virtuel avec des modèles préalablement texturés et calculés par radiosité sur des machines massivement parallèles.

Article paru dans le numéro 3-94 du Flash Informatique