Enseignement et Laboratoire d'Informatique Représentation, modélisation et architecture au Département d'Architecture

par Georges Abou-Jaoude, Département d'Architecture

L'intérêt des architectes pour ce que l'on regroupe habituellement sous la rubrique informatique, s'oriente essentiellement vers l'utilisation de différents outils ou logiciels aussi diversifiés et différents que le nécessite la pluridisciplinarité du métier.
L'architecte s'intéressera tout autant aux outils de bureautique qu'à la gestion de soumission, aux programmes de calcul de la physique du bâtiment, sans oublier le dessin, la synthèse d'images, l'animation ou encore le prototype rapide pour les maquettes.
Si l'on répondait aux besoins immédiats issus de considérations professionnelles, l'enseignement de l'informatique dans un département d'architecture pourrait s'orienter vers l'apprentissage pur et simple de ces dits outils ce qui ne justifie certainement pas un enseignement à part entière dans une école polytechnique.
Par ailleurs, un cours d'informatique exclusivement orienté vers la programmation, n'a jamais reçu un écho favorable de la part des futurs architectes.
C'est pour ces raisons et dans un souci de cohérence par rapport à l'intérêt professionnel d'une part, et l'enseignement de l'architecture d'autre part, que l'enseignement des aspects de l'informatique inhérents à l'architecture, sera élaboré en fonction du moment dans le cursus et en liaison directe avec les ateliers, cours et unités d'enseignement du DA.
Plutôt qu'Outil de Conception Assistée par Ordinateur, l'outil informatique s'appellera, tour à tour, planche à dessin électronique, outil de visualisation ou encore outil de modélisation, et l'on en parlera spécifiquement dans le cadre de l'enseignement au premier cycle.
La programmation est enseignée très brièvement, plus dans les concepts que dans une pratique exhaustive, elle aide à la compréhension du fonctionnement du matériel et des logiciels en vue de ne plus les subir mais de pouvoir choisir, construire son outil, et surtout de pouvoir spécifier un cahier des charges à l'intention des informaticiens.
C'est dans une école d'architecture et d'urbanisme que l'on devra tenter d'améliorer, d'inventer et de spécifier ce que l'on appellera le ou les outils informatiques spécifiques à notre métier, ce qui fait l'objet des recherches et enseignement au deuxième et troisième cycle.

Teneur de l'enseignement et moment dans le cursus

Deuxième année

Cours d'informatique de base pour une compréhension générale de l'outil, pour l'acquisition d'une terminologie nécessaire à la communication avec les informaticiens et des notion nécessaires à l'utilisation de l'ordinateur.
Analyse comparative des logiciels existants, apprentissage des notions de choix de l'outil en fonction des moyens et des besoins.
Classification typologique de ces logiciels en fonction de leurs philosophies propres et de leur place et utilité dans le cadre du travail d'un architecte.
Utilisation et expérimentation de logiciels de dessin, de publication et de modélisation en liaison directe avec le cours théorique, et en guise d'exercice pour la compréhension des fondements théoriques et non en tant qu'apprentissage pur et simple.

Quatrième année

Unité d'enseignement et laboratoire de modélisation.
Théorie et recherches autour de divers moyens de modélisation, description, visualisation et simulation lors de la conception d'un objet.
Vue globale de la situation actuelle de la recherche à travers des réponses à des problèmes soulevés par les étudiants en fonction de leurs intérêts, ateliers ou recherches respectives.
Élaboration et compréhension des structures de données qui permettent la création de modèles numériques pour la description de l'objet d'architecture, du projet, dans sa géométrie, dans sa description, et ce en liaison avec les méthodes traditionnelles qui vont du dessin à la maquette à échelle réduite, jusqu'à la réalisation à l'échelle grandeur.
Utilisation des moyens informatiques et audiovisuels pour la compréhension des relations espace construit (échelle grandeur) et espace virtuel (modèle géométrique numérique), et ce par la comparaison possible entre l'espace construit d'une part, et sa représentation par l'image, par les projections échelle 1/1, les maquettes et la stéréoscopie d'autre part.
Éthique et implications d'ordre philosophique du modèle (maquette) que l'on appellera numérique, sur le processus de conception et sur le métier d'architecte.
Étude et expérimentation des différents philosophies des outils de modélisation.
Réalisation de projets et recherches qui s'insèrent de préférence dans le cadre des divers enseignements de l'école, notamment l'enseignement du projet, modélisation et expressions visuelles.

Laboratoire de recherche et d'expérimentation

UE4E revêtement intensité et espace

Les recherches principales du laboratoire s'orientent vers la conception de nouveaux moyens et méthodes permettant d'appréhender le problème de la modélisation spécifique à nos domaines d'intérêts, dans le but de concevoir et de réaliser un outil de modélisation propre.
En réponse à la profession et en vue de pourvoir les enseignants et étudiants d'une chaîne d'outils permettant d'illustrer des concepts qui restent souvent abstraits, un prototype expérimental et didactique est en cours de réalisation en collaboration avec les constructeurs de matériel, avec et pour les autres départements de l'école.
Cette chaîne d'outils vise à intégrer les différents modes d'acquisition de données alphanumériques, dans le plan et tridimensionnelles, en vue de construire des modèles pour la description de l'objet d'architecture. Ces modèles seront ensuite exploités pour la visualisation interactive, l'image de synthèse, ou la fabrication d'une maquette physique.
D'où l'intérêt du laboratoire pour le traitement d'image, la stéréoscopie interactive, l'image de synthèse, les applications de visualisation en temps réel, la vidéo numérique, les procédés d'impression de qualité ou encore le prototype rapide par stéréo lithographie ou fused deposit modelling.
De par cette diversité d'intérêt, la collaboration avec les laboratoires de l'école est primordiale. Deux projets de recherche sont actuellement prioritaires, l'un consiste à vérifier l'utilisation des machines massivement parallèles pour le calcul d'image par radiosité et l'exploitation des résultats sur des postes de travail graphiques pour une interaction en temps réel, l'autre consiste à élaborer une structure de données et concevoir des outils pour la description multimédia des objets d'architecture existants.

UE4E lumière texture, espace

matériel et logiciels

L'enseignement au premier cycle se donne dans les salles et avec l'équipement du L.E.A.O. Une salle de PC est à disposition des étudiants qui souhaitent effectuer un travail au département d'architecture Église Anglaise.

Enseignement quatrième année Salle de 14 stations Indy Silicon Graphics pour l'unité d'enseignement à Belle Rive.
Logiciels de modélisation animation et images de synthèse: Alias Designer Animator et Painter
Modélisation et visualisation pour l'architecture: Star et Sonata

Laboratoire à Bellerive

Station Onyx Reality Engine Silicon Graphics
Disque array pour la lecture d'images numériques en temps réel.
Carte vidéo broadcast.
Lunettes stéréoscopiques Cristal Eye
Imprimante A0 couleur à jet d'encre IRIS Scitex
Imprimante A4 couleur à sublimation thermique Tektronix
Plotter A0
Banc de montage et acquisition vidéo SVHS
Appareils à prise de vue numérique CCD Kodak.

Principaux logiciels

Alias Power Animator et Studio.
Star, terrain, archi et route.
Sonata.

Les logiciels usuels de modélisation tels que Autocad, Archicad sont disponibles sur les postes Mac et Pc individuels ou au labo.

En Octobre 1993, le Département d'architecture a effectué un pas très important vers ces nouvelles technologies, grâce à la création de son laboratoire, de sa salle de stations, nous tenons à en garder les portes ouvertes à toute proposition de collaboration en attendant d'organiser une présentation à l'ensemble de l'école.