Espace Virtuel de Conception Architecturale et Urbaine


Architecture, Numérique et Systemic Design

Problématique 1 : Architecture et Numérique

 

I.     Présentation et enjeux méthodologiques

L'axe thématisé Architecture et Numérique rassemble les enseignants-chercheurs, chercheurs et doctorants de l'EVCAU qui travaillent à l'approfondissement des questions posées au domaine de l'architecture, de la ville, du patrimoine  et du paysage par les technologies du numérique sur les plans de la conception du projet et de la production, et plus largement de l’organisation de nos sociétés.

 

Il doit son fondement aux développements multimorphes et massifs des techniques et supports numériques dans la société. L’univers numérique ne cesse de s’enrichir de nouveaux domaines, de conquérir de nouveaux territoires, de s’ouvrir à de nouveaux publics.

 

La diffusion massive des logiciels dédiés à la représentation du projet d'architecture, la capacité de calcul et de stockage des ordinateurs - associée à leur diffusion mondiale dans les écoles et les universités d'architecture ont considérablement modifié les schèmes de la création architecturale contemporaine, cette évolution est toujours à l’œuvre et alimente les paradigmes de la conception architecturale et urbaine contemporaine.

 

Ainsi cet axe thématique s’intéresse aux sources d’inspirations méthodiques en provenance des avant-gardes scientifiques et techniques telles les sciences de la complexité, la robotique, la morphogénèse, le bio mimétisme. Les ensembles décrits sont abordés comme permettant de nouvelles démarches, de nouvelles approches qui irriguent la conception et la projetation.

 

Les pratiques professionnelles, pédagogiques, sociales sont questionnées, dans leur qualification ordinaire et à leur niveau expérimental, sous leur éclairage historique, pour leurs inférences philosophique et politiques ; le séminaire doctoral ACN (Architecture et Culture Numérique) ayant pour objet la diffusion des connaissances et la constitution d'une pensée théorique et critique, de contribuer, dans les domaines qui sont les nôtres, à une épistémologie du numérique.

 

La diversité de la composition et de l’équipe et la multiplicité des groupes de discipline représentés (TPCAU, VT, Informatique, STA, ATR) permettent de travailler sur des objets ouverts, dont les liens seront renforcés par le montage de projets de recherche mobilisant les spécificités de chacun. Les horizons problématiques ci-dessous traduisent et rassemblent les domaines d'activités qui forment les cadres généraux de travail à venir, en s'appuyant sur les travaux et expériences antérieures ou actuelles des chercheurs engagés dans l'axe numérique.

 

Ils nécessitent pour leur bonne compréhension de passer en rappel les différents facteurs de transformation que ces techniques impliquent :

·        Réquisition  et modélisation de l’information

·        Mémorisation, organisation et partage des données

·        Association de données, calculs et simulations

·        Restitution polymorphe et partage des données

·        Connexion et échanges entre acteurs

 

 

II.   Les problématiques de recherche

Cet ensemble de problématiques peut se décliner selon les thématiques suivantes :

 

A.    Epistémé du numérique

 

Histoire et réception des technologies numériques

 

L'histoire des technologies numériques à destination de l'enseignement de l'architecture. La présence de l'informatique liée aux moyens de représentation et de calcul utilise massivement l'informatique et bien sûr plus spécifiquement ceux de l'informatique graphique. Par ailleurs l'usage de ces outils sur la dimension sensible est également une des problématiques de l'axe numérique.

 

L’articulation entre la réception de l’histoire et le devenir des technologies numériques dans le champ de la pratique actuelle de l’architecture et de son enseignement est un objet de recherche à part entière.

Ce contexte s’inscrit dans une continuité épistémologique avec les problématiques de l’axe Modèles et temporalités : l’architecture entre modèles et discours  dont il constitue un des développements complémentaires.

 

Sciences humaines : Des humanités numériques

 

Les développements des humanités numériques peuvent être compris comme une hybridation des méthodes et outils développés dans les sciences et techniques de l’information pour ouvrir de nouvelles approches et démarches dans les différents domaines des sciences humaines et sociales

 

B.    Recherche appliquée

 

Veille technologique

 

L'une des problématiques majeures de l'axe s'inscrit dans une activité de veille technologique, d'observation des pratiques in situ. La multiplicité des outils et dispositifs numériques qui constituent la boite à outils actuellement disponible nécessite également, pour soutenir cette démarche, une veille active, c'est-à-dire une évaluation de la pertinence de leur utilisation pour nos domaines de connaissance et d’analyse. Une attention particulière est portée aux échanges interdisciplinaires notamment sur le processus BIM ou les processus intégratifs pour l'architecture.

 

 Le développement des objectifs de recherche de l’équipe passe par une mise en oeuvre critique des techniques numériques pour l’architecture et l’urbanisme. Le terme critique doit être pris ici dans ses deux sens:

 

l’observation et l’analyse critique des usages et productions des outils numériques;

 

le développement d’utilisations aux limites « critiques » des outils, ou autrement dit pour des usages non habituels, non orthodoxe de ceux-ci.

 

Les travaux de l’équipe partagent un socle commun en ce qui concerne

 

BIM

 

La réception du BIM dans la pratique opérationnelle des agences d'architecture constitue les éléments d'une recherche en cours sur l'analyse de l'évolution du  métier. A ce titre les écoles d'architecture constituent par leur diversité et la variété des professionnels et des disciplines qui y sont présentes un terrain d’expérimentations et d’analyses pertinentes. Il s’agit ainsi d’interroger et de préciser les perspectives de l’enseignement du BIM, d’expérimenter les outils et méthodes de collaboration, de comprendre les difficultés possibles et les moyens de les surmonter.

 

 

Intégration des flux

 

On parle ici des outils de représentation urbains et de la grande échelle, du paysage (SIG) ou de géographie procédurale s’appuyant sur des heuristiques alimentées par le Big Data. Les dispositifs diagrammatiques ainsi que les raisonnements systémiques constituent les bases de structures de projétation à définir.

 

Restitutions patrimoniales

 

Cette thématique, depuis longtemps installée au sein du laboratoire EVCAU, s’organise en deux sous-thèmes : celui de la reconstruction numérique et de la modélisation d’éléments du patrimoine et celui des systèmes d’informations pour le patrimoine. Elle est le terrain de nombreuses expérimentations et recherches du fait de la diversité des outils, dispositifs numériques et méthodes déployées et de la simplification des procédés mis en œuvre ainsi que de leurs convergences : photogrammétrie rapprochée et aérienne (drone), lasergrammétrie, modélisation 3D, BD, SIG.

Le numérique apparaît aussi ici comme un ensemble de dispositifs comme la Réalité Virtuelle et la Réalité Augmentée qui permettent d’offrir de nouvelles possibilités de rendre accessibles « à tous » des œuvres.  Dans cette perspective de nouvelles approches peuvent être interrogées  comme le Big Data et l’intelligence artificielle

 

C.    Recherche fondamentale et analytique

 

Recherche en morphologie analytique

 

À l'heure de la maturité des outils numériques, la permanence du vocabulaire de la géométrie, sa connaissance et sa transmission sont précieuses pour aborder les modalités de la création architecturale dans un monde contemporain où, l'immanence, la célérité, l'ubiquité et l'évolution des performances de calcul en constituent les spécificités. À l'heure du BIM, de l'architecture paramétrique et de l'impression 3D qui nécessitent tous trois un modèle numérique, la géométrie est une culture plus que jamais sous-jacente à la connaissance des processus de conception architecturale. Du point de vue de la géométrie analytique et différentielle, la recherche en morphologie analytique ou form finding permet de décrire de manière très concise une œuvre architecturale.). Cette problématique pose la question de l'identification des modèles analytiques à partir d'un corpus d’œuvres architecturales identifiées de  l'architecture classique à l'architecture contemporaine.

 

Intelligence Artificielle

 

Il s’agit là de l'identification d'outils, de travaux et de méthodologie permettant la classification de modèles architecturaux utilisant les modèles neuronaux et d'apprentissage en intelligence artificielle de manière à établir des typologies exploitables pour l'analyse et la réception critique des paradigmes de l'architecture au sens large et quelles modifications des pratiques professionnelle ces technologies permettent-t-elles d'envisager à court et à moyen terme.  

 

III.  RECHERCHES ET PERSPECTIVES (2018/2023)

Pour cet axe, il est à noter que la dissémination des connaissances et des savoirs acquis par la recherche alimente de nombreux séminaires, cours et conférences. On peut ainsi citer :

- Le séminaire doctoral ACN,

- Le séminaire de Master 1 « De la maquette Numérique au BIM » (depuis 2016).

- Le cours optionnel de M1 « Génération numérique vocabulaire de la géométrie  » et « Génération numérique 2 : géométrie paramétrique » (depuis la rentrée 2015).

- Le groupe de projet de M1 « Génération numérique, expérimenter en milieu urbain » (depuis 2016).

- Le cours optionnel ouvert aux étudiants de Master 1 de l’école et de la spécialité de master VAP «  Modélisation et reconstruction numérique pour le patrimoine » (depuis 2009).

- Le séminaire optionnel pour la spécialité de master 2 VAP Pro (préparation aux concours de l’INP) « Outils numériques pour la valorisation du patrimoine ». (depuis 2015).

On souhaite continuer dans cette dynamique avec au fur et à mesure des avancées technologiques la proposition d’autres cours et séminaires

Les projets sont :

La poursuite du séminaire doctoral autour des problématiques afférant à la culture du numérique et à la diffusion du numérique dans l’architecture, la construction, l’urbanisme et le patrimoine, selon une thématisation annuelle progressivement affinée en la phase actuelle de maturation (création 2016), et en alternant interventions en R&D des acteurs économiques du secteur, interventions à visée théorique de chercheurs, et formes hybrides de recherche-action.           

L’archivage et la valorisation des séminaires doctoraux

La continuité de la veille technologique qui nous semble essentielle et qui s’inscrit dans l’évolution des capacités de calculs, de déport de ces calculs, d’interfaces  selon les modalités de la Réalité Virtuelle, de la Réalité Augmentée, du « Make in Space » c’est-à-dire d’outils multiples à portée du plus grand nombre convoquant des modalités spatiales, l’utilisation de capteurs et de processus numériques. 

Un lien institutionnel fort devrait être stabilisé avec le pôle de compétitivité Cap Digital qui représente un potentiel applicatif convoquant à la fois les modalités spatiales et technologiques au sens large.

Nos relations avec Paris 7 et les établissements de la COMUE USPC nous permettront de développer nos relations avec un certain nombre de laboratoires comme : l’Institut de Recherche en Informatique Fondamentale (IRIF) ; l’UMR 7030 : Laboratoire d'Informatique de Paris-Nord (LIPN) ; l’EA 3043 Laboratoire de Traitement et Transport de l'Information (L2TI),…

EduBim qui représente une ouverture pragmatique vers la formation initiale, la possibilité de développer des problématiques aux frontières de l’enseignement, la production et de la recherche. La direction scientifique d’EduBIM 2017 sera assurée par M. N. Boutros. EVCAU et l’ENSAPVS souhaitent organiser les journées EduBIM 2019 ou 2020.

A la suite de l’appel infructueux à APG ANR 2017 les liens avec le Le2i de l’Université de Bourgogne (voir aussi problématique 2 : Systemic design et écologies prospectives) et le XLIM de l’Université de Poitiers doivent être renforcés afin de poursuivre et de formaliser un projet de recherche portant sur la modélisation topologique et hiérarchique pour la modélisation architecturale à l’aide notamment de l’utilisation de fractales multi-échelles.