Conception, créativité et modélisation 3D
CHAPITRE 1. CONCEPTION, CRÉATIVITÉ ET MODÉLISATION 3D Systèmes à Base de Connaissances, dont nous reparlerons plus en détail dans le chapitre suivant [Gero
et Maher, 1993; Flemming et Woodbury, 1995; Guena, 1997; Boucard, 2004].
Dans une même optique, les capacités de calcul des ordinateurs, associées à des modèles nu-mériques et des simulations sur les facteurs importants de la conception architecturale (éclairement, acoustique, par exemple), peuvent être un atout supplémentaire dans les premières phases de la conception architecturale. Bien que ces notions ne soient évidemment pas écartées par les architectes, elles sont toutefois difficile à envisager précisément dans les toutes premières phases du projet, néces-sitant une représentation numérique déjà aboutie du projet. Pourtant, leur prise en compte au plus tôt dans la conception peut être une source supplémentaire de créativité [Leclercq et al., 2004], ouvrant l’espace des solutions possibles et ajoutant des paramètres à son évaluation.
Du point de vue des représentations graphiques, l’informatique peut aussi former une liaison entre le spéculatif et le descriptif, en permettant d’obtenir des visualisations avancées (en trois dimensions) dès les premiers croquis. L’architecte ne considère pas réellement l’aspect volumique dans les pre-mières phases de conception, et de toute façon il fait preuve d’une maîtrise de cette dimension même à partir de ses croquis en deux dimensions [Lebahar, 1983; Estevez, 2001]. Toutefois, cette association permettrait peut-être d’intégrer l’enveloppe aux autres préoccupations plus fonctionnelles et concep-tuelles du début de projet et d’intégrer les simulations dont nous parlions précédemment. Dans cette optique, notre préoccupation première n’est pas forcément de savoir si les architectes utiliseraient for-cément et systématiquement de tels outils, et si ceux-ci seraient un apport indispensable pour tous. L’architecture n’en a pas eu besoin jusqu’alors. Notre démarche ne consiste pas non plus à imposer de nouvelles méthodes de conception, ce que l’informatique actuelle a plutôt tendance à faire. Notre propos est plutôt axé sur le fait que si l’on ne propose pas de telles possibilités, leurs éventuels apports ne pourront être explorés. Nous en revenons donc à l’insertion transparente de nouveaux outils dans la démarche de conception architecturale, de telle manière que l’architecte soit le seul à décider si il va les utiliser ou non.
De ces apports possibles de l’informatique dans les premières phases de la conception architec-turale, il ressort surtout le besoin préalable de composer un modèle numérique, en deux ou trois dimensions, de l’objet en cours de création et d’établir un dialogue avec le concepteur (comme le dessin, d’ailleurs). En effet, bien qu’encore en constante évolution, les systèmes de représentation de la connaissance ou de simulation que nous avons évoqués, deviennent utilisables de nos jours. Le pro-blème est leur insertion au plus tôt dans la résolution du propro-blème, au moment où tous les paramètres des solutions envisageables n’ont pas été définis, lorsque l’architecte utilise encore des procédés fi-guratifs flous. La solution est à notre avis d’orienter le dialogue entre le concepteur et la machine dans la même voie que celui qui s’installe avec son dessin. Cela implique alors la prise en compte de cette activité dessin comme interaction avec le système, avec tout ce que cela suppose en terme d’interprétation (pour en tirer les informations utiles), mais aussi en terme d’adaptation à la tâche (techniques d’interaction, retours graphiques, visibilité du système) : la saisie du modèle numérique doit s’effectuer de manière transparente lors des activités figuratives de l’architecte.
Au delà de la vision du système informatique de bureau d’étude, cet interfaçage par le dessin entre le concepteur et l’ordinateur revêt un aspect primordial dans le cadre de l’informatique nomade. La conception architecturale, comme tout autre activité créative d’ailleurs, est une activité de tous lieux et de tout moment, pouvant s’inspirer de situations ou d’endroits particuliers. Il est à notre avis encore plus difficile d’utiliser les outils de CAO actuels sur un banc ou dans le métro que dans un bureau. C’est pourquoi un tel paradigme d’interaction (le dessin), associé à un TabletPC, composerait un outil similaire au classique carnet de croquis de l’architecte, avec en plus la dimension ajoutée par
1.4. CONCLUSION la numérisation, l’analyse et l’interprétation des dessins. Cette notion peut même être poussée encore plus loin avec la notion de papier augmenté [Guimbretière, 2003].
En plus de ces considérations sur la démarche individuelle de conception qui font l’objet de nos travaux, il est aussi important de souligner les atouts indéniables que l’informatique peut fournir dans le cadre du travail collaboratif. La conception mets en jeu la participation de nombreux acteurs et faciliter leur collaboration est aussi un enjeu majeur de la recherche sur les processus de conception [Béguin et Darses, 1998] et en informatique [Candy et Edmonds, 2002; Mamykina et al., 2002].
Enfin, des apports à ne pas écarter, même si ils ne relèvent pas non plus spécifiquement de notre domaine de recherche, concernent les aspects émergeants de la réalité virtuelle et de l’informatique enfouie (ubiquitous computing). L’architecture connaissait déjà le domaine de l’architecture éphé-mère [Monin, 2001], elle découvre depuis quelques années le domaine de l’architecture virtuelle où des projets architecturaux entièrement virtuels ne sont plus voués à la construction. Ainsi, la com-pétence des architectes s’applique à la création de lieux virtuels, de par leur maîtrise de l’espace, du fonctionnel, mais aussi de l’esthétique(7).
À l’inverse, le projet architectural standard, voué à être construit, commence à intégrer l’informatique (notamment dans le cadre de l’informatique enfouie) dans son rapport à l’espace, aux bâtiments et à l’infrastructure. Ce ne sont pas que des décors ou des rajouts, cela fait partie intégrante du bâtiment et des concepts sous-jacents. Dans ces perspectives, architecture et informatique sont déjà intimement liées pour avancer vers une certaine rupture avec les conventions.
1.4 Conclusion
Nous avons, dans ce chapitre, tenté d’apporter une vision globale sur les processus cognitifs que met en jeu l’activité de conception créative. N’étant pas expert de ce domaine, nous avons essayé d’y porter un regard aussi détaché et modéré que possible, considérant toutefois cette connaissance comme une base indispensable à la conception de systèmes informatiques créatifs (nous entendons par la qui supportent l’activité humaine créative).
Ainsi, nous avons souligné en quels termes l’outil informatique pouvait favoriser la créativité dans la résolution de problèmes de conception créative en complétant et favorisant les activité d’exploration, de génération de solutions et d’évaluation. Il en ressort alors l’enjeu majeur de l’intégration, la trans-parence de l’utilisation de l’informatique dans la démarche créative. Bien que nous accordions aussi un certain crédit à une relative prise en compte des modèles cognitifs pour concevoir des systèmes ou-verts à la création, il nous parait primordial que cette intégration passe par l’utilisation des techniques figuratives utilisées par le concepteur : le dessin sous toutes ses formes.
Nous nous sommes placés dans un cadre précis de conception créative, l’architecture. Il y a deux justifications à ce choix. La première est que, bien que l’on puisse dégager des notions génériques et communes à tous les domaines de la conception, les spécificités et détails de chacun d’eux sont à notre avis la clef de leur intégration dans la démarche. Les tentatives de standardisation montrent souvent leurs limites, et en particulier dans le domaine de l’interaction où les techniques actuelles s’articulent autour de la spécialisation à la tâche de l’utilisateur. Dès lors, il était important de choisir un domaine d’application pour nos travaux, ce qui n’est pas incompatible avec l’application de nos
(7)Des agences comme Assymptote (www.assymptote.net ) se sont établies dans cette voie, ou l’agence MVRDV, dont nombre de projets sont voués à rester virtuels.
CHAPITRE 1. CONCEPTION, CRÉATIVITÉ ET MODÉLISATION 3D solutions à d’autres domaines, dans une démarche identique (voir le chapitre 5 page 125). La seconde justification est notre proximité et notre connaissance de spécialistes de l’architecture qui ont facilités notre appréhension de ce domaine.
La fin de ce chapitre précise donc les particularités de la conception architecturale, et notamment l’importance que tient le dessin dans ce processus, à notre avis encore plus marquée que dans les autres champs de la conception créative (ce que suggère la citation de Franck HAMMOUTHÈNE en début de ce chapitre). Nous avons précisé la place actuelle de l’informatique dans la conception architecturale, mais surtout expliqué les apports envisageables. Ces apports possibles se situent en grande partie au niveau des phases préliminaires, posant alors le problème de leur intégration. Car en effet, comme nous le verrons dans le chapitre suivant, les logiciels actuels souffrent d’une profonde inadéquation avec ces activités, tout spécialement en terme d’interaction et de saisie des données numériques : ce que l’on appelle d’une manière générale la modélisation 3D.
Finalement, nous pouvons clore ce chapitre, en reprenant la définition de CAO que nous avions ci-tée au début de cette étude : « Conception assisci-tée par ordinateur ou C.A.O., ensemble des techniques informatiques qui permettent l’élaboration d’un produit nouveau. La conception assistée par ordina-teur a de nombreuses applications dans l’industrie automobile et l’aéronautique ». Nous avions noté l’aspect paradoxal de cette définition qui, bien que le terme contienne le mot conception, ne réfère guère aux aspect créatifs de la conception que nous avons soulignés dans ce chapitre. Les constats que nous feront dans le chapitre suivant confirment la justesse de cette définition en montrant que les logiciels actuels de CAO ne supportent pas (ou très peu) la créativité, et ne sont après tout que des techniques informatiques, des outils de « Construction d’Artefacts sur Ordinateur ».