Brevet FR2031407A1 — publié le 19701120

Cette invention a pour objet un système permettant la perception mnémonique des caractéristiques des corps à trois dimensions en général, par l'observation de modèles réticulés structure filiforme, cette structure reproduisant à l'échelle les modules des lignes délimitant les superficies ainsi que des particularités à mettre en évidence, relativement aux corps à trois dimensions. Cette invention nous permet essentiellement de substituer à la perception visuelle et tactile du corps à trois dimensions,qui n'est pas pénétrable, une structure se limitant à mettre en évidence les côtés et les particularités de différente nature. Ladite structure permet en même temps le repérage de chaque partie du corps, et toute comparaison mnémonique entre les éléments de structure, ce qui permet aussi d'effectuer l'identification même à l'intérieur de la structure. L'art de voir les figures géométriques dans leurs conformations et dans leurs positions variables sur un plan, et surtout dans l'espace (où les difficultés paraissent plus grandes car la représentation schématique n'est pas très utile) a amené à employer des modèles géométriques de genre, forme et buts différents. On trouve des modèles de nature différente, caractérisés par une réalisation monolithe non pénétrable. On trouve aussi des modèles utilisés pour représenter des hélicoides rayés. Ces modèles sont caractérisés par une structure stable, supportant la composition hélicoïdale avec trame manuelle, sur la structure. Relativement à la variété d'emploi, on remarque l'utilité des modèles dans des buts didactiques et en ce qui concerne le développement de la géométrie analytique en général, soit pour démontrer en quelle manière ce développement a lieu dans l'enseignement, soit pour le repérage de phénomènes et pour réaliser des graphiques. On a aussi cherché à obvier à la non-pénétrabilité des modèles en employant des modèles monolithes transparents. Une structure transparente de composition a également été réalisée afin de placer des câBles destinés à reproduire les arêtes d'une figure. Toutefois, ces systèmes ne sont pas à même de résoudre le problème consistant à repérer nettement et en même temps tous les éléments de structure (lignes délimitant les faces et autres parties à mettre en évidence), car, les corps n'étant pas pénétrables, ilestimpossible soit de parvenir à chaque élément à mettre en évidence, soit de percevoir distinctement l'élément même, puisque l'image parvient sur un plan extérieur naturéllement déformé. Par exemple, il n'est pas possible, même si l'on dispose de matériel transparent, d'obtenir un contrôle mnémonique du rapport existant entre la circonférence d'une sphère et son rayon, car il n'est pas possible de percevoir immédiatement des lignes relatives, et pourtant il n'est pas possible de les comparer mnémoniquement. L'invention résout ce problème par la réalisation de modèles à structure essentielle réticulaire, se limitant à la reproduction des lignes délimitant les faces. Ces compositions peuvent êt-re constituées d'éléments de structure, de forme et de type différents, destinés à mettre en évidence les propriétés contrOlables dans la figure, ou des parties générales qui peuvent être représentées. Ces caractéristiques, et d'autres encore, font ortie de l'invention, où l'analyse des particularités et des propriétés des corps à trois dimensions est réalisée à l'aide de modèles à structure essentielle réticulaire filiforme, reproduisant,. à l'échelle, les lignes de délimitation des faces relativement aux modèles mêmes. De cette façon, on réalise la reproduction dans l'espace d'un modèle modulé au corps qui doit être examiné, où les éléments mettant en évidence les lignes délimitant les faces, les angles formés par les arêtes et d'autres éléments géométriques tels que : sections, diagonales, lignes de raccord, etc., peuvent être observés et perçus directement. Cette prception directe permet surtout de réaliser la comparaison mnémonique des éléments mis en évidence. De cette façon, par exemple, si dans une sphère sont représentés soit la circonférence, soit le rayon de l'élément filiforme, le rapport existant sera perceptible. Dé cette façon, pourtant, si l'on utilise ce système afin d'expliquer la géométrie, il sera possible de résoudre le problème de simplification moyennant le repérage direct et la comparaison mnémonique. Actuellement, l'élève peut seulement écouter l'énonciation d'une certaine propriété par son professeur. L'élève devra donc ensuite apprendre cet énoncé par coeur, courant le risque de ne plus pouvoir suivre si la transmission de la pensée s'interrompt. Par le système de l'invention, le professeur est à même d'expliquer les propriétés des figures et d'introduire simultanément une référence continue et constante aux éléments traités. Dans un mode de réalisation du système, on prévoit une série de modèles réalisés en fil métallique à parties soudées et recouvert de vernis, destiné mettre en évidence la structure réticulée. Ces modèles prévoient aussi l'utilisation d'éléments de raccord pour mettre en évidence d'autres éléments ou propriétés. Les figures 1, 2 et 3 représentent une série de trois modèles de corps monolithes, celui de la figure 1 est un modèle réticulaire d'un cube ayant trois éléments interrompus afin de mettre en évidence les particularités de structure filiforme et comprenant des éléments de raccord 1 est un élément appartenant au réseau essentiel, 2 et 3 forment à l'intérieur, par le côté 1 de raccord, un triangle. De cette façon, il est possible de repérer les diagonales et les particularités des faces. La figure 2 met en évidence un modèle à faces triangulaires, ayant une structure essentielle 4, ou 5, 6 et 7 sont des éléments de structure rectilignes. La figure 3 est un modèle de sphère qui met en évidence la circonférence 8, le rayon 9, le diamètre 10. Dans la figure 4, 11 est la base servant de support au modèle pour le placer sur un plan. Une autre utilisation du système permet aussi la comparaison entre des figures planes et des figures à trois dimensions. La figure 4 met en évidence un modèle se référant à la composition entre une figure plane et un cercle ; 11 est un modèle à trois dimensions avec une structure 12 13, 15, 16 sont d'autres éléments mis en évidence. Selon un autre mode d'utilisation, cette invention permet la réalisation de projections des lignes délimitant les faces et d'autres lignes, si l'on oriente les ombres sur le plan. Ce système est particulièrement utile en ce qui concerne la réalisation de plans graphiques de dessin et le développement didactique des projections et des perspectives. La figure 5 met en évidence un modèle à trois dimensions ayant une structure essentielle 17, avec des ombres 18 convergeant en 19 et projetées sur le plan 20 à l'aide de la source de lumière 21. Les détails de réalisation, la variété des formes, le matériel et les autres caractéristiques de cette invention peuvent changer selon le cas. En particulier, on prévoit la possibilité de différencier, en ce qui concerne la coloration, les éléments essentiels de structure des éléments de pose. Par éléments de pose, on entend des éléments posés dans la structure réticulaire afin de mettre en évidence le relief. Les accessoires) destinés à adapter le système aux exigences différentes et aux buts didactiques, peuvent changer, et être remplacés par d'autres, techniquement équivalents. R E V E N D I C A TI O N S 1. Système pour identifier par un procédé mnémonique les caractéristiques et les propriétés des corps à trois dimensions, permettant la reproduction d'un modèle, modulé au corps qui doit être examiné, et permettant en même temps et directement la perception visuelle et tactile des éléments du corps, caractérisé en ce qu'on utilise un modèle, à structure essentielle réticulaire filiforme,reproduiantà téchelle les lignes délimitant les faces des corps ainsi que les lignes délimitant les faces et les structures de pose qui comprennent les éléments à mettre en évidence dans le modèle, tels que les diagonales, les rayons, les sections, etc. et en ce que la possibilité d'exploiter la perception directe et le contact direct de chaque élément de structure permet la comparaison mnémonique des éléments de structure. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est destiné à l'enseignement de la géométrie descriptive; les particularités et les propriétés des figures pouvant être aisément expliquées et en ce qu'il permet une référence visuelle et tactile permanente aux éléments expliqués, ces éléments étant directement représentés dans ltespace avec leurs dimensions réelles. 3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est destiné à l'utilisatinn,en laboratoire, pour mettre en évidence des phénomènes géométriques et réaliser des graphiques descriptifs permettant de se référer à des formes simples ou composés ainsi qu'à des corps à deux dimensions. 4. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure essentielle des modèles réticulaires est constituée d'un fil métallique à parties soudées, et recouvert de vernis, et en ce que les éléments de pose et les éléments essentiels peuvent être nts. 5. Système selon I'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les figures peuvent être simples ou composées et à trois dimensions. 6. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les modèles se réfèrent à la composition de figures planes et de figures à trois dimensions, utilisées pour la comparaison des phénomènes mathématiques et pour la réalisation de graphiques. 7. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on peutprojeter sur un plan les éléments qui mettent en évidence le modèle, à l'aide de la projection de l'ombre sur un plan, obtenue à partir d'une source de lumière. 8. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé eJ) ce que les modèles sont préfabriqués à l'aide d'éléments filiformes de nature différente.