Brevet FR2851678A1 — publié le 20040827

La présente invention concerne un procédé de réalisation d'images de synthèse pour faciliter l'examen de plusieurs projets d'architectes en concours. Lorsque l'on désire réaliser un ouvrage de génie civil ou modifier une construction existante, on fait souvent appel à plusieurs architectes qui sont mis en concours pour établir leur projet. Le maître d'ouvrage par exemple la mairie d'une ville, imparti aux architectes un certain délai pour soumettre leur projet. Le projet de chaque architecte comporte généralement des vues en plan, des vues des façades, des pignons et des vues en coupe de l'ouvrage proposé. io Les projets comportent parfois des vues en perspective et/ou une maquette de l'ouvrage. Le maître d'ouvrage doit alors décider du choix du projet à retenir. Ce choix peut être difficile du fait que les projets comportent des éléments dont la présentation diffère d'un projet à l'autre et en tout état de cause ne 15 présentent pas l'ouvrage dans son aspect final et dans un environnement, un décor et un éclairage, correspondant aux conditions réelles. Ainsi, le maître d'ouvrage risque d'être influencé dans son choix, par des aspects secondaires non objectifs qui peuvent l'amener à choisir un projet qui n'est pas forcément le meilleur. On sait qu'il est possible de réaliser à l'aide de logiciels appropriés une image de synthèse en perspective à partir des plans d'un projet d'ouvrage. A cet effet, on saisit sur le clavier d'un ordinateur, tous les paramètres (cotes, échelle, dimensions, emplacement des ouvertures, coordonnées x, y, z de chaque point du plan) le logiciel traite les paramètres et construit à partir de ceux-ci, une 25 image de synthèse en perspective, suivant l'angle de perspective souhaité. Cette image de synthèse peut être complétée par un décor pour donner à l'image l'apparence d'une photographie classique. Cependant, la présentation de telles images de synthèse dans les différents projets des architectes ne peuvent nullement faciliter le choix. En effet, les 30 architectes qui pourraient avoir recours à l'image de synthèse pour soumettre leur projet, n'auraient de toute évidence par l'idée de se concerter pour harmoniser la présentation de cette image de synthèse. Au contraire, ces architectes sont davantage motivés par l'idée d'individualiser le plus possible leur présentation afin de valoriser leur image de marque. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients cidessus 5 en fournissant un procédé de réalisation d'images de synthèse afin de faciliter l'examen de plusieurs projets d'architectes en concours de façon à pouvoir faire un choix objectif et impartial parmi ces projets. Suivant l'invention, ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - on réalise pour chaque projet d'architecte, à partir des vues en plan de l'ouvrage proposé, des vues des façades, des pignons et des vues en coupe de cet ouvrage, au moins une image de synthèse en perspective de cet ouvrage, l'angle de cette perspective et l'échelle de celle-ci étant identiques pour les différents projets, - on complète les images de synthèse obtenues pour chaque projet pour situer celles-ci dans le site prévu pour l'ouvrage. Ainsi, la ou les personnes devant faire un choix parmi les projets soumis par les architectes pourront faire un choix objectif et impartial en examinant des 20 images de synthèses finales en perspective réalisées suivant le même angle de perspective, à la même échelle et dans un environnement identique. De préférence, on réalise sur les images de synthèse obtenues pour chaque projet, un décor et un éclairage identiques. Ainsi l'objectivité de la comparaison ne risque pas d'être influencée par des 25 détails secondaires, tels que le décor et l'éclairage. Dans une autre version du procédé, au lieu d'établir une seule image de synthèse pour chaque projet, on réalise à partir d'une multitude d'images de synthèse, obtenues pour les différents projets, un film dont les séquences de vues sont identiques pour les différents projets, de sorte que le spectateur dudit film 30 puisse examiner les différents projets d'ouvrage sous tous les angles dans le site prévu pour l'ouvrage et dans un décor identique. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs: - la figure 1 est une photographie du site o l'on doit réaliser l'ouvrage, - les figures 2A, 2B, 2C montrent pour chacun des trois projets, des plans de masse et de situation, des vues en plan des étages et des façades et des vues en coupe, - la figure 3 illustre par un bloc les opérations effectuées par le io spécialiste en infographie. - Les figures 4A, 4B, et 4C montrent les images de synthèse réalisées pour les trois projets intégrés dans le site de la photographie selon la figure 1. La figure 2A représente les documents qui sont remis au maître d'ouvrage par une première équipe d'architectes. La figure 2B représente les documents qui sont remis au maître d'ouvrage par un deuxième équipe d'architectes. La figure 2C représente les documents qui sont remis au maître d'ouvrage 20 par une troisième équipe d'architectes. Chaque projet comprend des vues en plan, des vues en plan de pignons et de façades et des vues en coupes longitudinales et transversales de l'ouvrage proposé. Les figures ci-dessus montrent que les projets proposés par les trois équipes 25 d'architectes sont différents et qu'il est à priori difficile de faire un choix objectif parmi ces projets. Les documents ci-dessus sont ensuite remis par le maître d'ouvrage à un cabinet spécialisé en infographie, avec des instructions concernant l'emplacement du site o l'ouvrage doit être construit. A partir des vues en plan de chaque projet, le cabinet ci-dessus crée (voir figure 3) pour chacun de ces projets une image de synthèse (voir figures 4A, 4B, 4C) en perspective réalisée suivant un angle de perspective et à une échelle identiques pour les trois projets. Ces images de synthèse sont réalisées au moyen d'un ordinateur équipé d'un logiciel approprié (voir exemple page 8). L'opération consiste tout d'abord à saisir sur les différents plans, des paramètres, tels que des dimensions (longueur, largeur, hauteur) coordonnées x, y, z dans l'espace de différents points relevés sur les plans, emplacements et dimensions des portes et des fenêtres extérieures, puis à créer sur l'écran de l'ordinateur une image de synthèse en perspective. Les trois images de synthèse obtenues sont ensuite intégrées sur le site o l'ouvrage doit être construit (voir figures 4A, 4B, 4C). Cette intégration est réalisée au moyen de photographies prises sur le site cidessus, (voir figure 1) de façon que l'image de synthèse de l'ouvrage se trouve dans un environnement naturel identique pour les trois projets. Dans une dernière étape, les différentes images de synthèse sont colorées en fonction de la nature des matériaux fournie par les trois équipes d'architectes et des décors secondaires (arbustes, figurines, personnages, véhicules) identiques sont mis en place sur les trois images définitives. Les trois images de synthèse montrées sur les figures 4A, 4B, 4C 20 correspondent à de véritables photographies de l'ouvrage qui sera construit dans son site et environnement. Les trois ouvrages sont différents. Etant donné, que les échelles, l'angle de la perspective, l'environnement, l'éclairage et le décor sont identiques, le maître d'ouvrage pourra faire un choix objectif, impartial pour retenir celui dont le style, la qualité et le cot lui paraîtra correspondre au mieux à ses 25 besoins, gots et budget. L'opération technique détaillée consistant à traduire différentes propositions architecturales ou urbanistiques sous forme d'images fixes ou animées à titre d'exemple se décompose de la façon suivante. Eléments de base nécessaires à la réalisation. Le jeu de plans complets des différents cabinets d'architectures en lice, à savoir: s Plan topographique du site existant - Plan de situation, Plan Masse Façades - Coupes - Plan d'étage - Plan paysager - Plan d'aménagement des abords si nécessaire. L'inventaire des matières et textures appliquées, les essences de végétaux implantés ainsi que tout autre élément susceptible d'être visible sur le projet. Déplacement, prise photographique du site et relevé. Dans le cas d'une insertion d'image de synthèse sur la photographie d'un site, il est nécessaire d'effectuer un relevé du point de prise photo. Ce repérage iS comprendra une triangulation de la position du photographe par rapport à des repères existants. Il sera également nécessaire de relever la hauteur du point de prise photo ainsi que la focale photographique utilisée. La date, l'heure et la situation géographique de la prise photo permettront de retrouver la position exacte du soleil. La température de la lumière ambiante sera également relevée 20 au moyen d'un appareil de mesure. Détermination des points de vue et positionnement de l'ensoleillement dans un logiciel de modélisation. Il est nécessaire de créer un fichier de base comportant les paramètres relevés sur le site: angle de vue, température de la luminosité, position du soleil... Ce document constituera le fichier de référence. Il sera destiné à recevoir la modélisation des différents projets d'architectes. L'utilisation d'un logiciel exploitant le mode de rendu radiosité est fortement conseillée pour restituer au 30 plus juste les indications d'ambiance lumineuse relevées sur le site. Il convient de saisir en 3D les parties de l'existant ayant servi de repère. Il faut ensuite positionner les points de prise photo à partir des repères effectués sur le terrain et y associer des caméras virtuelles afin de restituer des perspectives identiques à la prise photographique. Le contrôle de ces opérations sera effectué 5 en insérant en arrière plan de la perspective informatique, dans le logiciel de modélisation, la photo correspondante. Les fuyantes de la perspective et les repères modélisés de l'existant devront se fondre. Dans le cas de logiciels intégrant des fonctions de calage automatique, il conviendra de saisir les éléments relevés sur site puis de suivre les o recommandations du manuel utilisateur pour retrouver la position exacte de la prise de vue et créer ainsi le fichier de référence comportant la ou les angles de perspective à reporter sur chaque projet d'architecte. Pour les animations, le principe consiste à définir un parcours d'animation identique pour chaque candidat en créant également un fichier de référence dans is lequel on importera après modélisation, les différents projets. Modélisation. La modélisation 3D des conceptions pourra être effectuée sur tout type de 20 logiciel 3D du marché. Ce logiciel devra être à même de modeler précisément les éventuelles formes spécifiques conçues par les architectes. Cette phase de modélisation constitue le squelette des bâtiments et de l'aménagement prévu. Elle doit être précise et exhaustive. Le fichier informatique de modélisation doit être segmenté par calque. Un 25 calque égale une matière. Afin de garantir au maître d'ouvrage la fidélité des images par rapport à la réalité future, il est nécessaire de modéliser tous les projets d'architectes en repartant des éléments papier déposés légalement au concours. (Transmission des éléments, le jour du dépôt, chez l'huissier mandaté par le maître d'ouvrage 30 pour la collecte des éléments administratifs et techniques ou chez le maître d'ouvrage lui-même en fonction de la marche à suivre dictée par le règlement du concours). La reprise d'éléments numériques 2D ou 3D provenant des équipes est fortement déconseillée. Ces éléments peuvent être joints à titre exclusivement indicatif et pédagogique pour les techniciens du BE infographie. Traitement de matière et éclairage de scène. L'application des matières et textures sera exécute dans le logiciel de modélisation ou dans un logiciel de rendu plus approprié. Comme précisé paragraphe 1, l'utilisation d'un mode de rendu radiosité est fortement conseillée pour restituer au plus juste les indications d'ambiance lumineuse relevées sur le îo site. Les couleurs, l'aspect surfacique des matériaux seront travaillés en fonction des précisions données par chaque cabinet en lice. Les échantillons de matériaux pourront être scannés pour être reproduits sur les surfaces. Les volumétries de l'existant seront rendues en transparence afin de générer 1S une couche alpha permettant une superposition du fichier calculé sur la photo du site dans le cas d'une image fixe d'aide à la décision. Dans l'hypothèse d'une animation, l'existant aura été recréé en 3D avec application de matière et texture relevées sur site ou bien appliquées par collage d'échantillons de photos sur volumétrie plus ou moins détaillée et à travailler en 20 fonction des besoins, des plans disponibles et de l'approche envisagée dans l'animation. Une fois ces opérations effectuées, il faut procéder au lancement du calcul informatique selon les paramètres de définition requis, à savoir le calcul d'image pour les photos fixes; le calcul d'animation, à raison de 25 images par seconde 25 pour les films. Intégration ou montage audiovisuel. Une fois le calcul effectué il convient de le rapatrier dans un logiciel de 30 traitement d'image Bitmap pour intégrer, sur la ou les photos de base sélectionnées, le projet de chacun des architectes. Le calage sera effectué au moyen des repères de la couche alpha. Les éléments d'ambiance destinés à donner une notion d'échelle ou par exemple à marquer les principaux accès au projet seront répercutés sur chacune des propositions. Les personnages, les véhicules et tous les éléments d'animation supplémentaires seront identiques sur les projets de chacun des cabinets en lice. En ce qui concerne l'animation, si montage il y a, les séquences devront s'enchaîner de la même façon et dans le même temps. Présentation des supports La mise en page des panneaux de présentation des images de synthèse fixes sera identique pour chacune des équipes. Le cadrage, les titres, les couleurs seront identiques. En ce qui concerne la diffusion des animations, il va de soi que la présentation des films se fera par le même moyen de diffusion pour chacun des 15 projets d'architectes. A titre d'exemples pour la mise en ceuvre du procédé selon l'invention, on peut utiliser les logiciels suivants: - logiciels de modélisation 3D: Archicad, Form Z, 3DSMAX, Maya. 20 - logiciels Bitmap: Photoshop, Pointshop, Painter - logiciels de mise en page: Quark X'PRESS, Indesign logiciels de montage: Première REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'images de synthèse pour faciliter l'examen de plusieurs projets d'architectes en concours, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - on réalise pour chaque projet d'architecte, à partir des vues en plan de 5 l'ouvrage proposé, des vues des façades, des pignons et des vues en coupe de cet ouvrage, au moins une image de synthèse en perspective de cet ouvrage, l'angle de cette perspective et l'échelle de celle-ci étant identiques pour les différents projets, - on complète les images de synthèse obtenues pour chaque projet pour situer celles-ci dans le site prévu pour l'ouvrage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise sur les images de synthèse obtenues pour chaque projet, un décor et un éclairage 15 identique. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on réalise une photographie du site, prévu pour l'ouvrage et on intègre les images de synthèse obtenues pour les trois projets dans la photographie du site. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que pour intégrer les images de synthèse dans la photographie du site, on utilise des repères. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 4, caractérisé en ce qu'on 25 réalise à partir d'une multitude d'images de synthèse, obtenues pour les différents projets, un film dont les séquences de vues sont identiques pour les différents projets, de sorte que le spectateur dudit film puisse examiner les différents projets d'ouvrage sous tous les angles dans le site prévu pour l'ouvrage et dans un décor identique.