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Le Palais de L'Institut


Sommaire

sommaireSimulation d'illumination par le CRAI

(Dispositif d'illumination virtuelle réalisé en 2000 par le Centre de recherche en architecture et ingénierie)

MODÉLISATION (3 D) DE LA FAÇADE DU PALAIS DE L’INSTITUT

sommaireQuelques chiffres :

La maquette numérique géométrique de départ comporte environ cent mille surfaces, représentant plusieurs semaines de saisie.

Après calcul de l'illumination nocturne par des centaines de sources lumineuses artificielles, ce sont plus d'un million et demi de surfaces colorées qui ont été enregistrées et qui sont affichées par l'ordinateur permettant ainsi une promenade virtuelle en relief (sur une station de travail de très haute technologie).

  • Modélisation géométrique tridimensionnelle de l'Institut de France : 40 jours
  • Mise en place du projet d'illumination et tests en radiosité : 12 jours
  • Réalisation informatique de l'interface de visualisation pour le public : 5 jours
  • Calcul des modèles en radiosité et des séquences images sur stations de travail : 500 heures
  • Taille de la base de données représentant la maquette numérique illuminée : 500 Mo.

Jean-Pierre PERRIN directeur scientifique du Centre de recherche en architecture et ingénierie (UMR MAP n° 694 CNRS / Culture)

sommaireDocuments sur papier

La réalisation d’un modèle géométrique tridimensionnel prend pour point de départ les documents sur papier disponibles. On procède à l’analyse de la composition architecturale de l’édifice puis à sa décomposition en éléments architecturaux isolables pour la modélisation.

On définit ainsi une structure hiérarchique de l’architecture du monument où chacun des éléments terminaux de l’arborescence sera modélisé en trois dimensions à l’aide d’outils informatiques.

sommaireMaquette géométrique

Les parties principales de l’édifice sont traitées séparément : pavillons d’angle, ailes, toitures, pavillon central, coupole, etc., puis assemblées pour aboutir à la constitution d’une maquette numérique tridimensionnelle que l’on pourra par conséquent examiner sous n’importe quel point de vue.

La maquette géométrique tridimensionnelle ainsi réalisée comporte plus de 210 000 polygones plans. Elle va dès lors pouvoir servir de support à la mise en œuvre du projet d’illumination.

sommaireDisposition des sources lumineuses

L’étape suivante va consister à implanter, dans la maquette tridimensionnelle, les sources lumineuses prévues par le concepteur. Autrement dit repérer en x, y, z, la position de chaque source et le point qu’elle vise sur l’élément architectural. Chaque source est, par ailleurs, décrite par ses caractéristiques photométriques.

Chaque polygone plan du modèle tridimensionnel avec les propriétés photométriques du matériau qui le constitue est découpé en carreaux élémentaires. Chaque carreau reçoit et réémet l’énergie en provenance des sources. Le logiciel effectue les calculs jusqu’à ce que le système soit en équilibre ou que l’opérateur juge le résultat satisfaisant.

sommaireRendus lumineux

Pour ce faire, nous avons développé un logiciel qui permet de positionner facilement les sources lumineuses mais aussi de voir instantanément l’effet produit sur le ou les objets qu’elles éclairent. Chaque source est ainsi implantée et décrite par son spectre et son solide photométrique. Les coordonnées spatiales de la source et ses caractéristiques lumineuses seront stockées dans un fichier pour les calculs finaux ultérieurs.

Les rendus lumineux calculés sur les sommets des carreaux sont ensuite interpolés pour obtenir le modèle final tridimensionnel illuminé.

Un programme de navigation et son interface ont spécialement été développés. Ils permettent de se promener de nuit autour de l’Institut avec une vision stéréoscopique du monument.

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