Du Schéma au croquis ou le cheminement du concept

INTRODUCTION AU CONTEXTE D'UNE RECHERCHE (1)

En poursuivant le cheminement d'élaboration et de visualisation du concept en conception architecturale, nous essayons de voir les perspectives qu'ouvre dans ce domaine le travail dans un environnement informatique.
L'espace de conception architecturale concerne aussi bien l'aspect esthétique que les aspects technique et socioculturel. Le dessin, le geste, est ici le média privilégié par rapport à l'approche déclarative. Il se place dans le domaine du visuel, domaine qui par ses propres règles et méthodes de fonctionnement permet de développer aussi bien les aspects artistiques du projet que les aspects techniques, plus codés et paramétrés. L'espace de conception est abordé ici dans son interaction avec l'environnement informatique d'aide à la conception. L’ordinateur est compris comme une «technologie de l'intelligence» (P. Levy 1990), qui dépasse la notion d'outil ou d'instrument. Il fait partie intégrante de cet espace où les boucles d'interactions «humaines/informatiques» se complètent et s'interpellent dans un processus continu où l'élaboration de l'image mentale et l'expérimentation virtuelle sont désormais inséparables.

Des trois niveaux d'utilisation de l'informatique qui vont suivre c'est sur le dernier aspect que va porter notre intérêt.

- Quand l'ordinateur ne fait que «singer» les gestes et pratiques du concepteur (production des plans à l'aide du logiciel de dessin, ou écriture d'une lettre à l'aide du logiciel du traitement de texte...), il est utilisé en tant qu'outil.

teur mesure et ensuite, suivant un algorithme, calcule des données l'évaluation de la déperdition thermique d'une paroi, le calcul d'éclairement d'une pièce...), il sert d'instrument.

- Enfin, dans l'expérimentation virtuelle, effectuée sur le modèle informatique spatial pour visualiser par exemple les données programmatiques et les concepts, l'ordinateur peut devenir un véritable partenaire, car à ce niveau
l'espace de conception permet de traiter et visualiser les données et concepts à travers différents modes de représentation aussi bien quantitatifs que qualitatifs.

La spécificité de la conception architecturale par rapport aux autres activités de conception est souvent définie comme «une situation d'invention de problème» (Ph. Boudon 1993), ou du moins comme une situation de sa re-formulation. Nous définissons ici la conception architecturale comme un processus d'élaboration et d'exploration d'hypothèses (M. et 5. Porada 1993), et non pas comme une activité de résolution de problème qui a lieu dans la conception des objets techniques. Dans tous les cas, on est en présence d'une conception sous contrainte. Mais ce ne sont pas des contraintes stables, normalisées, débouchant sur des catalogues de prototypes d'objets techniques. En conception architecturale moderne, souvent sans prototypes, les contraintes mêmes doivent encore être définies (5. Porada 1993). Le schéma, l'idéogramme et le symbole y jouent un rôle important dans la définition et l'organisation des
contraintes. Cette conception ne peut donc pas se reposer uniquement sur le
dessin géométrique.

Tous les modes de représentation y sont fortement imbriqués. Les codes professionnels et la manière de l'expression personnelle se mêlent aux emprunts à d'autres disciplines venant aussi bien des arts (en ce qui concerne le trait, le traitement de la matière, la texture, la composition), que des domaines de la
science et de la technologie (en ce qui concerne les organigrammes, réseaux, diagrammes, etc.). D'où l'importance primordiale de définir le terme schéma en conception architecturale par rapport aux autres domaines de conception, où cette notion varie suivant l'activité concernée.

(1) Recherche LAMI - SBS sur la schématisation informatique, programme de recherche publié dans les Dossiers de la Revue de Bibiliologie, Schéma et Schématisation, 1 - 4 ème trimestre, N° 7 1994.

Le champ expérimental de la recherche du LAMI-5B5 sur la schématisation informatique porte sur l'exemple de la conception de l'artefact architecturai, champ où la trilogie fondamentale: analyse, évaluation et synthèse est déclinée sous différentes variantes suivant des tendances historiques.

 L'analyse fait appel à la méthode de décomposition cartésienne, basée sur la division du problème traité en sous problèmes, réseau hiérarchique allant du complexe au plus simple, etc. L'exemple le plus connu en architecture est la décomposition proposée par Christopher Alexander (Figure I).

Décomposition hiérarchique

Figure I: Décomposition hiérarchique

La notion d'évaluation est plus ambiguë quant à son implémentation, car elle induit la question d'évaluer quoi ?

- Est-ce l'évaluation du résultat de cette décomposition, des méthodes
et outils existants pour mener à bien cette analyse ?

- Ou bien l'évaluation est-elle le début de l'élaboration d'hypothèses
de décomposition/synthèse, en évaluant les chances de les adopter ou de les
abandonner ?

La synthèse reste la partie la plus énigmatique et la plus démunie en moyens méthodologiques malgré les efforts constants pour mettre au point une recherche au niveau des méthodes et des outils. La synthèse se fait ici, comme cela a été déjà signalé plus haut, par élaborations successives d'hypothèses spatiales et leur évaluation par des critères définis par le concepteur. Nous avons affaire à une activité de conception «ciblée» vers un objectif déterminé par la commande et redéfini par le concepteur dans le champ du «parti architectural» choisi. Cet « objectif champ» délimite l'image du futur objet aussi bien dans sa globalité que dans ses détails.

DU PROGRAMME AU SCHÉMA INFORMATIQUE

L'acte de conception débute par une commande, qui peut être précise et normalisée, comme celle émise par la Maîtrise d'Ouvrage Public (MOP) à travers un programme architectural et appel au concours de maîtrise d'oeuvre (réglementée par Loi MOP de 1985). Mais il peut aussi débuter à partir d'une demande précisée au concepteur de gré à gré par la maîtrise d'ouvrage privée. La demande peut aussi bien se résumer à une simple intention de réaliser un bâtiment désigné par sa terminologie admise: exemple, «je veux construire une belle villa sur mon terrain», comme elle peut faire l'objet d'un programme plus
ou moins explicite. Dans ce dernier cas, le concepteur part d'un document de programme, tandis que dans le cas précédent, il est obligé d'établir et de préciser un programme après concertation avec son client et interrogation de son expérience professionnelle.

 L'objectif de notre recherche nous oblige à analyser d'abord l'étape de la lecture du programme architectural et les modes possibles de cette lecture ; ensuite à proposer une méthodologie de lecture critique et synthétique et à rechercher les modes de passage des données alphanumériques à travers une
mise en schéma vers leur spatialisation par le croquis architectural. Pour atteindre son objectif, qui est de communiquer le plus explicitement possible la commande, le programme architectural utilise différents modes de représentation: texte, schéma, image. L'écrit s'y taille la part du lion par rapport aux autres représentations telles que: tableaux, réseaux, diagrammes, cartes et dessins divers qui l'accompagnent

Schéma de circulation

Figure Il, a : Schéma de circulation 

Schéma de relations fonctionnelles

Figure Il, b : Schéma de relations fonctionnelles

Au cours de la recherche les lectures critiques des éléments du programme architectural ont mis à jour des incohérences entre les modes de représentation employés au niveau des concepts manipulés. C’est pourquoi un tableau de lecture critique du programme a été élaboré (Figure III), permettant de révéler systématiquement les incohérences, ainsi que les cas d'utilisation dans le texte de synonymes et expressions rapprochées. 

Tableau de lecture critique  

Figure III: Tableau de lecture critique

Pour réaliser une lecture comparative du programme, permettant de faire ressortir toutes les relations exprimées par le texte, un second tableau synthétique a été ensuite défini (Figure IV). Il est à la base de la mise en oeuvre d'un troisième tableau de relation à double «entrée identique», ou tableau triangulaire informatique (Figure V), à partir duquel a été réalisé le premier schéma informatique. Ce schéma représente les interIiaisons entre les concepts. Le schéma relationnel topologique est composé de «patatoïdes» de surfaces proportionnelles à celles indiquées dans le programme et de relations exprimées dans le tableau synthétique. Il permet de donner au tableau de relation triangulaire une représentation visuelle plus pertinente pour l'architecte (Figure VI).

Tableau de lecture synthétique

Figure IV: Tableau de lecture synthétique 

Tableau à double entrée  

Figure V: Tableau à double entrée

Schéma informatique

Figure VI: Schéma informatique

Cet exemple de mise en schéma informatique du tableau des relations des concepts est une illustration de la spécificité de l'approche informatique par rapport au schéma réalisé de manière traditionnelle avec ou sans l'informatique. Il permet de formuler une première ébauche de définition suivante :

Le schéma informatique est le média de synthèse qui dans l'espace de conception permet véritablement de «voir» un tableau de données, et qui permet de faire ressortir les «pivots», «seuils» et autres éléments des particularités de la structure des données.

De par la liaison automatique à double sens entre les données quantitatives et leur représentation graphique, le schéma informatique donne à l'utilisateur la possibilité d'action sur la représentation.

DU SCHÉMA INFORMATIQUE AU CROQUIS

Nous formulons l'hypothèse que :Le schéma informatique doit être une représentation hybride dynamique : hybride, par son côté multimodal et dynamique à travers la possibilité d'exploitation du couple schéma/tableau. Ainsi il ouvre la possibilité d'une comparaison aussi bien alphanumérique que visuelle de cet état d'expérimentation du modèle afin de communiquer l'information jugée pertinente par l'usager par rapport à l'ensemble des informations traitées. De plus, il rend possible l'utilisation des ressources d'expression visuelle et de communication panachées, liées la technologie électronique de visualisation à l'écran (surbrillance, superposition, soustraction. . .) et à l'informatique (temps réel, mode de représentation varié et hybride, traitement d'images...).

En outre, le schéma informatique permettrait la superposition du résultat graphique d'un traitement à celle de l'image mentale de l'utilisateur. La confrontation ou l'harmonisation de ces deux représentations a un rôle heuristique important à jouer dans ce nouvel espace de conception. Ce qui est radicalement différent de la mise en schéma réalisée par des outils de dessin informatique du type: Macdraw ou Paintbox, et ouvre un champ de recherche passionnant sur cette nouvelle approche heuristique de conception.Le schéma informatique est le passage obligé de la synthèse des données alphanumériques et de leur mise en relation spatiale. Représentation intermédiaire entre le schéma des relations programmatiques et le schéma d'organisation spatiale, il représente les prémices de la mise en espace par croquis interposé. C'est cette phase du passage tableau - schéma - croquis et vice-versa qui est le lieu privilégié de l'élaboration et de la vérification des hypothèses conceptuelles.

Schéma architectural

Figure VII: Schéma architectural

Le schéma architectural (Figure VII) peut être aussi bien relationnel que topologique et fonctionnel, grâce à la prise en considération implicite des flux, éclairement, construction, etc. Il est lu comme les images et les dessins, de manière ensembliste et procédurale. Cette façon de lire est également spécifique du croquis architectural (Figure VIII), ce qui facilite le passage du schéma vers
l'image. Tous ces modes de représentation ont une très forte connotation esthétique. Ils reflètent la perception dialectique de l'architecture où les deux notions de détails et d'ensemble, tout en s'opposant, se complètent avec harmonie.

Une mise à plat du processus cyclique de l'évolution des données de la
commande vers leur synthèse, spatiale du projet, du schéma au croquis de l'objet de conception, démontre l'importance des représentations hybrides dynamiques comme média majeur de liaison et de communication entre les différents modes de représentation.

Croquis architectural

Figure VIII: Croquis architectural, chapelle de Ronchamp, Le Corbusier

RÉFÉRENCES:

Alexander Christopher, 1971, De la synthèse de la forme, essai, Dunod, Paris.Boudon Philippe, 1993, Conception architecturale architecturologiquement assistée par ordinateur, Rapport de recherche, Tome 1, LAREA, EAN, BRA.

Lévy Pierre, 1990, Les technologies de l'intelligence, Points, Sciences, La Découverte.

Porada Mikhael, 1995, Texte, schéma et image, triade de communication en conception, in : Actes de 01 Design, EUROPIA et GDR-PRCE Communication Homme-Machine.

Porada Sabine, 1993, Imaginer l'espace et spatialiser l'imaginaire, in: Vers une nouvelle pensée visuelle, Réseaux, Na 61, CNET.

 L'image numérique comme instrument d'aide à la conception architecturale, 1992, Rapport de recherche, PCA, Porada Mikhael , Porada Sabine, Peltier Bernard.

In :Revue de Bibliologie,  Schéma et Schématisation, n° 42,2 ème trimetre 1995