Thèse soutenue

Simulation inverse de l'éclairage naturel pour le projet architectural

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Auteur / Autrice : Vincent Tourre
Direction : Gérard HégronJean-Yves Martin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur. Architecture
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Nantes
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale mécanique, thermique et génie civil (Nantes)
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : École polytechnique de l'Université de Nantes

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Ce travail de recherche concerne un modèle de simulation inverse de l'éclairage permettant la prise en compte de la lumière naturelle dans le projet architectural. Notre objectif est de développer une méthode numérique d'aide à la « conception par l'intention d'ambiance » qui s'apparente à la conception paramétrique. Cette recherche est focalisée sur la lumière incidente provenant de la voûte céleste et de l'environnement urbain. Nous proposons une méthode qui concrétise les intentions d'ambiance lumineuse, par la production des propriétés géométriques et photométriques des ouvertures. Cette méthode s'attache tout d'abord à matérialiser les intentions d'ambiance lumineuse dans une scène 3d, par un rendu photométrique et des descripteurs graphiques. L'action sur ces descripteurs permet au concepteur d'exprimer ses intentions d'ambiance lumineuse à travers les paramètres physiques de l'éclairage. Un modèle de simulation inverse de l'éclairage utilise ensuite ces paramètres physiques pour calculer les ouvertures. Le problème de la simulation inverse est posé comme une recherche d'émittance de sources. Une comparaison d'images entre l'apport des sources lumineuses et l'éclairage souhaité, permet d'évaluer les propriétés des éléments d'ouverture, et par conséquent, de définir les ouvertures du bâtiment. Le modèle est validé par des tests de reconstruction d'ouverture. La confrontation à une situation réelle montre les possibilités d'intégration de cette méthode dans la conception architecturale.