ORGANISME NUMERIQUE by Selim Mrad

Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université de Carthage Ecole Nationale d'Architecture et d'Urbanisme de Tunis 2017-2018

Mémoire d’Architecture

Elaboré par : MRAD Selim Directeur de mémoire : Mr MANKAÏ Ridha Novembre 2017

Organisme Numérique

A mes parents A ma sœur A toutes les personnes spéciales que j’ai rencontrées dans ma vie

Organisme Numérique

Ce mémoire n’aurait pas été possible sans l’intervention d’un grand nombre de personnes. Je souhaite ici les en remercier. Je tiens d’abord à exprimer ma reconnaissance et très profonde gratitude au directeur de mémoire Monsieur Ridha MANKAI qui m’a permis de bénéficier de son encadrement. Les conseils qu’il m’a prodigués, la confiance qu’il m’a témoignée ont été déterminants dans la réalisation de mon mémoire de fin d’études. Mes remerciements s’étendent aussi à tous mes enseignants durant mon cursus, pour le soutien qu’ils m’ont apporté et leur disponibilité pour m’aider à travers leurs critiques et leurs conseils. Je remercie également tous les enseignants et intervenants qui font partie du jury. Toute ma gratitude et ma reconnaissance vont à toutes les personnes qui m’ont aidé de près ou de loin, contribuant ainsi à l’élaboration de ce travail. Je tiens à remercier tous mes amis et mes collègues pour leur soutien et leur présence. Je tiens également à remercier toute ma famille, dont le soutien et l’affection ont été si importants pour moi.

Organisme Numérique

SOMMAIRE

Problématique ........................................................................................................... 9

I.1

Homme et Artificialisation ..................................................................................... 13 I.1.1 Premiers Outils ........................................................................................................... 13 I.1.2 Artificialisation ........................................................................................................... 13

I.2

Grammatisation ...................................................................................................... 15 I.2.1 Selon Sylvain Auroux .................................................................................................. 15 I.2.2 Selon Bernard Stiegler ................................................................................................ 15

I.3

Evolution de la représentation ............................................................................... 16 I.3.1 Plus qu’une simple représentation ............................................................................ 16 I.3.2 Recherche d’exactitude .............................................................................................. 17 I.3.3 Extériorisation Automatisée ...................................................................................... 18

I.4

Conclusion ............................................................................................................... 19

II.1 Le Numérique .......................................................................................................... 21 II.1.1 Au fil des années ........................................................................................................ 21 II.1.2 Recherche d’une définition ........................................................................................ 22 II.1.3 Propagation du numérique ........................................................................................ 23

II.2 Numérique et Arts ................................................................................................... 25 II.2.1 L’art à l’ère du numérique........................................................................................... 25 II.2.2 Définition ..................................................................................................................... 25 II.2.3 Un mouvement en constante Evolution .................................................................... 26 II.2.4 Art indissociable de la technologie ........................................................................... 27 II.2.5 Relation Œuvre-Auteur-Spectateur ............................................................................ 28 II.2.6 Catégories d’art numérique ....................................................................................... 29 II.2.7 Art numérique en Tunisie ........................................................................................... 33

II.3 Conclusion ............................................................................................................... 35

III.1 Homme et Virtualité ................................................................................................ 37

Organisme Numérique

III.1.1

Le Virtuel ................................................................................................................ 37

III.1.2

Rapport de l’Homme à l’espace ............................................................................ 39

III.2 Virtualisation Spatiale ............................................................................................. 40 III.2.1

Cybertopie .............................................................................................................. 40

III.2.2

Architectures du Cyberespace .............................................................................. 45

III.3 Matérialisation du Virtuel ....................................................................................... 48 III.3.1

Hétérotopies .......................................................................................................... 48

III.3.2

Structurer l’invisible ............................................................................................... 49

III.4 Conclusion ............................................................................................................... 56

I.1

Taichung Metropolitan Opera, Toyo Ito ................................................................. 59 I.1.1 Présentation ............................................................................................................... 59 I.1.2 Forme .......................................................................................................................... 59 I.1.3 Organisation Spatio-Fonctionnelle ............................................................................ 60 I.1.4 Emerging Grid ............................................................................................................. 60 I.1.5 Processus Conceptuel ............................................................................................... 61 I.1.6 Structure ..................................................................................................................... 63 I.1.7 Conclusion .................................................................................................................. 63

I.2

Al Bahar Towers, AEDAS ........................................................................................ 64 I.2.1 Présentation ............................................................................................................... 64 I.2.2 Concepts ..................................................................................................................... 64 I.2.3 Moucharabieh Dynamique ......................................................................................... 64 I.2.4 Forme et Structure ..................................................................................................... 65 I.2.5 Schémas et communication des concepts .............................................................. 66 I.2.6 Conclusion .................................................................................................................. 66

I.3

Les Turbulences (Extension), Jakob + MacFarlane ............................................. 67 I.3.1 Présentation ............................................................................................................... 67 I.3.2 Concepts ..................................................................................................................... 67 I.3.3 Peau de lumière .......................................................................................................... 68 I.3.4 Structure ..................................................................................................................... 68 I.3.5 Conclusion .................................................................................................................. 69

I.4

One Ocean, Thematic Pavilion EXPO 2012, soma ................................................ 70 I.4.1 Présentation ............................................................................................................... 70 I.4.2 Concepts ..................................................................................................................... 70 I.4.3 Façade Cinétique ........................................................................................................ 71 I.4.4 Conclusion .................................................................................................................. 72

Organisme Numérique

II.1 Installations ............................................................................................................. 74 II.1.1 Reef, Rob Ley and Joshua Stein ................................................................................ 74 II.1.2 Epiphyte Chamber, Philip Beesley Architect ............................................................. 75 II.1.3 METAfolly, ecoLogicStudio ........................................................................................ 76 II.1.4 One Main, dECOi architects ....................................................................................... 78

II.2 Technologies et Matériaux ..................................................................................... 79 II.2.1 Programmable Materials, Skylar Tibbits (Self-Assembly Lab Team) ..................... 79 II.2.2 Béton imprimé en 3D, Amalgamma .......................................................................... 80 II.2.3 Hyposurface, dECOi architects .................................................................................. 81 II.2.4 ShapeShift, Computer Aided Architectural Design & Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology..................................................................................... 82 II.2.5 InteractiveWall ............................................................................................................ 83

II.3 Conclusion ............................................................................................................... 83

I.1

Contexte : Lac 3....................................................................................................... 87

I.2

Rupture et axes ....................................................................................................... 88

I.3

Proposition d’Aménagement Urbain...................................................................... 89

II.1 Aboutissement des axes ........................................................................................ 92 II.2 Intégration Urbaine ................................................................................................. 93 II.3 Programme fonctionnel .......................................................................................... 94 II.4 Organigramme Fonctionnel.................................................................................... 94 II.5 Concepts .................................................................................................................. 95 II.6 Esquisse du Projet .................................................................................................. 97

Organisme NumĂŠrique

INTRODUCTION

Des changements technologiques radicaux font leur apparition au milieu du 19ème siècle, bouleversements qui vont changer la façon dont nous quantifions le monde qui nous entoure. Notre réalité composée d’un nombre infinie d’informations est sans cesse en proie à l’acharnement humain, collectionneur possessif du moindre phénomène qu’il rencontre, il ne va pas s’attarder à trouver les moyens les plus élaborés pour agrandir sa collection. Affinant sa technique et la poussant aux limites de la précision, il devient capable d’automatiser la capture de ces informations par le biais de systèmes informatiques et de les stocker dans des bases de données pour les consulter selon ses humeurs. C’est ainsi que la révolution du numérique prend forme, à travers des phénomènes qui ne font qu’évoluer au cours des années mais qui restent la plupart du temps vagues et incompris du grand public. Des phénomènes où le plupart des opérations s’effectuent à travers des machines à l’apparence bien tangible mais dont les vraies entrailles opérationnelles restent invisibles ou plutôt à l’échelle de l’électron. Ce qui ne semble pas vraiment affecter la popularité des interfaces rattachées à ces phénomènes et qui dictent le quotidien de la majorité des sociétés contemporaines. L’emprise est totale, des systèmes économiques globaux jusqu’aux détails personnels de chaque individu, tout est dicté par le numérique. L’information se fragmente, se partage, se duplique, s’augmente. Il en va de même pour nos vies, nos activités se voient dématérialisées, prenant place sur de nouveaux supports. Des supports interconnectés à travers des réseaux regroupant des amas, voir des constellations de données, brouillant les limites entre nos existences physiques et virtuelles. Le remise en question de notre identité, mais aussi de nos espaces physiques poussent beaucoup à questionner les notions du lieu en tant que plan d’existence. Si nos personnes se voient omniprésentes et dupliquées, c’est que leur espace contenant lui aussi se dote de nouvelles propriétés. Ce sont des espaces virtuels, fluides, infinis mais qui restent hors portée. Le virtuel mouvant s’incarne dans l’espace urbain figé et génère un espace hybride. Une vision dépassant l’ordinaire est alors portée envers de nouveaux fragments spatiaux qui vont reprogrammer nos interactions et identités.

Le phénomène complexe du numérique et de l’internet, parsème une multitude d’interfaces au travers l’espace urbain, redéfinissant les identités mais aussi la perception des espaces et des relations. Aujourd’hui, l’architecture doit affronter les nouveaux défis d’un univers où émergent les mondes virtuels. En recherchant l’union entre le virtuel et le réel, l’architecture ouvre de nouvelles dimensions et expérimentations de l’espace, transforme la façon dont les hommes habitent, et ainsi leur représentation du quotidien. Il faut noter que ce changement de paradigme aboutit à une apparition de nouvelles méthodes de conception basées sur des langages numériques qui vont permettre de modéliser les systèmes complexes reliés à la virtualité et l’hybridation des spatialités. La redéfinition des identités engendre l’avènement d’une nouvelle approche aux méthodes d’expressions, entre autres l’expression artistique qui se voit munies de nouveaux outils numérique, apportant une nouvelle dimension aux arts. L’évolutivité, l’interactivité, le dépassement des relations classiques avec les œuvres d’arts vont permettre la naissance d’un nouveau mouvement, celui des arts numériques. La plupart de ces activités, les arts numériques en particulier ont tendance à se dématérialiser, elles prennent place sur des supports numériques et l’architecture en tant que discipline organisatrice de l’espace se doit de rechercher une certaine façon de rematérialiser ces activités pour engendrer une certaine prise de conscience de ces formes d’arts et sensibiliser le public aux formes de culture numérique.

Comment traduire cette matérialisation et générer une nouvelle relation entre l’artiste et le visiteur à travers l’architecture ? Quelles seront les spécificités de l’espace produit et les outils adéquats permettant sa genèse ?

On envisage alors de répondre à cette problématique par, dans un premier temps une étude théorique qui va décortiquer les aspects liés à l’outillage et la fragmentation de l’information et son rapport avec l’évolution des êtres humains et leur adaptation. Pour lier ces éléments on se réfère aux réflexions de plusieurs penseurs contemporains telles que les notions de la grammatisation et des objets spatiaux/temporels évoquées par Sylvain Auroux et Bernard Stiegler. Le premier chapitre gravite autour de ces concepts issues des philosophies de la technique qui se rattachent à la logique architecturale et à l’apparition du numérique. Le deuxième chapitre va permettre de s’initier à l’ère du numérique. Nous aborderons d’abord une revue des faits historiques liées au numérique et son impact sur la société, tout en essayant de déterminer une certaine définition qui lui est propre. Par la suite, il est important d’explorer le lien fort qui existe entre le numérique et la culture, tout en dégageant l’implication de plusieurs facteurs dans l’apparition et l’évolution des arts numériques en particulier. Un état de l’art de ce mouvement en Tunisie est aussi abordé à un certain point. Il s’avère obligatoire de revoir certaines notions relatives à l’espace et l’impact du numérique sur ce dernier, à savoir le virtuel, qui a toujours été ancré dans nos esprit humains, mais qui à l’ère du numérique, voient l’apparition d’une nouvelle définition. On se voit alors étudier les travaux de Gilles Deleuze et Pierre Lévy. Puis l’impact du virtuel sur l’espace et l’architecture est mis en exergue par l’étude de plusieurs tendances dont le numérique aurait permis l’émergence. Finalement on se questionne sur les possibilités de matérialisation de ces nouvelles formes et explore les différents outils relatifs à leur morphogenèse. Dans le chapitre suivant on considère quatre projets architecturaux qui reflètent les nouvelles notions vues dans la partie théorique et dont la conception est basée sur les nouveaux outils de morphogenèse. Un intérêt est porté sur différentes installations et technologies novatrices qui permettent d’expliciter d’avantage certains concepts. On synthétise par la suite une suite de concepts relatifs à ces projets et qui vont être la base de notre projet d’application.

PREMIERE PARTIE : APPROCHE THEORIQUE

CHAPITRE I :

  

GENESE DU NUMERIQUE

La première manifestation de l’intelligence humaine est généralement considérée comme le premier outil fabriqué1 qui remonte à la préhistoire. Les premiers outils était rudimentaires et de formes peu variées mais ils se diversifièrent et s’adaptèrent de plus en plus finement à leur fonction au cours du temps. L’être humain, étant dépourvu de qualités, ne peut voir son développement s’établir dans un biosystème. Il surpasse la dépendance biologique à laquelle sont soumises les autres espèces naturelles en fabriquant lui-même ses qualités et en les externalisant dans la confection des premiers outils. Ces outils sont non biologiques, artificiels et relèvent de techniques complexes. L’homme va dès lors se détacher des conditions naturelles. « En ce qui concerne l'intelligence humaine, (…) l'invention mécanique a d'abord été sa démarche essentielle, qu'aujourd'hui encore notre vie sociale gravite autour de la fabrication et de l'utilisation d'instruments artificiels, que les inventions (…) en ont aussi tracé la direction. Nous avons de la peine à nous en apercevoir, parce que les modifications de l'humanité retardent d'ordinaire sur les transformations de son outillage.» Henri Bergson2 Fig. 1: Outils de la préhistoire

Le mot se rattache à la fois à l’artificiel « Qui est dû à la technique de l'homme, par opposition à ce qui a été créé et s'est développé naturellement »3 emprunté du latin artificialis, « fait avec art, fait selon l’art », mais aussi à artefact « Structure ou phénomène d'origine artificielle ou accidentelle »4 du latin arte factum, « (quelque chose) produit par l’art ».

http://www.larousse.fr/encyclopedie/divers/pr%C3%A9histoire/82344 Henri BERGSON, L’ Évolution créatrice (1907), Éd. PUF, coll. "Quadrige", 1996, chap. II, pp.138-140 3 http://www.cnrtl.fr/definition/academie9/artificiel 4 http://www.cnrtl.fr/definition/academie9/artefact 2

Cette artificialisation apparue depuis la

L’homme va alors baser son évolution

préhistoire va se perpétuer en tant que

non plus sur l’évolution biologique mais

phénomène essentiel de l’histoire de

sur une évolution de la technique, qui va

l’humanité. L’homme est constamment

permettre

en train d’extérioriser la technique par la

d’informations, une certaine mémoire ou

production d’artefacts qui représentent

un patrimoine génétique à travers ses

des extensions de son savoir. La

outils.

découverte de cette extériorisation a

transmission

longtemps conduit à une interprétation

conservation de l’information et facilite

« organiciste » de la technique, selon

sa propagation entre différentes cultures

laquelle l’homme ferait des outils et des

et sociétés.

Cette

une

transmission

nouvelle permet

une

forme

meilleure

objets à l’image de ses organes.5 L’outil à l’inverse des êtres biologiques garde une existence non limitée par le temps. Si ces objets sont inaffectés par le temps on peut leur attribuer comme qualité : objets intemporels ou plutôt objets spatiaux, comme l’aurait expliqué le philosophe français Bernard Stiegler qui définit deux catégories ; les objets temporels qui « n’existent que par leur temporalisation phénoménale par la conscience »6. Leur existence est fluctuante dans le temps et finit par disparaitre tout comme la perception du temps par les humains. On peut donner ici l’exemple de la pensée humaine qui est éphémère. Les objets spatiaux au contraire sont Fig. 2 : L’interprétation organiciste de Ernst Kapp

caractérisés par leur matérialisation dans un repère spatial déterminé.

On assiste alors à un phénomène de spatialisation que l’on peut par exemple remarquer dans le cas du livre qui est à la base un objet temporel « la parole » spatialisé en un objet spatial « le livre ».

Fig. 3: Spatialisation de la parole (Source : Auteur)

Ernst KAPP, Principes d’une philosophie de la technique (1877), Ed. Vrin 5

Bernard STIEGLER, Les objets spatiaux temporels (2012)

A l’inverse de la spatialisation, la temporalisation « Rendre temporel,

placer

dans

dimension du temps »7 va permettre de reconstituer les phénomènes liés aux objets temporels. L’Homme va alors recourir à un procédé nommé grammatisation et décrit par deux philosophes :

Fig. 4: Segmentation du langage (Source : Auteur)

Sylvain Auroux, chercheur spécialisé des sciences du langage est le premier à introduire ce terme pour décrire l’appareillage d’une langue. L’Homme se doit de décrire le langage qui est en soi un objet temporel, il va alors le segmenter en plusieurs éléments qui sont les mots, ces éléments perceptibles et discernables seront ce que nous avons précédemment qualifié d’objets spatiaux, cette première étape du processus décrit par Auroux est une spatialisation d’un élément temporel. Puis vient la deuxième étape qui cherche à créer une continuité logique entre ces éléments pour reconstituer l’objet temporel d’origine à travers la grammaire. C’est par ce rapprochement que l’Homme est capable de spatialiser et maîtriser la parole et la faire évoluer à travers l’histoire.8

Bernard Stiegler quant à lui suggère que la grammatisation peut être applicable à toutes autres techniques, tant qu’elles se baseront sur des objets temporels. « La grammatisation– expression qui prolonge et détourne un concept de Sylvain Auroux – désigne la transformation d’un continu temporel en un discret spatial : c’est un processus de description, de formalisation et de discrétisation des comportements humains (calculs, langages et gestes) qui permet leur reproductibilité ; c’est une abstraction de formes par l’extériorisation des flux dans les « rétentions tertiaires » (exportées dans nos machines, nos appareils).»9

http://www.cnrtl.fr/definition/temporalisation https://abracadabibliothesque.wordpress.com/tag/grammatisation/ 9 http://arsindustrialis.org/grammatisation 8

procédé

décodage

s’apparente

codage-

« Transcrire un message, une

information en échangeant l'écriture courante contre Fig. 5: Codage / Décodage (Source : Auteur)

les

signes

conventionnels

d'un

code »10

L’Homme en décrivant ses comportements et les formalisant va permettre de les reproduire, de les modifier et de les faire évoluer. Il se met alors à fragmenter les éléments temporels pour pouvoir les observer et mieux les contrôler ; telle que la quantification du temps en jours et mois, il est alors spatialisé. En cherchant à produire des objets spatiaux, tangibles et apparent, l’Homme est capable ainsi de transmettre une mémoire, un savoir-faire technique. Tel est le cas de l’architecture qui a permis à l’Homme de figer des repères et de surpasser la parole en tant que mode d’expression. L’architecture est un processus d’agencement, d’union de plusieurs éléments pour aboutir à exprimer spatialement le fond de la conscience humaine, l’architecture est en fait une autre forme de grammatisation primordiale.

L’évolution technique est étroitement liée à l’observation et la représentation, comprendre son environnement et en reproduire son image est une autre forme de grammatisation rationnalisée. La fidélité de la reproduction doit tendre à mettre les sens en jeux pour une meilleure appréciation dépourvue d’inexactitudes ou d’interprétations.

« Alberti11 en déduit ce qu'il appelle la construzione legittima : cette méthode consiste à déterminer et à tracer tous les points d'intersection des rayons visuels avec le plan du tableau. On obtient ainsi une mise en perspective très rigoureuse et applicable à n'importe quel type d'objet»12 Les premiers essais de représentation sont apparus avec la perspective linéaire introduite au XVème siècle par Filippo Brunelleschi, l’objet était alors représenté selon sa perception

Fig. 6: Principe de la

par les sens et non l’esprit. Le perspectographe inventé à la perspective de Brunelleschi

http://www.cnrtl.fr/definition/codage Léon Battista Alberti (1406-1472) 12 https://sites.google.com/site/decouvrirlaperspective/l-experience-de-brunelleschi 11

Renaissance

permet

recréer

une

image

perspective en se basant sur un système qui relie l’œil du dessinateur à l’un des points de l’objet en question, créant un nuage de points. Le perspectographe entreprend

alors

avec

plus

précision

une

fragmentation de l’objet temporel en vue de le reproduire

comme

nous

avons

précédemment. La perspective sera une technique de grammatisation, la projection des points (fragments) sur une surface bidimensionnelle

pour

obtenir

une

représentation fidèle de la réalité. Cette

Fig. 7: Perspectographe de George Adams

nouvelle technique dépasse la simple représentation de sujets pour transmettre des idées et réflexions ou plutôt des objets temporels en objets spatiaux et brise la surface plane pour créer une illusion de représentation bidimensionnelle d’un espace Fig. 8: Perspectographe

fictif.

Toujours en quête d’avantage de précision dans la grammatisation, l’Homme invente des appareils qui assurent une exactitude accrue, tel que la photographie au XIXème, la spatialisation des moments devient alors immédiate. Ces artefacts permettent une certaine automatisation du processus de

Fig. 10: Oeil humain

grammatisation. En ce qui concerne la photographie, l’Homme procède par étudier le fonctionnement de l’œil, puis conjugue réactions

chimiques

phénomènes

physiques qui permettront d’obtenir une image analogue à celle obtenue par l’œil humain. La capacité visuelle est alors extériorisée et mise à disposition, prête à être utilisée à tout moment. Fig. 10: Composantes d'un appareil photo

La finalité de cette recherche de perfectionnement de la grammatisation vient s’installer dans le numérique. L’Homme continue à défier les concepts spatio-temporels classiques en créant des membranes extérieures, artefacts extériorisant ses techniques naturelles. Cette extériorisation se voit croître exponentiellement en matière de précision et se revêt d’un caractère automatisée ; la neutralité du processus étant le but final qui permettra à l’homme un contrôle ultime. «Dans le contexte de l'informatique et des dispositifs d'électronique numérique, numérique (en anglais « digital ») prend un sens précis. Une donnée numérique est une suite de caractères et de nombres qui constituent une représentation discrète d'un objet.»13 Se

basant

sur

des

composantes

élémentaires qui sont 0 et 1, le numérique pourrait être considéré comme la forme la plus pure de grammatisation, cette dualité entre ses éléments permet d’atteindre la neutralité recherchée précédemment, en effet, seule la corrélation des deux bits14 qui composent le langage numérique vont engendrer une information, ces éléments Fig. 11: Pixels vus au microscope

sont à priori dépourvus d’information, ils sont neutres. Le

numérique

est

nourri

par

différentes occurrences de nos vies ou

l’information, des flux considérables

d’informations

une

processus va chercher à rassembler le

maximum d’éléments qui vont garder

l’apparition d’une multitude d’appareils

une certaine continuité, une vision

de capture numérique, qui dans le

artificielle du réel générée par le

contexte

numérique,

économie

engendrant l’information15

grammatisation

représentent des outils de formalisation qui 13

vont

permettre

monde

qui

nous

entoure.

nouveau

mode

représentation.

quantifier

https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Num%C3%A9rique Le bit est l'unité la plus simple dans un système de numération, ne pouvant prendre que deux valeurs, désignées le plus souvent par les chiffres 0 et 1. https://fr.wikipedia.org/wiki/Bit 15 L'économie de l'information concerne les échanges d'information et l'accès à l'information. Elle suppose le respect du droit de l'information. http://apden.org/wikinotionsindex.php?title=Economie_de_l%27information 14

Fig. 12: Principe de la numérisation (Source : Auteur)

Ces quantités volumineuses d’informations devront être gérées, organisées et rationalisées. D’où l’apparition de l’informatique qui est la science du traitement rationnel, notamment par machines automatiques de l’information considérée comme le support des connaissances humaines et des communications dans les domaines technique, économique et social.16

C’est en étudiant les différents facteurs (Artificialisation, Grammatisation…) qui conduisent à la genèse du numérique que l’on acquiert une meilleure compréhension du phénomène en soi. Ces facteurs nous renseignent sur l’influence de l’Homme dans le façonnement de cette technologie mais aussi sa finalité par rapport à cette dernière.

http://www.futura-sciences.com/tech/definitions/informatique-informatique-553/

CHAPITRE II :

 

ERE NUMERIQUE

Notre civilisation a connu un vrai bouleversement technologique engendré par l’apparition des premiers ordinateurs dans les années 1940. A priori le but du départ était d’informatiser nos dispositifs pour atteindre de meilleures performances et collecter un nombre colossal d’informations comme nous l’avons vu dans le chapitre précédant. Les super-ordinateurs des années 50 et 60 étaient les premiers à se voir accorder cette Fig. 13: L'ENIAC (un des premiers ordinateurs conçu en 1941)

tâche, puis sont venus les micro-ordinateurs des années 70 qui ont permis un accès plus généralisé à chacun. C’est seulement dans les années 80 que les interfaces graphiques ont familiarisé le grand public avec le micro-ordinateur17.

« ce qui réside dans les machines, c’est de la réalité humaine, du geste humain fixé et cristallisé en structures qui fonctionnent » Gilbert Simondon18 L’apparition du World Wide Web coïncide avec cette même période et a permis de connecter plus de 300 machines en

Fig. 14: Internet des objets

1981 pour atteindre 8,4 milliards d’objets dans le monde en 201719. Le web 2.020 apparu au cours des années 2000 vient bouleverser à nouveau la façon dont nous communiquons avec le développement des réseaux sociaux. Les années 2010 voient une généralisation encore plus élevée grâce aux terminaux mobiles21, plus de la moitié de la population mondiale utilise désormais un smartphone en 201722.

http://philosophie.spip.ac-rouen.fr/IMG/pdf/va_vial_stephane.pdf Gilbert SIMONDON, Du mode d’existence des objets techniques (1958), Paris, Aubier, 2001, p. 12. 19 http://webdesobjets.fr/etude-gartner-8-milliards-objets-connectes-en-2017/ 20 Le Web 2.0 est l'évolution du Web vers l'interactivité à travers une complexification interne de la technologie mais permettant plus de simplicité d'utilisation. https://fr.wikipedia.org/wiki/Web_2.0 21 Appareil portable permettant le traitement et l'échange de données. https://fr.wikipedia.org/wiki/Terminal_mobile 22 https://wearesocial.com/fr/blog/2017/01/digital-social-mobile-les-chiffres-2017 18

On dit numérique une information qui se présente sous forme de nombres associés à une indication de la grandeur à laquelle ils s’appliquent, permettant les calculs, les statistiques, la vérification des modèles mathématiques. Le calcul numérique se fait sur ces nombres, par opposition au calcul algébrique, qui se fait sur des variables désignées par un symbole.23 Par extension, le numérique s’oppose aux modes d’enregistrement de sons, images ou de vidéos analogiques. Le numérique va discrétiser

phénomène,

ensemble

d’échantillons

prélever

relatif

un ce

phénomène et permettre de le dupliquer ou de le stocker sur des supports virtuels et physiques,

alors

que

l’enregistrement

analogique se base sur la reproduction du phénomène de façon analogue à la réalité, à savoir en reproduisant sur un support la continuité du phénomène. Fig. 15: Analogique / Numérique

L’ère

numérique

Le numérique dépasse ses définitions classiques le

résume alors à une

réduisant à une simple technologie informatique

époque de notre histoire

permettant d’aider les hommes dans la production

où

informations

industrielle et culturelle pour devenir aujourd’hui

circulent sous codage

l’espace dans lequel nous vivons. On parle ici

informatique, la culture

d’ « environnements

numérique est celle des

numériques », d’« humanités numériques » et surtout de

utilisateurs

« culture numérique ».24 Nous sommes constamment

les

systèmes.

ces

numériques »,

« natifs

plongés dans cet environnement qui détermine et façonne notre monde et culture.

http://parcoursnumeriques-pum.ca/pour-une-definition-du-numerique https://variations.revues.org/740

société

contemporaine

fonde

essentiellement sur la connaissance où la valeur est basée sur l’information. Le rapport prophétique Nora-Minc25 sur l’informatisation de la société en 1978 nous donnait déjà à l’époque une image prospective de la société actuelle fondée sur l’informatique et les télécommunications.

Fig. 16: Minitel

Internet incarne la mondialisation en tant que média sans frontières et sans règles, supportant l’économie des services et du néo-libéralisme. Au niveau de la politique internet permet de remettre en cause le rôle des états, en développant des modèles participatifs.

Antoine Picon remet en cause dans son article « Ville Numérique, Villes Evènement »26 la théorie qui stipule que le numérique annonce le déclin des flux matériels. En effet les services numériques tendent à faciliter la mobilité et augmenter la rapidité dans plusieurs secteurs économiques. Le numérique se voit alors à l’origine d’une métamorphose des modèles économiques d’activités Fig. 17: Visualisation du Big Data (Ensemble de données volumineuses collectées et échangées sur les réseaux sociaux représentant des enjeux majeurs pour les entreprises)

dans

(commerce,

plusieurs

secteurs

tourisme…).

Ces

nouveaux modèles d’affaires combinent le gratuit et le payant, la protection et l’ouverture (open source27..).

https://www.erudit.org/fr/revues/po/1982-v1-n2-po2515/040407ar.pdf PICON, Antoine, “Ville Numérique, Ville Evénement”, 2009 27 Logiciels dont la licence respecte les possibilités de libre redistribution, d'accès au code source et de création de travaux dérivés. Wikipedia, 2017 26

La culture numérique se rattache à l’acquisition de certaines aptitudes techniques pour pouvoir utiliser les outils les plus récents mais aussi la recherche d’une approche du numérique dans le domaine culturel. On peut définir la culture numérique selon 4 différentes formes :  La conception informatique qui

l’apprentissage

façonne

par

d’une

façon

autodidacte ou à travers des formations

spécialisées

des

bases de l’électronique, de la robotique, des langages de programmation, de l’intelligence artificielle et du traitement de données.

Fig. 18: Machine CNC

 L’initiation aux outils et l’apprentissage par le numérique des outils et technologies disponibles pour utiliser des supports et logiciels, la maintenance des machines et softwares. C’est une sorte d’alphabétisation numérique.  L’intérêt à la culture du numérique en se formant une base de données se portant sur les enjeux du numérique (historiques, culturels, écologiques, politiques…) et en particulier sur les enjeux du web, des réseaux sociaux et Fig. 19: Ligne de code en langage C

du big data.

 L’utilisation du numérique en culture en apprenant à vivre avec le numérique et le considérant comme une partie intégrante de notre environnement. Le numérique devient un outil au service de la culture mais aussi un support d’apprentissage. Il suggère d’être conscient de ce qu’il est possible de réaliser grâce au numérique, rechercher de solutions digitales à toute sortes de problèmes.28

https://theconversation.com/le-numerique-en-culture-s-73780

Le phénomène de démocratisation survenu à l’ère du numérique ne tarde pas à atteindre les arts, l’art numérique en particulier qui à travers Internet essentiellement nourrit ce phénomène où l’art devient omniprésent. Le Web est désormais le berceau de la créativité chez les artistes, un espace de création inéluctable, nous permettant de créer, partager et découvrir de nouvelles formes d’art. L’ensemble de ces activités artistiques sont si variées et évolutives qu’on ne peut se limiter à un seul terme pour les décrire. Le terme « art numérique » survient alors pour désigner cet ensemble d’arts rattachés au numérique et différents médias.

On désigne par « art numérique » tout art réalisé à l'aide de dispositifs numériques – ordinateurs, interfaces et réseaux. Cette définition reste technique et générique. Elle englobe les multiples appellations désignant des genres particuliers de l'art numérique, comme l'art virtuel, l'art en réseau, le cyberart, etc. Historiquement, elle succède, sans les rendre obsolètes, aux appellations précédentes d'« art à Fig. 20: MyConnect de Sasa Spacal & Anil Podgornik (2016)

l'ordinateur » et d'« art informatique ». Alors que la première appellation insistait sur la machine ordinateur, la seconde

faisait plutôt référence à la science en plein développement étant à l’origine de cette technologie : l'informatique. Cette dernière met l'accent sur l'extension de la technologie numérique à la quasi-totalité des activités techniques humaines. Il n'y a toutefois pas de contradiction entre ces trois termes. Entre les œuvres à l'ordinateur des années 1960 et les œuvres numériques du début du XXIe siècle, on ne relève pas de différence radicale, mais l'évolution de la technologie a contribué à la naissance de nouveaux types d'œuvres et de nouveaux modes de réception artistique.29

Edmont COUCHOT, « NUMÉRIQUE https://www.universalis.fr/encyclopedie/art-numerique/ 29

ART

»,

Encyclopœdia

Universalis,

« J’appelle mon travail « génératif » parce que toutes mes œuvres sont générées suivant des algorithmes (procédures logiques) établis par moi-même à l’avance. (…) Mon travail est essentiellement linéaire. L’utilisation exclusive du blanc et du noir, comme composantes visuelles, permet de décrire un système rigoureux de décisions binaires.» Mandred Mohr30 Faisant ses premières apparitions au cours des années 1960, l’art numérique existait bien avant l’arrivée des premiers

ordinateurs,

l’utilisation

moyens

analogiques aurait permis la mise en place des premiers environnements interactifs, comme les tours cybernétiques de Nicolas Schöffer en 1955, engin composé d’une multitude de panneaux, miroirs et capteurs qui permettait d’être interactive grâce à un cerveau électronique.31 Ou le Sonopticon de JeanRobert Sedano et Solveig de Ory, installation musicale et visuelle dans les années 80. Le rythme est accéléré durant les années 90 avec l’émergence de l’internet et des sociétés en réseaux, facteurs d’innovation et de nouvelles

expérimentations.

Par

opposition

aux

œuvres traditionnelles immobiles et permanentes les œuvres d’art numérique ne sont souvent que des événements

éphémères

rapidement

démodées

face

qui

risquent aux

d’être

innovations

extrêmement rapides.32 Fig. 21: Tour Cybernétique, L’art numérique est aujourd’hui géographiquement Nicolas Schöffer (1961)

mondialisé, il ne se restreint pas à une partie du globe

mais à l’image des technologies numériques. Il peut être accessible à toute personne ayant accès au numérique.

Mandred Mohr, Pionnier de l’art numérique (Florence de Méredieu , « Arts et Nouvelles Technologies », Larousse, 2003) 31 https://www.rtbf.be/info/regions/detail_la-tour-cybernetique-de-nicolas-schoffer-enfin-restauree-aliege?id=8231617 32 http://artspla-site-austral.ac-reunion.fr/IMG/pdf/art_numerique.pdf 30

L’art numérique est définit par Jean Pierre Balpe comme l’art du technique, qui peut être analysé au travers de ses instrumentations et qui trahit ce qui le fonde.33 L’art numérique est obtenu à partir de la modélisation, c’est une image symbolique, sa réalisation est dissociée de la matière. Or l’œuvre numérique reste rattachée tout de même à la matérialité de son support technique, interface de lecture de l’œuvre (écran, hautparleur…). « En effet, dans le domaine numérique, l’art devient totalement technique et - comme l’a montré

Pierre

Lévy

technique,

symétriquement, par certains aspects de son approche programmatique, s’apparente à la démarche artistique.» Jean Pierre Balpe34 Les modes de perception classique sont bouleversés, l’image numérique représente une nouvelle étape de représentation où le visible devient lisible. L’omniprésence de l’œuvre à travers les réseaux change la façon dont nous définissons et réfléchissons l’art, il faut alors tenir compte de la totalité Fig. 22: data.tron, Ryoji Ikeda (2008)

du système et du processus de création.

Cette nouvelle forme d’art se base sur les technologies complexes de l’informatique, il est alors indispensable de comprendre la particularité de cette technologie. Les images numériques possèdent deux caractéristiques indissociables :  Elles sont le résultat d’un calcul automatique effectué par un ordinateur.  Elles ont la capacité d’interagir avec leur créateur ou observateur.

https://unmondemoderne.wordpress.com/2012/01/15/lart-et-le-numerique-les-cahiers-du-numeriquesous-la-direction-de-jean-pierre-balpe/ 34 Jean-pierre BALPE, http://www.sagamie.org/estampe/ColloqueVirtuel/ColloqueVirtuel20022003R2.html#Jean-Pierre Balpe

« Les dispositions d’interface (…) font appel à deux registres sensoriels au moins. Les premiers systèmes s’élaboraient autour d’une articulation étroite entre les sens visuels et kinesthésique. Les systèmes actuels introduisent des dimensions auditives, et parfois tactiles. On peut imaginer que les systèmes futurs utiliseront l’odorat et le goût, le système endocrinien, voire même des prises directes sur le système nerveux humain. »35

La principale caractéristique dont se dote l’œuvre numérique est l’interactivité. Elle réagit à tout moment à des modifications apportées aux calculs mathématiques qui la forment. Les interfaces tel que le clavier ou la souris permettent

des

manipulations

basiques,

d’autres

interfaces tel que les vêtements ou gants de données (data suit ou data gloves)36 qui transmettent aux interfaces numériques directement des données provenant de notre Fig. 23: Brevet d'une data suit

corps.

Un dialogue est alors instauré entre l’image et l’observateur, ce dialogue affecte la façon dont nous consommons l’art mais aussi la façon dont nous le produisons. C’est l’action du spectateur qui donne existence à cette image. L’art numérique est alors une forme d’art dynamique qui répond à son public et son environnement. La linéarité de l’œuvre d’art traditionnelle figée est remplacée par une œuvre qui permet plusieurs types d’interactions et d’approches.

Fig. 24: Comparaison entre œuvre numérique et œuvre classique (Source : Auteur)

Utilisant toute sortes de capteurs, les installations numériques sont capable de mesurer des données telles que le mouvement, la proximité, les phénomènes météorologiques. Une interface informatique permet ensuite d’utiliser ces données pour contrôler l’œuvre 35

Scott Fischer, http://www.ac-grenoble.fr/action.culturelle/blogWP/wpcontent/uploads/2012/11/DP_VdP_donnees_insuffisantes.pdf 36 Gant comportant des capteurs, qui permet à un utilisateur de saisir presque naturellement un objet virtuel et de le manipuler, en numérisant en temps réel les mouvements de la main. Wikipedia, 2017

et la métamorphoser, du moins une partie de l’œuvre si nous considérons que les capteurs et la programmation font partie inhérente de cette dernière. L’artiste cherche à obtenir des réponses et réactions particulières de la part du public. Chaque interaction diffère d’un spectateur à l’autre et engendre la création d’une œuvre d’art unique en temps réel. Sans intervention de facteurs extérieurs l’œuvre reste figée dans le temps en attendant d’être réinitialisée.

Fig. 25: Fonctionnement d'un algorithme (Source : Auteur)

L’œuvre est alors composée d’une partie programmée ou algorithme37 et d’un support perceptible qui va permettre de la rattacher au monde physique, la spatialiser. La troisième partie de l’œuvre est manifestement le spectateur. Les relations œuvre-auteurspectateur classiques sont alors remises en question.

technologie

numérique

était

d’abord

réservée à la musique et aux arts visuels dans les années 50. Puis elle a englobé la plupart des formes d’art traditionnelles (photographie, vidéo, télévision, arts du spectacle vivant), mais elle a aussi

introduit

mouvements

nombre

artistiques

important

spécifiquement

numériques. Il existe ainsi une gamme assez large Fig. 26: Ladytron (Groupe électronique) (2011)

de catégories dont on va citer les plus pertinentes :

La musique électronique désigne un ensemble de pratiques musicales basées sur l’utilisation d’instruments ou de machines générant des fréquences sonores à partir de la mise en forme de signaux électriques.38

Ensemble de règles opératoires dont l'application permet de résoudre un problème énoncé au moyen d'un nombre fini d'opérations. Un algorithme peut être traduit, grâce à un langage de programmation, en un programme exécutable par un ordinateur. Larousse, 2017 38 https://www.olats.org/livresetudes/basiques/musiqueelectronique/1_basiquesME.php

Technique de projection d’images et de jeux de 3D sur des éléments en volumes. La plupart du temps, cela consiste en l’animation des façades grâce à des illusions d’optiques. C’est l’idée de transformation d’un objet réel par le virtuel.39

Technique de fabrication d’objets dite additive qui procède par ajout de matière, contrairement aux techniques procédant par retrait de matière tel que la sculpture. Les objets sont dessinés à partir de logiciels de modélisation 3D puis un fichier spécifique est envoyé à l’imprimante qui produit l’objet réel. Fig. 27: accretor, Mitchell Whitelaw (2015)

Consiste à créer dans un logiciel de modélisation 3D, un objet en trois dimensions, par ajout, soustraction et modifications de ses constituants. Cette technique est majoritairement utilisée dans les jeux vidéo, et le cinéma d’animation. Les images de synthèses informatiques actuelles reposent sur les mêmes principes de projection sur un plan que la perspective classique. Elles ont débuté au début des années 1950, et étaient réservées à la recherche universitaire.40

Fig. 28: Solaris (Modèle 3D), Maxim Zhestkov (2017)

39 40

http://www.lumino-studio.fr/blog/definition-mapping-video-technique-de-projection-3d http://www.wikiwand.com/fr/Infographie_tridimensionnelle

Il consiste à réaliser des images uniquement à l’aide des lettres et caractères spéciaux contenus dans le code ASCII41. Il s’agit d’un art ancien qui date de la période qui précède l’arrivée des logiciels de dessin. En n’utilisant que des caractères texte de l’ordinateur, de nombreux artistes nous proposent des œuvres fixes ou animées, très proches des calligraphies anciennes ou des 42 Fig. 29: The cake is a lie (Art ASCII) premières poésies visuelles.

Une œuvre d’art est dite « générative » lorsqu’elle se base sur des algorithmes pour se générer d’elle-même. Les procédés sont multiples. Un logiciel conçu par l’artiste choisit automatiquement un nombre prédéfini d’éléments, qu’il assemble de manière aléatoire pour produire une œuvre unique et originale.43 L’objectif d’un tel programme est de créer des résultats différents à chaque fois qu’il est exécuté.

Fig. 30: Skyline, Raven Kwoks (2015)

Et généralement on espère que ces résultats auront une valeur esthétique et qu’ils seront distincts les uns des autres, dans des variantes intéressantes. Certaines œuvres d’art génératif opèrent d’une façon autonome, d’autres intègrent l’intervention d’un utilisateur ou encore de l’environnement.44

(Code américain normalisé pour l'échange d'information), une norme informatique de codage de caractères. Wikipedia, 2017 42 http://artspla-site-austral.ac-reunion.fr/IMG/pdf/art_numerique.pdf 43 https://rslnmag.fr/cite/l-art-generatif-qu-est-ce-que-c-est/ 44 http://www.multimedialab.be/cours/arts_numeriques/art_generatif.htm

Le terme « digital performance » comprend toutes les œuvres des arts de la scène où les technologies informatiques jouent un rôle clé en ce qui concerne le contenu, la technique, l’esthétique

résultat

final.

Cette

catégorie d’arts se subdivise en plusieurs sous catégories telles que le Cyberthéâtre45, le Théâtre virtuel46, interactif47 ou le Spectacle Fig. 31: Performance de Maya Kodes, artiste holographique interactive augmenté48.49

Ces dernières années, les robots et l’intelligence artificielle s’introduisent un peu partout et ont permis à des machines de créer des « œuvres d’art ». Notamment grâce au deep learning, un système d’apprentissage non-linéaire qui est nourri de millions d’œuvres d’exemples qu’il va analyser et essayer de répliquer de façon unique.

Fig. 32: Image générée par une intelligence artificielle "Image Style Transfer" (2016)

On peut aujourd’hui déjà attribuer une importante variété d’œuvres d’art aux intelligences artificielles, tel la réalisation du script d’un film (Sunspring, Oscar Sharp), la peinture (Un nouveau Rembrandt peint par une intelligence artificielle), la poésie ou même des morceaux de musique artificielle totalement créés grâce au deep learning. Les résultats sont encore loin d’égaler ceux de leurs homologues humains, mais l’expérience est intéressante et parfois crée une vraie illusion où les limites entre l’art produit par l’humain et celui entièrement produit par l’intelligence artificielle s’estompent.

Théâtre en réseau Théâtre utilisant des panoramas 360°, des dispositifs immersifs et capteurs de mouvements 47 Jeux vidéo à narration dominante 48 Spectacle utilisant des technologies numériques 49 https://www.olats.org/livresetudes/basiques/artstechnosnumerique/1_basiquesATN.php 50 l'ensemble de théories et de techniques mises en œuvre en vue de réaliser des machines capables de simuler l'intelligence. Larousse, 2017 46

Qu’en est-il alors de la situation de l’Art numérique en Tunisie?

2016

durant

conférence

internationale pour l’investissement, le gouvernement tunisien annonçait son pari de « faire du pays le hub régional dans le numérique », résume le ministre des technologies de la communication et de l’Economie numérique, Anouar Maârouf. Ce secteur pèse plus de 7% dans le produit intérieur brut (PIB) et dépasse,

depuis

2015,

celui

tourisme. Il est porteur d’espoir pour la jeune

démocratie,

panne

croissance depuis la révolution de 2011.51 En effet, l’économie est largement transformée par le numérique, qui affecte aussi bien les individus que les organisations. Le numérique affecte de manière

incontestable

toutes

les

activités

économiques,

sociales

culturelles comme nous l’avons vu précédemment, il est la clé de voute de croissance et progrès des sociétés contemporaines.

La Tunisie engagée sur le chemin de la reconstruction a besoin du levier numérique pour lui donner les moyens de son ambition. La transformation numérique de la Tunisie devra évoluer vers un Etat hub digital, leader du marché du nearshoring52 dans le bassin méditerranéen.53 La stratégie Tunisie Digitale 2020 vise à investir davantage dans l’économie de la connaissance. Elle repose essentiellement sur 4 volets: la mise en place d’une infrastructure numérique adéquate permettant la Fig. 33: Part des technologies de l'information et de la communication dans le PIB en Tunisie

connectivité à haut débit entre foyers, entreprises et services publics, le développement du numérique commercial

(e-commerce),

numérisation

des

départements gouvernementaux (e-government).

http://www.lemonde.fr/economie/article/2016/11/28/la-tunisie-se-reve-en-hub-numerique-aumaghreb_5039311_3234.html 52 Par différence à l'offshoring, est le fait de délocaliser une activité économique, mais dans une autre région du même pays ou dans un pays proche. Wikipedia, 2017 53 http://www.ites.tn/wp-content/uploads/2017/03/platforme-digitale.pdf 54 http://kapitalis.com/tunisie/2017/02/07/la-strategie-tunisie-digitale-2020-en-debat-a-la-ctfci/

Bien que les art numériques peine à se faire une place en Tunisie, les industries culturelles et créatives numériques représentent un enjeu fondamental pour l’avenir. Elles occupent aujourd’hui, une place essentielle dans notre développement et notre croissance, en termes d’emplois, d’innovation, et également de rayonnement pour la Tunisie.55 Et chaque année une multitude d’événements dédiés aux arts numériques ont lieux. Le Festival des Arts Numériques ou FAN lancé en 2006, dont l’objectif est de fournir une opportunité de partage et d’expérimentation, de synergies entre les sciences, la technologie, et la créativité, où des professionnels et experts encadreront, conseilleront les potentialités créatrices des talents et des amateurs tunisiens, ouvrant la possibilité de faire connaitre notre paysage numérique créatif auprès du marché internationale de la création numérique.56 « La Tunisie s’anime » est une manifestation cinématographique initié par l’institut Français de Tunisie et organisée dans différentes régions du pays. Le programme a comporté la projection de film d’animation et des ateliers de production d’animation numérique.57 « The Game Dev » est un événement organisé par Netinfo, CREATEC en partenariat avec TGD (Tunisian Game Developers) et le club Android INSAT. Introduisant l’industrie du jeu vidéo en Tunisie et dans le monde. Comment développer un jeu vidéo, les choses à faire et à éviter et quel est l’avenir de ce secteur dans le pays.

En 2010, l’E-FEST fait son apparition, un projet de festival dédié aux cultures numériques : il établit des conventions avec les écoles d’arts et de multimédias et organise des sessions de formations aux outils de créations numérique, il Fig. 34: Hamju à l'E-Fest (2016)

développe

l’exposition

d’œuvres

artistiques

concernent les nouvelles technologies.

http://www.tekiano.com/2015/05/21/tunisie-10eme-edition-du-festival-des-arts-numeriques-fan-2015/ https://www.institutfrancais-tunisie.com/?q=node/11718 57 http://createc.tn/la-tunisie-sanime/ 58 http://www.openlivinglabs.eu/livinglab/digiart-living-lab-tunis-nabeul 56

qui

La révolution du numérique présente une importante implication dans le façonnement de notre quotidien, remodelant les concepts et les modèles classiques tout en maintenant une constante évolution et mise à jour. Influençant ainsi notre mode de vie et s’intégrant dans notre culture, le numérique tend à redéfinir nos identités. Les artistes cherchent alors de nouvelles formes d’expressions qui seraient la conséquence de cette redéfinition d’identité mais aussi de l’évolution des technologies engendrant ce mouvement. Le lien entre l’œuvre, l’artiste et le spectateur est changé, le spectateur devient part entière de l’œuvre et non un simple consommateur. L’artiste façonne l’œuvre mais elle aussi à son tour le façonne. On obtient une forme d’art dynamique et interactif qui est le reflet le plus pertinent de notre société actuelle.

CHAPITRE III :

  

MORPHOGENESE NUMERIQUE

« Qui possède, contient toutes les conditions essentielles à son actualisation » 59 « Qui existe sans se manifester »60 « Ce qui est en puissance (et non en acte) »61 L’exemple le plus pertinent serait que l’arbre est virtuellement présent dans la graine.62 Ou bien que le projet d’architecture est virtuellement présent dans le site actuel. Il existe alors deux façons d’exister selon le virtuel et l’actuel, en puissance et en acte. « Le virtuel ne s’oppose pas au réel, mais seulement à l’actuel. Le virtuel possède une pleine réalité, en tant que virtuel. (…) Le virtuel doit même être défini comme une stricte partie de l’objet réel – comme si l’objet avait une de ses parties dans le virtuel, et y plongeait comme dans une dimension objective.» Pierre Lévy63 Il faudra remarquer ici que le virtuel ne s’oppose pas au réel mais à l’actuel, contrairement au possible (qui est le vrai opposé du réel selon Gilles Deleuze) le virtuel est le nœud de forces qui accompagne une situation, un objet ou entité et qui recourt à un processus de résolution qui sera l’actualisation. Le possible est caractérisé alors par sa proximité avec le réel, car il est extrêmement défini, il ne lui manque que d’exister, alors que le virtuel est plutôt indéterminé, imprévisible et appelle à multiples paramètres. Pour en revenir à l’exemple de l’arbre virtuel, son actualisation propose alors une solution, une résolution d’un problème qui serait ici le devenir de la graine. L’arbre créé ici est unique parmi les arbres, sa création reste dépendante d’une configuration dynamique de forces et finalités. La réalisation n’implique aucune création puisque tous les éléments du réel sont déjà contenus dans le possible.

Fig. 35: Actualisation d'une graine (Source : Auteur)

http://www.cnrtl.fr/lexicographie/virtuel Ibidem 61 Ibidem 62 Pierre LEVY, Sur les Chemins du Virtuel, http://hypermedia.univ-paris8.fr/pierre/virtuel/virt1.htm 63 Gilles DELEUZE, Différence et Répétitions, 1968, p269 60

Deleuze voit une similarité entre les termes « actualiser », « différencier », « intégrer » et « résoudre ». Le virtuel s’apparente alors à une équation mathématique à plusieurs variables mais qui garde une unique solution. Chaque actualisation va aboutir à une solution partielle, qui en s’accumulant vont créer un ensemble interconnecté. Qu’en est-il alors de la virtualisation ? Elle sera le passage du l’actuel au virtuel, un mouvement dynamique inverse de l’actualisation ; c’est de proposer un changement à l’entité virtualisée en cherchant une question générale à laquelle elle se rapporte et qui guidera ce changement. La virtualisation va recréer la problématique et transformer l’actualité initiale, permettant ainsi d’augmenter les degrés de liberté et s’impose comme un des principaux vecteurs de la création de réalité. « L'imagination, la mémoire, la connaissance, la religion sont des vecteurs de virtualisation qui nous ont fait quitter le "là" bien avant l'informatisation et les réseaux numériques.» Pierre Lévy64 Si la virtualisation devait être caractérisée ce serait à travers son insaisissabilité et détachement du temps et de l’espace. Certainement le virtuel présentera une ubiquité65, une omniprésence le rendant déterritorialisé, même s’il requiert des supports physiques pour s’actualiser et subsister, il reste dans sa forme virtuel contraint à une certain imperceptibilité et n’a pas lieu. Le fait de virtualiser une entité (personne, collectivité, acte, information) va la mettre « hors-là », la détachant de l’espace physique (géographique) et de la temporalité (calendrier). Nos quotidiens et relations se voient alors modifiés, la société se virtualise. Notre identité classique est remise en cause, car la virtualisation va sans cesse passer à la problématique, déplacer l’être sur la question. Les limites des choses se restreignent alors au réel, se voyant disparaitre entre le virtuel et l’actuel, les lieux et les temps se mélangent. Par exemple, un territoire est constitué de plusieurs cartes et la carte issue du territoire fait partie de ce dernier, c’est une sorte d’effet Möbius66. Fig. 36: Modélisation 3D du Ruban Möbius

Pierre LEVY, Sur les Chemins du Virtuel, http://hypermedia.univ-paris8.fr/pierre/virtuel/virt1.htm#virt Fait d'être présent partout à la fois ou en plusieurs lieux en même temps. Selon Larousse, 2017 66 Ruban qui ne possède qu’une seule face, qui est à la fois extérieure et intérieure. https://fr.wikipedia.org/wiki/Ruban_de_Möbius 65

L’unité de la chronologie et l’étendue de l’espace se voient alors brisés en plusieurs spatialités et durées, chaque être développe un monde spécifique se basant sur des espaces et temporalités uniques. Prenons l’exemple des systèmes de transport qui modifient le système de proximités pratiques, le chemin de fer rapproche physiquement les différentes villes qu’il traverse mais pour les personnes qui ne prennent pas le train, les anciennes distances existent encore,

Fig. 37: Plan du métro de Shanghai qui en 2016 atteint une longueur de plusieurs espaces pratiques coexistent. 588 km

La relation à l’environnement tridimensionnel est le plus souvent mise en évidence par le biais de l’architecture, par la production d’illustrations mais aussi par les modèles philosophiques de chaque civilisation et société, pour but d’illustrer le rapport de l’homme à l’univers. Ce rapport reste globalement double, constitué d’une dimension extérieure et d’une dimension intérieure de l’être. La seconde étant l’espace mental, primitif et spirituel qui se détache des valeurs matérielles et organiques. Le rapport à l’espace extérieur met pour sa part en valeur une relation interactive entre le sujet perceptif et le perçu. Fig. 38: Relation entre les différents espaces liés à l'Homme (Source : Auteur)

A partir de l’apparition du modèle religieux, l’espace spirituel englobe alors, en concordance avec notre espace intérieur, notre monde réel. C’est une imbrication des réalités, où ses habitants font partis d’un espace fini qui fait partie d’un espace extérieur infini et spirituel. Chaque espace en englobe alors un autre telle une succession d’exosquelettes. Avec l’avènement du numérique et les différentes réalités virtuelles auxquelles il nous permet l’accès, notre rapport spatial est encore remis en cause. Le virtuel nous offre cette fois ci un nouvel espace intérieur (de la perspective du monde extérieur matériel) et à la fois un espace extérieur (du point de vue de l’Homme). L’espace virtuel représente

alors le monde physique et le monde mental. Une immersion est requise pour l’atteindre telle la concentration qui nous permet d’entrer dans nous-mêmes. Les

techniques

réalité

virtuelle

permettent de pousser l’espace virtuel à ses limites et de recréer l’illusion de l’espace euclidien. Une brèche est alors créée entre l’espace matériel et virtuel , un pseudo-espaceréel qui devient une extension de notre espace d’existence, un lieu habitable et interactif.67

Fig. 39: Schématisation de la réalité virtuelle

L’Homme est capable d’artificialiser son environnement à travers l‘architecture et le numérique. Son quotidien est centré sur ces technologies avec lesquelles il entretient une double relation de dépendance et de libération. Une dualité se crée alors dans nos lieux de vie qui sont à la fois influencés par la réalité construite et la dimension numérisée. Nos corps reposent dans des infrastructures physiques lourdes et nos esprits et capacités cognitives se connectent et se lient aux interfaces numériques. Nos Fig. 40: Dualité Corps/Esprit (Source : Auteur)

prises

décision,

orientation,

positionnement,

communication et identité spatiale deviennent alors dictées par ces interfaces. Le nomadisme numérique69 désigne une pratique récente de personnes qui utilisent les technologies sans fil pour effectuer un travail à distance. Les nomades numériques adoptent également un style de vie nomade sur le plan personnel. L’utilisation de ces 67

http://mouchette.org/cv/topologique.pdf Néologisme composé de « cyber » (servant à former des mots liés aux nouvelles techniques de communication numériques. Internaute, 2017) et « utopie » (Construction imaginaire et rigoureuse d'une société, qui constitue, par rapport à celui qui la réalise, un idéal ou un contre-idéal. Larousse, 2017) 69 http://www.journaldemontreal.com/2016/11/29/quest-ce-quun-nomade-numerique 68

technologies leur permet de travailler n’importe où, où l’internet est disponible. Le concept spatial de la société se voit repensé. L’utilisateur intègre alors un espace virtuel communément appelé Infosphère70, espace fictif qui désigne à la fois un environnement global, constitué d’informations, ainsi que tous les types de données qui y transitent ou y sont stockées.

La cybernétique est une science du contrôle des systèmes, vivants ou nonvivants,

fondée

mathématicien

1948

américain

par

Norbet

Wiener. Notre monde est intégralement

Fig. 41: Principe du système (Source : Auteur)

constitué de systèmes, vivants ou nonvivants, imbriqués et en interaction ( société, une économie, un réseau d’ordinateurs, une machine, une entreprise, une cellule, un individu…). Les ordinateurs et toutes les machines intelligentes que nous connaissons aujourd’hui sont des applications de la cybernétique.71 Wiener utilise le concept de la boîte noire, dont on ne connait pas le fonctionnement interne à cause du manque d’information sur sa structure interne. On s’intéresse alors aux interactions entre ses éléments sortant (Output) et entrant (Input) et c’est en les analysant qu’on se rapproche de la compréhension de son fonctionnement.72

Fig. 42: Principe de la Cybernétique (Source : Auteur)

Ce qui importe, ce n’est pas le contenu ou la nature des systèmes73 mais les échanges d’informations dans le système (internes) et entre les systèmes (externes). On obtient alors une nouvelle vision du monde, l’espace, les êtres vivants et les objets, leurs interrelations ; l’ensemble du monde est susceptible d’être quantifié et traduit en termes d’information.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Infosph%C3%A8re http://www.syti.net/Cybernetics.html 72 https://fr.wikipedia.org/wiki/Boîte_noire_(système) 73 Ensemble d'éléments considérés dans leurs relations à l'intérieur d'un tout fonctionnant de manière unitaire. Larousse, 2017 71

Fig. 43: Plugin City, Archigram, Coupes (1965)

A partir des années 1950-1960, la recherche d’application de la cybernétique à l’architecture voit le jour, surtout en ce qui concerne la notion d’entropie et de conservation de l’information. On peut citer les expérimentations architecturales d’Archigram (Walking City), de Constant Nieuwenhuys (New Babylon), de Buckminster Fuller (Dôme géodésique) ou de l’architecture radicale des années 1960-1970.74 Les notions, issues de la cybernétique, ont ainsi beaucoup inspirées les architectes. Plus encore, elles atteignent aujourd’hui un point important à travers le thème de ville intelligente75.

Fig. 44 Electronic Urbanism, Takis Zenetos, Plan et Section (1974)

Marion Roussel, Architecture numérique et imaginaires du cyberespace, 2014 Désigne une ville utilisant les technologies de l'information et de la communication (TIC) pour « améliorer » la qualité des services urbains ou encore réduire ses coûts. Wikipedia, 2017 75

Le cyberespace, contraction des termes Cybernétique et Espace, désigne un ensemble de données numérisées constituant un univers d’information et un milieu de communication, lié à l’interconnexion mondiale des ordinateurs.76 C’est un monde virtuel, son actualisation n’a pas été effectuée comme nous l’avons vu précédemment (il ne s’oppose pas au réel). Sa perception physique n’a pas lieu, bien qu’il soit existant au niveau de la perception et de l’expérience humaine, de la pensée et de l’art. Cette perception est actualisée par une interface physique telle que l’ordinateur. Il est alors une projection graphique et spatiale des données comprises dans les différents réseaux informatiques mondiaux. Il vient se superposer comme une nouvelle couche à notre réalité. Henri Desbois parle d’une traduction sensible d’une géographie réelle : celle des flux et du traitement mondialisés de l’information.77

Fig. 45: Couches composant le cyberespace (Source : Auteur) 76 77

https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Cyberespace http://www.carnetsdegeographes.org/carnets_recherches/rech_02_02_Desbois.php

Une

des

différentes

manifestations

cyberespace serait la Réalité Virtuelle qui consiste à immerger une personne dans un environnement numérique interactif (simulé ou réel) le plus souvent à l’aide de casques ou salles de réalité virtuelle où des images sont projetées sur les 6 faces et un dispositif de capteur régule l’effet de perspective selon les mouvements de l’utilisateur.78 Redéfinissant

manière

dont

nous

représentons le monde, le cyberespace permet

manière

d’un outil

grammatisation de faire évoluer notre façon de voir le monde, dépasser notre simple vision des choses. « Une

hallucination

consensuelle

vécue

quotidiennement en toute légalité par des dizaines de millions d’opérateurs(…). Une représentation graphique de données extraites des mémoires de tous les ordinateurs du système humain(…). Des traits de lumières disposés dans le non-espace de

Fig. 46: Représentation d'artiste du Cyberespace Blame!, Tsutomu Nihei (1998)

l’esprit, des amas et des constellations de données.» William Gibson79 C’est ainsi que le romancier W. Gibson

décrit

cyberespace,

vision

représentation

visionnaire qui va inspirer par la suite un

nombre

d’expérimentations

architecturales dans les années 90.

Fig. 47: Propriétés du Cyberespace78 (Source : Auteur)

78 79

Pierre Mounier, « Le livre et les trois dimensions du cyberespace », 2010 William Gibson, « Neuromancien », 74-75, 1984

« L'architecture dépend de son temps.(…) C’est la raison pour laquelle la technologie et l’architecture sont si étroitement liés. Notre seul espoir serait qu’elles évoluent ensemble, qu’un jour l’une serait l’expression de l’autre.» Mies Van Der Rohe80

Inspirée de cette nouvelle conception de l’espace que nous avons vue précédemment, certaines « architectures virtuelles », existent sans réel but de s’accomplir ou s’actualiser, mais en ont le potentiel. Cette forme d’architecture

précède

l’avènement

l’ordinateur, elle fait son apparition avec les visions utopiques de certains architectes du XVIIIème siècle, ou plus récemment dans les années 70 avec les architectures de papiers81 et autres chercheurs de la fin du XXème siècle Fig. 49: Coupe du Cimetière de la Ville de qui explorent de nouvelles techniques et

Chaux, Nicolas Ledoux (1804)

esthétiques. Le caractère virtuel d’une architecture ne dépend pas de l’outil de conception, mais de la façon dont l’architecte effectuera ses recherches et développera son exploration de l’espace architectural à l’aide de logiciels. On peut citer l’exemple du musée Guggenheim à Bilbao de l’architecte américain Franck O. Gehry dont la conception utilisa des instruments traditionnels (croquis, schémas) mais un processus numérique pour transcrire ses volumes en données numériques qu’il va pouvoir analyser par la suite. Tel l’invention de la perspective à la Renaissance qui visait à plus qu’une

simple

recherche

représentation

géométrique,

l’utilisation de l’ordinateur pour produire des formes nouvelles ne compose qu’un aspect d’une dynamique bien plus importante. Fig. 48: The City in the Image of Man, Coupe, Paolo Soleri (1969)

80 81

Mies van der Rohe. (Klinger, 2001) Genre d’architecture utopique et purement conceptuelle apparu en URSS dans les années 70.

On ne peut parler de numérique et d’architecture sans mentionner le nom de Marcos Novak, architecte, théoricien, chercheur et enseignant vénézuélien. Il manifeste dès les années 1980 un intérêt pour les applications et implications de l’outil numérique dans l’architecture.82 Il est un des premiers théoriciens de la « cyberarchitecture », cette « architecture du cyberespace (…) liquide, fluide, mouvante, construite par Fig. 50: Beachness, NOX Architects (1999)

l’information

pour

occuper

l’espace

l’information ». En 1991, dans « Liquid Architectures

in Cyberspace », l’architecte dessine une vision du cyberespace libérée de toute obligation physique et repères classiques, un espace en constante mutation : espace architectural par essence, contrôlable à volonté : Dépassant les perspectives, lois de la gravité ou contraintes de la géométrie euclidienne, c’est l’architecture des relations, des associations et des connexions dynamiques. Une architecture du pli, de la rotation et des transmutations opérées par les personnes qui y habitent. Novak suggère que le corps est mentalisé dans le cyberespace et restitué sous forme de signaux binaires, le rendant modifiable à volonté, ainsi liquide. Les notions du cyberespace sont alors appliquées à la réalité physique. L’architecte n’est pas appelé à dessiner un « bâtiment » en particulier mais à concevoir le principe selon lequel l’objet architectural va être généré et modifié dans le temps et dans l’espace. Cette continuité apparente l’architecture à un être humain qui se crée une identité au cours de son existence et qui réagit ; c’est un environnement intelligent, virtuel et sans limites.

En 1996, Novak pousse les frontières de l’architecture liquide pour donner naissance à la « TransArchitecture » qui va chercher à articuler les espaces physiques et virtuels. Pour cela il met en place une théorie des degrés de virtualité et de la réalité augmentée83. Fig. 51: Eduction: The Alien Within, Marcos Novak (2001) 82

http://www.frac-centre.fr/collection-art-architecture/novak-marcos-58.html?authID=132 Superposition de la réalité et d'éléments (sons, images 2D, 3D, vidéos, etc.) calculés par un système informatique en temps réel. Wikiepdia, 2017 83

Les espaces virtuels sont appréhendés en principe à travers les écrans, c’est à travers ces surfaces que nous interagissons avec l’espace digital, mais c’est aussi la technologie qui influence la perception de l’homme selon cinq degrés : ‘Projection d’absence et de présences (Ombres chinoises, caverne de Platon)’ , ‘Continuité à partir d’une discontinuité (Le cinéma, la TV, le son digital)’, ‘Inversion (La simulation, la visualisation scientifique)’, ‘Immersion’ et ‘Eversion84’. Les trois premiers degrés de virtualités sont relatifs à certains

types

d’images.

quatrième

représente

l’architecture liquide où le monde actuel envahi le monde virtuel (Réalité virtuelle) alors qu’avec le cinquième degré, la virtualité n’est plus contenue mais s’intègre au monde Fig. 52: 4 vues d'un forme transArchitecturale quadridimensionnel

physique à travers le son, l’image, la lumière (Réalité augmentée) 85.

Un rapprochement se fait entre le monde physique et un espace digital, ces deux agissent en collaboration et sont complémentaires l’un de l’autre. Nous nous trouvons dans un espace d’entre deux : TRANSarchitecture86.

intégrant

dans

nos

réflexions

architecturales toutes les données qui composent l’architecture liquide dans le processus de création des architectures physiques, une continuité s’opérera entre ces deux milieux. L’architecture n’est plus seulement présente dans le cyberespace mais s’en détache partiellement pour intégrer notre espace habituel. On peut alors dire que la notion de transarchitecture décrit une fusion, un mélange produisant quelque chose de

Fig. 53: Degrés de virtualité (Source : Auteur)

nouveau. Cette réalité augmentée, caractéristique de l’éversion, correspond donc à une nouvelle réalité au-delà du numérique.

Néologisme, qui s’opposé à l’immersion. http://www.dub40.be/simnia/ntca/memoire/class/cadreset_class.htm 86 Trans- : Préfixe qui donne le sens de passer d’ici à là, passer à travers, passer outre, être au-delà. Wikitionary, 2017 84 85

Michel Foucault définit lors de sa conférence « Des espaces autres» en 1967, deux types de lieux, l’utopie et l’hétérotopie, le premier représente des emplacements sans lieu réel, reflet perfectionné ou inversé d’une société, mais qui reste irréel. Le second, des sortes de lieux qui sont hors de tous les lieux et qu’on trouve dans toute culture et civilisation. Ils sont bien réels mais aussi des contre-emplacements réels, bien que pourtant ils soient effectivement localisables. Par opposition aux utopies, ces lieux qui sont absolument autres que tous les emplacements qu’ils reflètent, Foucault les nomment les Fig. 54: De l'autre côté du miroir, L. Carroll (1871)

hétérotopies. Foucault explique le lien entre les utopies et les hétérotopies à travers la métaphore du miroir :

« Le miroir, après tout, c’est une utopie, puisque c’est un lieu sans lieu. Dans le miroir, je me vois là où je ne suis pas, dans un espace irréel qui s’ouvre virtuellement derrière la surface (…). Mais c’est également une hétérotopie, dans la mesure où le miroir existe réellement, et où il a, sur la place que j’occupe, une sorte d’effet en retour.» Michel Foucault87 L’hétérotopie est alors un espace réel et irréel à la fois. C’est une matérialisation d’un idéal utopique.

Fig. 55: Métaphore du miroir (Source : Auteur)

D’autre part, Foucault compare l’arrangement et l’ordre spatial à la nécessité de stockage ordonné des ordinateurs. L’espace aujourd’hui est devenu une question de classification, d’ordre et de juxtaposition en vue de faciliter l’identification, l’inspection, la 87

http://desteceres.com/heterotopias.pdf

régulation et la connexion. On pourrait alléguer qu’en 2017 l’analogie de l’ordinateur a dépassé une certaine limite, la relation analogique est devenue réelle, nos espaces sont bel et bien composés de données provenant d’une multitude d’ordinateurs. L’hétérotopie serait alors un moyen de représenter et de matérialiser le virtuel, un espace qui juxtapose une infinité d’espaces virtuels (utopies), un essai de réorganisation d’emplacements qui existent éparpillés à travers le cyberespace. Elle ne serait pas alors qu’un simple miroir mais une réfection d’un ensemble de relations (pratiques sociales, modèles culturels, connaissances, pouvoir…) qui constituent ces emplacements virtuels. Le cyberespace infini et non-euclidien va être rationnalisé à travers ces hétérotopies, mais à travers quels outils ?

Un ensemble de processus de conception et de transformation de formes au moyen d’outils numériques vont nous permettre d’atteindre les spatialités et hétérotopies décrites précédemment. Une morphogenèse numérique qui rend possible une morphologie numérique :

Utilisation de NURBS (Non-uniform rational basis spline courbes et surfaces) dans l’espace cartésien pour obtenir des volumes. Les objets sont décrits en termes de faces, arêtes, sommets… L’objet conçu est produit à partir des opérations directes sur la topologie.

Fig. 56: Objets Isomorphes et leurs algorithmes, Karl Chu (2011)

Objets anamorphes composés par leur propre paramètres et par les forces internes entre les masses des objets y compris. La forme varie selon less facteurs des aires et influences.

Fig. 57: Villa NURBS, Vue extérieure, plan et maquette numérique, Enric Ruiz-Geli (2000)

Génération de formes à partir de logiciels d’animation. Les phénomènes cinétiques et dynamiques sont calculés en termes mécaniques réels ils sont physiquement simulés. Il y a donc des rapports entre formes, mouvements, espaces et temps, qui donneront une qualité particulière à l’objet conçu.88

Des formes géométriques obtenues à partir des déformations appliquées (tel le Keyshape, lattice deformers, spline curves) à des géométries simples. Ces changements dans la morphologie des objets génèrent des formes métamorphiques.89

Fig. 58: Déformations morphologiques, NonLinear Architecture Workshop at Tsinghua University (2010) 88

https://www.academia.edu/1739597/DIGITAL_ARCHITECTURE_thesis_of_master_degree_in_architectur e 89 http://neva.crai.archi.fr/wordpressFr/wp-content/plugins/Lab_BD/media/pdf/MESBFelipe.pdf

Le terme paramétrique provient du terme paramètre qui signifie « Grandeur mesurable permettant de présenter de façon plus simple et plus abrégée les caractéristiques principales d'un ensemble statistique90 ». La paramétrique en est l’adjectif, « qui contient un ou des paramètres, qui y est relatif91 ». C’est un système qui exprime une fonction à travers ses paramètres, un processus de paramètres qui résulte en un produit final. Un des premiers architectes à travailler avec le paramétrique est l’architecte italien Luigi Moretti qui va utiliser des formules mathématiques pour générer de nouvelles formes. Il explique en 1940 Fig. 59: stadium N, Maquette et diagramme, Luigi Moretti (1960)

que « Les paramètres fonctionnels sont méticuleusement listés et identifiés comme la base du jeu expressif d’un architecte92».

L’architecture paramétrique est une forme nouvelle et évoluée d’architecture. C’est un outil de conception informatisé qui a recours à l’ordinateur et

aux nouvelles

technologies. Définie par des paramètres qui sont introduits par l’architecte pour des projets de petite échelle allant jusqu’à l‘échelle de l’urbain. C’est une forme de CAO (Conception Assisté par Ordinateur) qui sert à optimiser et améliorer la conception et pour laquelle différents logiciels ont été développés tels que Dynamo ou Grasshopper.

Fig. 60: Interface de Grasshopper, Rhinoceros 3D en arrière-plan 90

Larousse, 2017 http://www.cnrtl.fr/definition/param%C3%A9trique 92 Luigi MORETTI, Luigi Moretti: Works and Writings, Ed. Princeton Architectural Press, (2002) 91

La conception se développe selon un ensemble de paramètres. La forme finale est la résultante de ces paramètres, qui peuvent varier, tel que l’intégration dans le site ou les calculs structurels :

Fig. 62: Rural Native, Michaela Kolle (2014)

Fig. 62: Dynamic Skeleton, Adi Levy (2015)

« Des équations peuvent décrire les relations entre les objets, définissant ainsi des géométries associatives ; des interdépendances sont établies, puis des comportements et des transformations définis. On a la capacité de configurer ou reconfigurer les relations géométriques en fonction des valeurs spécifiques.» Branko Kolaveric93 Le paramétrique facilite la modélisation 3D mais autorise aussi d’apporter des modifications à n’importe quel moment donnée aux étapes ultérieur de la modélisation sans avoir à tout recommencer. L’algorithme utilisé va effectuer tous les calculs liés à la modification apportée et mettre à jour le modèle d’après cette dernière. Fig. 63: Script de Grasshopper montrant le changement du résultat d'une fonction de multiplication par le changement de la valeur du slider

La plupart des logiciels permettant l’intégration du paramétrique dans la conception utilisent des interfaces basées sur un langage de programmation visuel « Visual Programming » qui facilite leur utilisation par le biais d’assemblage d’éléments graphiques tel que des boites représentant des formules mathématiques et des flèches les liant pour représenter des relations.

Branko KOLAVERIC, 2000

L’architecture paramétrique devient nécessaire dans le processus de morphogenèse, en architecture paramétrique la répétition n’est pas atteinte par simple répétition mais par l’utilisation d’éléments similaires selon l’architecte Patrik Schumacher94. En effet, le calcul de ces formes et leur variations basé sur des formules mathématiques devient nécessaire pour simplifier leur construction et assemblage. L’architecture paramétrique a vu le jour à partir de la globalisation de l’architecture en tant qu’industrie, des concepts de plus en plus complexes, un désir de mieux s’intégrer avec l’environnement et une recherche de diminuer le temps de conception pour en diminuer les coûts. La modélisation est générée d’une façon instantanée et l’architecte est alors capable de visualiser instantanément la genèse de son projet sous n’importe quel angle. Un contrôle total est alors permis allant de la forme jusqu’aux matériaux. Fig. 64: Comparaison entre la conception traditionnelle et paramétrique (Source : Auteur)

La technologie du paramétrique est en constante évolution, de nouveaux ‘plugins’ ou modules d’extension95 ne cessent de voir le jour rapprochant de plus en plus le modèle numérique du bâtiment exécuté. Tels les plugins d’analyse structurelle ou d’impact sur l’environnement.

Fig. 65: Voronoi Morphologies, MATSYS design (2006), génération d’une structure à cellules à partir du diagramme de Voronoï

94 95

http://www.patrikschumacher.com/Texts/Parametricism%20as%20Style.htm Paquet qui complète un logiciel hôte pour lui apporter de nouvelles fonctionnalités. Wikipedia, 2017

Grâce à la puissance de traitement du cloud computing96 et de l’Intelligence Artificielle, les logiciels de conception générative ont la faculté de tester tous les scénario de conception et ainsi, de repousser les limites de la création et de trouver les solutions conceptuelles les plus optimales avec une intervention humaine diminuée qui se limite au choix de la solution la plus adéquate proposée.

Fig. 66 : Pavillon autrichien pour l'Expo de Shanghai, Vue extérieure et plan, SPAN and Zeytinoglu Architects (2010)

Les principaux avantages de la conception générative sont d’abord un gain considérable de temps, stimuler la créativité et explorer des formes non conventionnelles et totalement insoupçonnées, faire des économies et finalement créer une géométrie inédite.97 On peut résumer le processus de la conception générative en cinq étapes :  Le concepteur énonce les objectifs et les contraintes de conception, à l’aide d’un système de CAO, puis il définit des paramètres.  L’ordinateur utilise des algorithmes et son propre raisonnement pour générer des milliers de possibilités et analyser la performance de chacune.

Exploitation de la puissance de calcul ou de stockage de serveurs informatiques distants par l'intermédiaire d'un réseau, généralement internet. Wikipedia, 2017 97 https://www.autodesk.com/redshift/what-is-generative-design-2/

 Le concepteur passe en revue les différentes possibilités et réévalue les objectifs et les contraintes. L’ordinateur refait les calculs pour identifier la solution la plus adaptée.  Le concepteur fabrique le prototype à l’aide d’une fraiseuse ou d’une imprimante 3D puis retourne à l’étape 3 le cas échéant.

Fig. 68: Processus de conception générative (Source : Auteur)

Fig. 67: Colonnes générés par le processus de conception générative, Michael Riedel (2010)

L’influence grandissante du virtuel dans le façonnement des spatialités va redéfinir nos représentations de l’espace et changer nos repères. La société, le monde dans lequel nous vivons, tout devient superposition d’une multitude de systèmes complexes. On voit l’apparition de nouvelles visions architecturales issues des nouvelles représentations spatiales, visions qui restent assez virtuelless et utopiques. D’où vient un besoin de matérialiser ces utopies et par conséquent l’apparition de nouveaux outils de conception architecturaux qui permettent de générer ces espaces et de faciliter leur réalisation.

DEUXIEME PARTIE : APPROCHE ANALYTIQUE

TITRE

ANALYSE DE PROJETS

CHAPITRE I :

   

Conçu en 2006 par

avec

Toyo Ito, la Taichung

engendrant une transition fluide entre

Metropolitan

Opera

intérieur et extérieur et des opportunités

House est achevée dix

de rencontres entre le public, les artistes

ans après en 2016.

et les différentes formes d’arts, Ito

Fig. 69: Façade Située dans un parc ressemblant à une coupe transversale dans un quartier à forte

l’orthogonalité

surnomme

son

projet

ville

« Cave

sonore ».

densité de gratte-ciels à Taiwan, l’Opera House se compose de trois théâtres de 2000, 800 et 200 places respectivement. Le concept n’envisage pas l’idée de centre culturel comme un espace séparé mais plutôt comme une partie de la ville. Le bâtiment se développe à partir des lignes courbes du parc qui contraste Fig. 70: Vue extérieur

La forme de base est un simple parallélépipède, dont l’intérieur est composé d’une série de surfaces courbées tridimensionnelles qui brouillent les limites entre les murs, le plancher et le plafond et c’est en fait une seule et même surface continue. Comparable à un corps humain, l’édifice contient plusieurs organes tubulaires, qui créent une continuité entre l’intérieur et l’extérieur du bâtiment, et une connexion à la nature (Bouche, oreilles, nez…). La continuité spatiale intérieure qui se forme entre les tubes se voit interrompue au niveau des façades laissant apparaitre des coupes transversales. Fig. 71: Une unique surface forme la totalité de la structure

L’Opera House est accessible aux flux piétons des quatre différentes directions du bâtiment, Ito utilise l’édifice pour rediriger et intégrer la mobilité et la connectivité du tissu urbain environnant. L’architecte réinterprète et montre la complexité des relations entre la consommation, la mode, les arts et les médias dans l’organisation fonctionnelle et structurelle. Le lobby, la Plaza des arts, le grand hall, la black box, le théâtre, l’administration, le toit jardin, les galeries, les espaces de répétition, les circulations et services s’entremêlent pour créer une structure tridimensionnelle complexe et multicouche, dont la forme poreuse guide la fluidité.

Thêatres Foyer Services Fig. 72: Circulation des visiteurs

Fig. 73: Plan 2ème Etage

Ito cherche à dépasser les quadrillages uniformes de l’architecture Moderniste qui a restreint la créativité et la liberté d’expression formelle. Il propose un nouveau concept qu’il nomme « emerging grid » ou « quadrillage émergeant » système géométrique non linéaire, composé de tubes horizontaux et verticaux entrelacés, le quadrillage se lit d’une façon tridimensionnelle. C’est un « quadrillage topologique98 » qui remplace la grille cartésienne uniforme du 20ème siècle qui permet de créer des espaces organiques complexes. C’est en manipulant plusieurs couches de quadrillages interconnectées en 2D que la grille continue 3D émerge. Fig. 74: Quadrillage topologique tridimensionnel Branche des mathématiques concernant l’étude des déformations spatiales par des transformations continues. Wikipedia, 2017 98

Le processus conceptuel présente toutes les étapes de la conception numérique depuis la manipulation des esquisses à main levée, simulations et optimisations mais aussi jusqu’à l’usinage contrôlé par ordinateur des éléments constructifs et le contrôle de la géométrie à partir des paramètres acoustiques. Nous pouvons résumer le processus conceptuel en 10 étapes: 

Une

maquette

conceptuelle

traditionnelle qui matérialise le concept de base de l’architecte constitué d’une superposition de membranes qui va créer la spatialité cherchée. Cette

géométrie

traduite

réalisable

sophistiquée

processus grâce

est

conceptuelle aux

outils

informatiques.

Fig. 75: Maquette conceptuelle

 On programme un quadrillage de cercles approximatifs qui vont dissocier deux typologies de cercles de manière plus ou moins aléatoire.  Un modèle 3D abstrait le « voronoi raster node » permet de Fig. 76: Grille

simuler le dimensionnement spatial et structurel de chaque cercle.  La grille est superposées avec le programme spatio-fonctionnel et des points de contrôle sont utilisés pour que la structure

Fig. 78: Vornoi Raster Node

s’adapte

aux

ajustements

Fig. 77: Superposition du programme

effectués aux plans.  Le quadrillage est traduit en éléments constructifs 3D appelés

« Catenoids »

jouant

rôle

d’éléments

structurels et spatiaux à la fois et hébergeant des gaines techniques.

Fig. 79: Traduction de la grille en 3D

 Assemblage des Catenoids pour obtenir la structure de l’Opera.  Utilisation d’un algorithme pour lisser les surfaces des Catenoids pour obtenir l’apparence fluide Fig. 80: Assemblage des Catenoids des espaces intérieurs.

Fig. 81: Simulation acoustique, des circulations, structurelle

 Ensemble des étapes d’optimisation, de simulation et recherche des besoins acoustiques et structurels et aspects de sécurité qui sont gérés par un Modèle Structurel Général. 

Création de maquette réelle pour de

meilleures simulations.  Usinage des pièces structurelles à l’aide de machines CNC99.

Fig. 82: Maquette réelle

Machine-outil à commande numérique. Wikipedia, 2017

Le système structurel est développé en parallèle avec les méthodes de construction pour atteindre une liberté formelle

recherchée

d’une

façon

efficace

rationnelle.100 Un système de surfaces temporaires en acier est mis en place sur lequel viennent s’accrocher une armature de treillis soudés. Les surfaces sont recouvertes de béton projeté qui adhère bien aux surfaces courbées et permet d’éviter l’utilisation de

Fig. 84: Chantier en cours

coffrages couteux et qui perd du temps.

Fig. 83: Composition de l'armature

L’Opera House n’est pas seulement un espace de performance et d’art spatial, mais aussi un espace récréationnel pour les résidents locaux et un nouveau symbole pour les communautés artistiques internationales. La « Grotte Sonore » est un nouveau point de repère, une structure qui respire, un réseau combinant « institut » et « ville », « art » et « vie », « intérieur » et « extérieur ». Toyo Ito prend une position claire par rapport aux potentiels des technologies numériques à travers sa conception : « L’architecture que je cherche à atteindre transforme la géométrie euclidienne en une géométrie non linéaire basée sur la nature, parce que je ressens que les humains perdent leur sensibilité et leur vitalité à travers l’omniprésence de mêmes espaces urbains et architectonique. Les technologies informatiques libèrent l’architecture de la géométrie euclidienne. (…) Aujourd’hui les bâtiments sont considérés comme de simple “marchandises” dans les structures de l’économie et des médias; ce que nous cherchons en architecture sont des espaces vitaux authentiques, qui s’emparent physiquement de nous. Engageant un retour vers le passé, j’utilise les nouvelles technologies pour réaliser le nouveau rêve tangible dépassant le modernisme.» Toyo Ito101

100 101

http://forgemind.net/xoops/modules/news/article.php?storyid=650 Toyo ITO, 2012, DETAIL Magazine: Digital Processes, Traduit de l’anglais

Conçues par Aedas en 2012, ces deux tours jumelles de 29 étages servent de siège au conseil d’Abu Dhabi Investment et à la banque Al Hilal et se situent à Abou Dhabi aux Émirats arabes unis.

Les architectes se réfèrent principalement à la culture et à la nature comme sources d’inspiration principales pour le projet. L’enveloppe intègre Fig. 85: Vue extérieure

bâtiment

dans

son

contexte culturel et répond directement aux besoins du climat de la région. La forme et le style sont principalement inspirés par l’architecture Islamique traditionnelle qui applique les principes de géométrie à l’architecture.

Fig. 86: Concepts

Recouvrant chacune des façades est, sud et ouest des deux tours, les écrans solaires dynamiques sont des innovations automatisées composées d’unités triangulaires au total de 1049. Agissant comme des ombrelles en origamis, ces brises soleils dynamiques se déplient à différents angles en réponse à la trajectoire solaire pour optimiser l’ensoleillement de la façade. La géométrie de plis dynamiques dépasse les contraintes des persiennes classiques pour des bâtiments à formes complexes. Ce système est Fig. 87: Disposition des écrans sur la façade

inspiré

par

d’ombrages

mélange

retrouvées

des au

techniques Moyen-Orient

(Moucharabieh…etc.) et les systèmes naturels adaptatifs

qui

s’adaptent

aux

conditions

climatiques que l’on peut retrouver dans la région. Le mécanisme est alimenté par des Fig. 88: Modèle 3D simulant le pli

panneaux photovoltaïques qui recouvrent les deux toits inclinés vers le sud.

La forme en cocon des tours se base sur une forme géométrique pré-rationnelle, conçue à l’aide d’un outil de conception paramétrique pour atteindre un ratio optimale de surfaces entre les murs et les planchers. La forme générale est optimisée pour compléter le système d’ombrage. Partant de deux simples cylindres circulaires, puis une forme circulaire est divisée selon une combinaison de géométries circulaires pour réduire l’ensoleillement, générant une orientation naturelle. La forme des tours est ensuite sculptée autour des noyaux, plus étroite à la base et sommet, plus large au niveau des étages intermédiaires, et dépend largement des charges appliquées par le vent qui sont déterminée par des programmes informatiques.

Fig. 89: Plan du 13ème étage

Fig. 90: Le système d'enveloppes

L’enveloppe du bâtiment est double, une enveloppe intérieure composée d’un mur rideau étanche et l’autre extérieure composée d’un système de d’écrans solaires. Le mur rideau se compose de panneaux à dimensions variables. Les deux enveloppes sont distantes de 2 mètres. Une structure en treillis en acier inoxydable supporte l’enveloppe extérieure doublée de cadres dynamiques en aluminium et un maillage en fibres de

verre. Chaque unité de l’écran solaire est subdivisée en six écrans triangulaires qui se déplacent à l’aide de pistons. Des montants en porte-à-faux fixés à la structure principale percent le mur-rideau pour tenir la structure en treillis.102

La réalisation de ce projet dévoile encore le potentiel des algorithmes dans la communication du processus de conception aux différents corps de métier. En effet, l’équipe le nomme « le manuel de construction », qui est initialement

utilisé

pour

ajuster

géométrie de la tour aux dispositifs d’ombrage, mais qui par la suite va être adapté comme une méthode de capture

Fig. 91: Aperçu du logiciel

et de communication du processus de conception de tout le bâtiment.103

Outre son intrigante beauté géométrique, la façade à Moucharabieh Dynamique est très efficace pour la protection des tours contre les gains thermiques qui restent très problématique pour la plupart des bâtiments modernes dans les régions chaudes. Diminuant les gains solaires de 50%, la façade permet aussi une meilleur gestion et utilisation de l’éclairage naturelle. Al Bahar Towers démontre comment l’innovation des systèmes de conception et d’analyse numériques permet d’intégrer un bâtiment dans son contexte culturel par le recours à la modélisation paramétrique et algorithmique.

Fig. 92: Comparaison entre les système commun et le système complexe du moucharabieh 102 103

http://content.iospress.com/articles/journal-of-facade-design-and-engineering/fde0040 http://www.reneepuusepp.com/constructive-diagrams/

Conçu par les architectes Jakob + MacFarlane en 2013 dans le cadre de la réhabilitation architecturale du FRAC104 Centre (Collection publique d’art contemporain centré sur l’architecture expérimentale) comme greffe sur les bâtiments existants du centre à caractère militaire, et situé à Orléans, France. Les nouveaux locaux ont l’objectif de répondre aux attentes des publics

développer

nouvelles fonctionnalités.

de Fig. 93: Vue extérieure

Trois turbulences viennent déformer la surface

topographique

qui

entoure

bâtiment et qui constitue la cour publique. Cette surface accompagne le dénivellement naturel du site vers l’entrée du bâtiment et renforce le mouvement dynamique des trois excroissances qui s’étendent vers la ville. Les architectes ont choisi d’ouvrir le projet sur la ville grâce à cette façade urbaine qui va articuler le reste du bâtiment avec son contexte Fig. 94: Démarche conceptuelle: déformation de la surface

immédiat.

Cette

extension

architecturale s’impose par sa dimension

prototypique qui rappelle l’identité de la collection du FRAC. Une dichotomie se crée entre la sobriété des structures symétriques existantes et la complexité de la géométrie de facettes des Turbulences qui bouscule le visiteur et le déstabilise.

104

Fonds Régional d’Art Contemporain de la Région Centre. Wikipedia, 2017

Fig. 95: Façade diurne

Fig. 96: La façade nocturne

Le principe d’interaction avec l’environnement urbain est renforcé par l’ajout d’une peau digital sur les Turbulence à partir de l’association des artistes d’Electronic Shadow aux architectes. L’idée est de mettre en place une « façade média » à l’aide d’une centaine de diodes qui recouvriraient la façade donnant sur le boulevard. Cette peau reprend le concept de l’écran et du pixel et permet la genèse de plusieurs formes géométriques qui viennent se dessiner sur les facettes constituant la façade. Le bâtiment se dote alors d’un aspect interactif par le biais des changements apportés à la peau lumineuse en temps réel, à partir d’informations collectées (données climatiques..) mêlées aux scénarios d’animations programmés par les artistes. Les Turbulences se voient alors virées vers le virtuel par la fusion entre l’image et la matière. L’information devient un nouveau matériau de conception et de spatialisation.

La structure principale métallique tubulaire est doublée d’une structure secondaire portant les panneaux de couvertures extérieurs (panneaux d’aluminium pleins ou perforés) et intérieurs (bois). Chaque élément tubulaire est unique et singulier, conçu à l’aide de systèmes de modélisation paramétriques et techniques d’usinage avancées.

Fig. 97: Projet en cours de construction, vue de la double structure

L’intégralité de la structure a été conçue

numérique,

l’aide

rassemblant

l’outil les

différents corps du métier à un même fichier de modélisation. La base du bâtiment est habillée de panneaux de béton préfabriqués assurant la continuité avec la place.

Fig. 99: Garabit de l’assemblage des panneaux

Fig. 98: Modèle structurel

Jakob + MacFarlane entreprennent une approche à la fois conceptuelle et chirurgicale du tissu urbain pour requalifier le site en insérant des points de stabilité, ce geste architectural offre à la création contemporaine une image progressive et énergique. C’est une architecture qui vit, sensible aux flux urbains, l’image d’un lieu dédié à l’expérimentation, l’hybridation des arts et aux changements de l’architecture à l’ère du numérique. Dans ce projet, les technologies digitales sont utilisées premièrement d’une façon conceptuelle mais aussi comme moyen de fabrication, se basant sur des nouveaux matériaux à la recherche d’espaces plus flexibles.

Pavillon thématique conçu par l’agence

d’architecture

autrichienne soma à l’occasion de l’EXPO 2012 qui a eu lieu à Yeosu en Corée du Sud. Bâtiment majeur et

permanent

regroupant

de deux

l’expo, types

d’expositions, il incarne le thème des

«Côtes

des

Océans

Vivants » grâce à sa forme de poisson adossé à des massifs de Fig. 100: Vue extérieure

coraux.105

Les cônes sont initialement organisés selon une grille triangulaire basée sur la digue existante. La grille est par la suite tordue entre deux forces antagonistes, la terre et l’océan, et les besoins fonctionnels et spatiaux.

Fig. 101: Genèse du projet

L’organisation spatiale du bâtiment est inspirée par la dualité de notre perception de l’océan, telle une surface infinie et perspective immergée en profondeur. Les surfaces intérieures du bâtiment se tordent entre la verticalité des cônes en béton armé et l’horizontalité de la mezzanine engendrant des espaces fluides et continues rappelant le thème principal de l’EXPO.

105

http://www.lemoniteur.fr/article/yeosu-2012-architecture-mimetique-pour-une-exposition-internationaledediee-aux-oceans-17645077

Cette transition continue entre expériences contrastées apparait aussi à l’extérieur. Du côté de la mer on retrouve une agglomération de cônes verticaux qui définissent une nouvelle ligne côtière et cadrent des vues vers l’océan. Du côté opposé ou celui de l’expo se développe une toiture végétale horizontale à courbes de niveau définissant une sorte de paysage, ces courbes se transforment en lamelles qui habillent la façade cinétique faisant face à l’entrée de l’EXPO. Cette expérience multicouches rappelle au visiteur les vagues de l’océan à l’extérieur et sa profondeur et sinuosité une fois qu’il y entre.

Fig. 103: Coupe montrant la fluidité des espaces intérieurs

Fig. 104: Espace intérieur

Fig. 102: Concept spatio-fonctionnel

La façade principale est constituée d’une série de lamelles en polymère renforcé

fibres

verre

mouvement automatisé permettant à la

fois

créer

une

nouvelle

expérience spatiale tridimensionnelle en simulant différents mouvements mais

aussi

performances

d’améliorer

les

énergétique

bâtiment en contrôlant les conditions d’ensoleillement. Fig. 105: Façade cinétique et entrée

La façade améliore aussi la ventilation naturelle en captant et en guidant les vents à travers le bâtiment pendant les mi-saisons tempérées et non humides. Un système de planchers radiers utilisant l’eau de mer comme source d’énergie est utilisé comme régulateur alternatif de la température.106 La chorégraphie effectuée par la façade peut aussi bien se localiser sur une petite partie de la longueur ou sur l’ensemble du bâtiment. L’effet visuel analogue du mouvement des lamelles est intensifié par des bars LED linéaires pendant la nuit. Le mouvement, la géométrie, les matériaux et la lumière se retrouvent parfaitement interconnectés. La façade cinétique est alors capable de communiquer le thème de l’EXPO d’une façon innovante et émotionnelle.107 Fig. 106: Mécanisme de lamelles

Le pavillon One Ocean déploie sa topographie artificielle entre terre et mer grâce à une architecture

dynamique

fluide,

que

les

architectes ont voulue à l’image de l’océan, offrant des facettes contrastées. La façade cinétique est une véritable innovation technologique fondée sur des principes biomimétiques108. C’est la question environnementale

qui

conception.

programmes

Les

est

cœur de

simulation

numérique ont ainsi servi d’outils de contrôle et d’optimisation des performances énergétiques de cette architecture, qui met en œuvre des solutions techniques innovantes, notamment pour l’aération et la ventilation.109

Fig. 107: Cadrage de la vue par les cônes

106

http://www.transsolar.com/fr/projects/one-ocean-pavillon-expo-2012 http://bustler.net/news/2470/construction-photos-of-soma-s-thematic-yeosu-expo-pavilion 108 Démarche consistant à reproduire artificiellement des propriétés essentielles d’un ou plusieurs systèmes biologiques. Wiktionary, 2017 109 http://www.fraccentre.fr/upload/document/presse/2013/FILE_51c1953b54a76_press_13_dp_ouverture_fr.pdf/press_13_d p_ouverture_fr.pdf 107

CHAPITRE II :

NOUVELLES TECHNOLOGIES

ET EXPERIMENTATIONS

 

Fig. 108: Vue extérieure et intérieure de l'installation

Reef est une installation interactive qui redéfinit le rôle de l’architecture en utilisant des nouveaux matériaux innovants pour imprégner l’espace d’un certain comportement, tel un organisme. Reef ou «récif » s’inspire littéralement des fonds marins composés de plantes et micro-organismes inconscients mais sensibles à leur milieu et aux courants marins. L’installation est composée d’ailerons métalliques à base d’Alliage à mémoire de forme (AMF) qui bougent selon les mouvements des visiteurs.

Fig. 110: Modèle numérique de la structure

Fig. 109: Intérieure de l'installation

La structure est placée à l’intérieur d’une galerie d’art à mi-chemin entre l’intérieur et l’espace public extérieur qu’elle essaie de rapprocher l’un de l’autre et de connecter le scientifique et technologique à la réalité spatiale et quotidienne. Cette installation

est

rendue

possible

combinant des logiciels tel que Rhino110 ou Grasshopper111 à des matériaux

Fig. 111: Détail des ailerons

intelligents.

Les travaux de Philip Beesley pourraient être décrits comme des installations sculpturales expérimentales combinant architecture, arts visuels, informatique, ingénierie et biologie synthétique.

Fig. 112: Vue d'ensemble de l'installation

Fig. 113: Détail des membrane

« Epiphyte Chamber» exposée au Musée d’art contemporain de Seoul, est conçue comme un archipel de masses interconnectées qui miment les sensations humaines à travers des mouvements subtils et coordonnés. Les différentes masses sont reliées entre elle par des structures denses et canopées délicates composés de milliers d’éléments respirant et chuchotant d’une manière synchrone. Fig. 114: Plan 110 111

Logiciel de Conception assistée par ordinateur. Wikipedia, 2017 Plug-in du logiciel de CAO Rhinocéros. Wikipedia, 2017

Le visiteur se retrouve immergé dans cet espace intime et sensuel, observant l’organisme réagir à ses mouvements et

interactions.112

L’architecte

utilise

l’intelligence

artificielle, la fabrication numérique et les technologies interactives pour créer un environnement presque vivant. Un processus de Machine Learning113 est mis en place pour observer les interactions avec les visiteurs et ainsi évoluer son comportement exprimant des humeurs. Fig. 115: Coupe sur un amas

Fig. 117: Teensy2UDP, détection des mouvements

Fig. 118: Grasshopper, étude des interactions

Fig. 116: Système d'archivage des interactions

Conçu par une équipe d’architectes londonienne,

projet

puise

son

inspiration des grottes ornementales artificielles que l’on retrouve dans les jardins

des

villas

italiennes

Renaissance et qui reproduisent des spatialités grâce aux textures, jeux de lumières et échos sonores pour stimuler l’interaction

des

visiteurs

avec

paysage. Actualisé pour notre société numérique contemporaine, on obtient Fig. 119: Vue extérieure alors la cyber grotte urbaine.

112

http://philipbeesleyarchitect.com/sculptures/1312_MMCA_Epiphyte-Chamber/ L’apprentissage automatique concerne la conception, l’analyse, le développement et l’implémentation de méthodes permettant à une machine d’évoluer par un processus systématique, et ainsi de remplir des tâches difficiles par moyens algorithmiques plus classiques. Wikipedia, 2017 113

La recherche formelle s’effectue avec des objets recyclés qui sont par la suite assemblés avec une vigueur

mathématique

une

précision numérique. L’équipe agit alors comme des cyber-artisans transformant et connectant des objets trouvés pour obtenir la forme finale

opèrent Fig. 121: Vue intérieure Fig. 120: Assemblage d'une comme un essaim capable de convertir une multitude de simples facette de polypropylène

pavillon.

Ils

tâches en un meta-language114 de formes, mouvements et effets. La METAfolly est équipée de capteurs qui détectent la présence de visiteur, trois points d’accès interactifs garantissant trois différents types d’expériences de l’espace. L’enveloppe est constituée d’un maillage de 1300 facettes de polypropylène plissé regroupé en zones d’interaction et connectés à un microprocesseur arduino. Une structure fibreuse supporte l’enveloppe et transmet les informations aux différentes parties. Finalement un script gère la

Fig. 122: Microprocesseur Arduino synchronisation

entre la détection des mouvement et les

comportements sonores complexes de la METAfolly.115

Fig. 124: Principe d'interaction 114 115

Fig. 123: Axonométrie de la structure

Langage de description d'un autre langage formel ou informatique. Larousse, 2017 http://www.ecologicstudio.com/v2/project.php?idcat=3&idsubcat=4&idproj=120

One

Main

est

projet

d’aménagement

d’un

appartement au dernier étage d’un immeuble de bureaux, en collaboration avec dECOi architects. Les surfaces en bois ondulées constituant l’intérieur sont construites entièrement à partir de panneaux de bois contreplaqué à plis croisés utilisés habituellement dans les éléments structurels. La méthodologie de construction adoptée par le principal architecte du projet est très rationalisée et qui surpasse l’héritage multi-composants, multi-métiers habituel par une logique numérique (CAO-FAO116) unitaire.

Fig. 125: Vue intérieure

L’espace de bureau fonctionnel est « emprisonné » entre deux surfaces actives – le sol et le plafond – qui sont toutes deux « animées » par des attributs fonctionnelles tels que les évents ou les boitiers d’éclairage. La disposition spatiale de base est établie par le comptoir d’accueil, qui semble sortir du sol, ou par le plafond qui est « tiré » vers le bas en direction du sol pour la structure, ou vers le haut en direction du ciel pour la lumière. Fig. 126: Modèle 3D montrant le positionnement de la structure

Chaque pièce de l’intérieur a été fabriquée hors site à l’aide d’une puissante machine à commande numérique (CNC).

L’algorithme de conception a divisé les formes architecturales en éléments distincts pouvant être intégrés sur des panneaux. Le processus d’usinage a été rationnalisé pour des raisons de rapidité et d’économie.117

Fig. 127: Modèle 3D d'une partie du fauxplafond et du poteau 116

Fabrication assistée par ordinateur. Wikipedia, 2017 http://www.metsawood.com/fr/actualite-media/infos/Pages/Un-element-structurel-au-service-duninterieur-epoustouflant.aspx# 117

Inventés par l’équipe Self-Assembly Lab Team, les “Programmable

Materials”

matériaux

programmables sont conçus pour permettre une importante dynamique de forme et fonction, tout en Fig. 128: Bois imprimé rétractable

étant

aussi

rentables

que

des

matériaux

traditionnels, faciles à fabriquer et transporter mais aussi capable d’auto-assemblage. On peut citer parmi ces matériaux : des fibres de carbone programmables, des grains de bois imprimés, un composite textile customisé et d’autres formes de plastiques, qui offrent de nouvelles capacités, y compris un actionnement Fig. 129: Déformation des matériaux programmables

programmable,

détection

l’auto-

transformation.

Ces capacités ne requièrent aucune intervention électromécanique telle l’intégration de moteurs ou capteurs qui empêcheront d’atteindre la dynamique et flexibilité recherchée des matériaux. Pour cela l’équipe recours à des techniques d’impression 3D/4D à matériaux multiples, les progrès de la science des matériaux et les nouvelles capacités de simulation logicielle. Ces techniques permettent d’obtenir des matériaux qui changent de formes, d’apparence ou d’autres propriétés à la demande.

Fig. 130: Etapes du plissement de la fibre de carbone

Exemple : Fibre de Carbone Programmable : Les fibres de carbone ordinaires se caractérisent par une rigidité élevée, résistance à la traction et légèreté. En imprimant un matériau actif sur une fibre de carbone ordinaire on peut utiliser la chaleur comme un activateur qui va permettre de contrôler la fibre.118

118

Fig. 131: Image composite montrant la rétraction de la fibre http://www.selfassemblylab.net/ProgrammableMaterials.php

L’équipe Amalgamma a mis au point une technique d’impression 3D en utilisant le béton comme poudre d’impression pour réaliser des structures sophistiquées à grande échelle. Le béton prêt à l’emploi est d’abord extrudé couche par Fig. 132: Impression du béton

couche

partir

d’un

bras

robotique industriel. Il est ensuite posé sur un lit de matériaux granulaires, avant d’être déposé autour de la structure par un second outil sur mesure situé à l’extrémité de ce même bras de robot. Grâce à cette méthode, le béton qui en sort est d’une résolution très élevée. « Ce procédé a permis de concevoir des formes variées et volumétriques, par opposition aux formes verticales très droites obtenues jusqu’à présent dans l’impression de béton en 3D». Cette méthode peut être utilisée pour imprimer des objets tels qu’un ensemble de murs-plafond-plancher, ou encore un escalier. 119 Fig. 133: Colonne imprimée en béton

Fig. 134: Structure imprimée en utilisant la méthode d'Amalgamma

119

https://www.dezeen.com/2016/01/21/amalgamma-develops-3d-printing-concrete-technique-buildingstructures-bartlett/

Les systèmes d’écrans hybrides

Hyposurface

développés par l’agence dECOi architects est une série de dispositifs prêts à l’emploi qui agit comme une surface interactive à temps réel, l’Hyposurface peut

être

autoprogrammée

Fig. 135: Mouvement de l'Hyposurface

répondre aux interactions Fig. 136: Hyposurface en action

des utilisateurs de façon autonome.

Le mouvement de la surface se mêle alors aux pixels de chaque module lumineux pour agir comme un liquide contrôlé. Le tout est actionné par un système de pistons pneumatiques qui réagissent à des capteurs en temps réel. Cette technologie lie plusieurs

champs

disciplinaires :

ingénieurs,

programmeurs, mathématiciens et architectes.120

Fig. 139: Détail du module

120

Fig. 138: Ensemble de modules

http://www.hyposurface.org/

Fig. 137: Système de pistons

Expérience

qui

recherche

des

possibilités

d’avenir de la matérialisation architecturale, ce projet explore la possibilité d’appliquer des polymères électroactifs (EAP)121 à une échelle

Fig. 140: Composition des poches

architecturale.

Fig. 141: Poches en silicon contenant un polymère electroactif

Les EAPs offrent une nouvelle relation avec l’espace bâtie par leurs qualités uniques de matériau flexible dont la forme peut changer sans intervention mécanique. Les membranes sont contrôlées à l’aide de courants électriques et rattachées à des cadres flexibles qui leur permettent d’adopter plusieurs formes et configurations.122

Fig. 142: Structure suspendue Polymères dont la forme ou la taille changent lorsqu’ils sont stimulés par un champ électrique. Wikipedia, 2017 122 http://materiability.com/portfolio/shapeshift/ 121

L’InteractiveWall est un mur dynamique composé de sept murs séparés qui montrent des signes de réactions en temps-réel. Les composants fléchissent d’avant en arrière, affichant des motifs de lumière sur leurs peaux et émettant des sons en réponse à la présence d’un participant. L’architecture devient alors émotive, sensible et interactive.123

Fig. 143: Interaction du mur avec le public (Source : Auteur)

Fig. 144: InteractiveWall

L’étude de ces différentes installations et nouvelles technologies démontre qu’il existe bien une possibilité d’offrir une vision d’architecture personnelle, une architecture qui répond et interagit avec ses occupants. A cet égard, l’architecture s’engage dans un développement général qui se produit dans la société aujourd’hui, celui de la participation, personnalisation et customisation, qui suit l’évolution des technologies contemporaines. On cherche ici à développer une architecture émotive, une architecture vivante.

123

http://www.mdhosale.com/interactivewall/

TROISIEME PARTIE : APPROCHE CONCEPTUELLE

CHAPITRE I :

  

CONTEXTE D’INTERVENTION

Fig. 145: Contexte Général

Situé à l’ouest du Lac de Tunis, le Lac 3 est cerné par l’aboutissement de l’Avenue Habib Bourguiba au sud et la zone du Lac 1 au nord. Il se développe en parallèle avec

l’avenue

Mohamed l’avenue

République

peut le diviser en quatre

zones

séparées canaux Notre

par du

étude

le Lac. va

porter principalement

sur

les deux zones sudouest

que

l’on

nommera respectivement Zone A et Zone B.

Fig. 147: Axonmétrie du contexte au niveau de la ville de Tunis (Source : Auteur)

Fig. 146: Zones constituant le Lac 3

On peut remarquer différents types de rupture avec le Lac, d’abord une rupture matérielle ; l’infrastructure autoroutière au niveau de la zone ouest des berges du Lac Nord représente une barrière entre la ville et les quartiers du lac, entre autres le Lac 3. Les flux piétonniers en provenance de l’axe de l’Avenue sont alors redirigés vers l’avenue Fig. 148: Différentes ruptures (Source : Auteur) Mohamed V au lieu d’atteindre un aboutissement clair de l’axe. La continuité visuelle est aussi obstruée. Une certaine superposition de styles architecturaux peut être observée sur la longueur de l’axe de l’Avenue, une superposition de couches qui suit une certaine logique chronologique, encrant différentes périodes de l’histoire de la ville de Tunis. Or ces couches semblent s’estomper au niveau de l’avenue de la république, on pourrait alors suggérer le Lac 3 comme couche vierge sur laquelle on va essayer de matérialiser un aspect important de notre société contemporaine, celui du numérique.

Fig. 149: Deux axes, une finalité (Source : Auteur)

Un axe secondaire suit notre axe principale, c’est celui des arts qui suivent la même logique évolutive que leur support physiques (les bâtiments). De même on suggère que l’aboutissement (ou du moins la forme la plus récente) des arts se matérialise dans les arts numériques. En entremêlant ces deux axes on essaie d’effacer progressivement cette rupture.

Nous proposons en un premier temps, un aménagement urbain des Zones A et B, dans le cadre de la continuité des différents axes de la ville de Tunis avec le Lac 3. On étend d’abord l’axe de L’avenue vers la Zone B, son intersection avec l’axe reliant les deux zones va créer un événement urbain, un élément central duquel vont se propager des cercles. Tel des ondulations, ces cercles vont dessiner notre trame urbaine qui va être de nature concentrique et s’étendre jusqu’à la Zone A. On introduit ensuite la trame orthogonale pour assurer une continuité avec le centreville, ces deux trames vont générer des ilots, à trois niveaux de densités pour la Zone

(Vocation

Administrative

résidentiel) et moins denses pour la Zone B (Vocation Culturel et artistique). Une zone verte se développe entre la Zone A et B pour créer une transition. Les percées visuelles sur le lac sont maintenues à travers les différents axes principaux entre les ilots de la Zone A et par une stratification des bâtiments pour ne pas obstruer la vue en gardant les bâtiments résidentiels (R+1) du niveau des berges.

Fig. 151: Etapes de l'intervention urbaine (Source : Auteur) Fig. 150: Affectation des différentes hauteurs pour dégager les vues (Source : Auteur)

L’intervention permet alors de garder une certaine continuité avec l’axe de l’avenue Habib Bourguiba et les autres points d’accès au lac 3 (Rue de Ghana). La répartition des fonctions permet le rattachement de la zone A avec le quartier des affaires Mohamed V du côté ouest tout en maintenant un cadre de vie qui profite du lac pour la partie résidentiel du côté est. La partie reliant les deux zones se voit doté d’une surface verte et de passerelles permettant une simplicité d’accès des résidents aux activités culturelles de la zone B qui se voit accueillir une grande placette et des établissement culturels.

Fig. 152: Proposition d'aménagement de la Zone A et B du Lac 3 (Source : Auteur)

CHAPITRE II :

     

ORGANISME NUMERIQUE

La rupture observée au chapitre précédent se voit à peu près effacée après l’intervention urbaine. On se voit maintenant penser à une solution architecturale qui rétablira la continuité des axes, loin des objets architecturaux monotones du passé, mais un modèle architectural issu de la couche la plus récente, la couche du numérique. Un organisme conçu à partir de l’interconnexion des flux, d’un processus qui va prendre en compte les différents paramètres urbains et sociétaux. Un organisme évolutif et sensible aux espaces réels mais aussi virtuels, qui se verra traduire l’un mais aussi manifester l’autre. Cette recherche de matérialisation de la virtualité est possible grâce à différents outils de conception comme vu précédemment. Ce nouvel espace hybride, édifice et organisme à la fois se verra abriter les différentes manifestations de l’art numérique, qui semble être la vocation la plus appropriée, à la fois pour le relier à l’aboutissement de l’axe de l’évolution des arts au centre-ville mais aussi parce qu’il va partager les mêmes concepts qui ont vu la naissance de ces arts. Le cyberespace est alors rendu sensible et intelligible, à travers sa représentation matérielle. Cette couche virtuel qui est réduite à une retranscription sur nos écrans, nos vies numériques doivent se spatialiser et s’entremêler à nos espaces et corps. L’organisme numérique cherche alors à sensibiliser le public aux nouvelles formes d’arts et donne une nouvelle vision du numérique.

Le choix du site place le projet dans la zone A du projet Lac 3, pour son caractère culturel et la présence d’une grande place public. Se situant en parallèle à l’axe principale et à l’angle d’une intersection pour l’importance de son caractère signalétique. La rue

piétonne

augmente

caractère public.

Fig. 153: Intégration du site (Source : Auteur)

Fig. 154: Contexte immédiat (Source : Auteur)

Fig. 155: DualitĂŠ entre les espaces (Source : Auteur)

Fig. 156: Organigramme Fonctionnel (Source : Auteur)

FLUIDITE (1) Ce type d’activité artistique requiert une

dynamique d’espaces intérieurs qui permet des transitions fluides entre les espaces.

ECHANGE (2) Le volume se soulève d’un geste qui

attire le visiteur, et forme un espace de rencontre

propice

l’échange

artistique.

ADAPTABILITE (3, 4) La partie est du bâtiment est taillée de

façon à profiter pleinement de la vue sur le lac, l’enveloppe s’adaptera ensuite en déterminant

les

besoins

ensoleillement selon les activités.

INTERACTIVITE (5) Le bâtiment est habillé par une membrane d’interagir

extérieure pleinement

capable avec

les

visiteurs et l’environnement.

On la retrouve en rentrant sous forme de membrane intérieure, elle sert maintenant l’artiste aussi bien que le Fig. 157: Genèse du projet (Source : Auteur)

visiteur.

CONCLUSION GENERALE

Il s’avère évident que notre époque a besoin d’une nouvelle spatialité, un organisme numérique ; puisque le développement des arts numériques nous incite à visualiser et franchir les limites imposées entre la réalité et le virtuel. Une architecture évolutive et interactive nous parait être la direction à emprunter pour permettre à nos identités de s’épanouir au-delà des restrictions de nos interfaces numériques. L’utilisateur devient une interface, dont le corps navigue dans le monde actuel et l’esprit divague dans monde virtuel. Ainsi, il joue en premier lieu le rôle de médiateur entre les œuvres et leurs créateurs et en second lieu entre l’espace architectural généré et la dimension du virtuel. Ces besoins entrainent l’apparition de plusieurs paramètres reliés à l’environnement immédiat et les utilisateurs de cet organisme. D’où l’utilisation de l’outil de conception paramétrique semble être une étape indispensable dans le processus conceptuel pour ce type de projet.

BIBLIOGRAPHIE 

Henri Bergson, "L’ Évolution créatrice" (1907), Éd. PUF, coll. "Quadrige", chap. II, pp.138-140



Ernst KAPP, "Principes d’une philosophie de la technique" (1877), Ed. Vrin



Stiegler, Bernard, "Les objets spatiaux temporels", (2012)



Gilbert SIMONDON, "Du mode d’existence des objets techniques" (1958), Paris, Aubier, (2001), p. 12



PICON, Antoine, "Ville Numérique, Ville Evénement", (2009)



Florence de Méredieu , "Arts et Nouvelles Technologies", Larousse, (2003)



Deleuze, Gilles, "Différence et Répétitions", (1968), p269



Marion Roussel, "Architecture numérique et imaginaires du cyberespace", (2014)



Pierre Mounier, "Le livre et les trois dimensions du cyberespace", (2010)



William Gibson, "Neuromancien", 74-75, (1984)



Luigi MORETTI, "Luigi Moretti: Works and Writings", Ed. Princeton Architectural Press, (2002)

WEBOGRAPHIE



https://abracadabibliothesque.wordpress.com/tag/grammatisation



http://arsindustrialis.org/grammatisation



https://sites.google.com/site/decouvrirlaperspective/l-experience-de-brunelleschi



http://apden.org/wikinotionsindex.php?title=Economie_de_l%27information



http://www.futura-sciences.com/tech/definitions/informatique-informatique-553



http://philosophie.spip.ac-rouen.fr/IMG/pdf/va_vial_stephane.pdf



http://webdesobjets.fr/etude-gartner-8-milliards-objets-connectes-en-2017/



https://wearesocial.com/fr/blog/2017/01/digital-social-mobile-les-chiffres-2017



http://parcoursnumeriques-pum.ca/pour-une-definition-du-numerique



https://variations.revues.org/740



https://www.erudit.org/fr/revues/po/1982-v1-n2-po2515/040407ar.pdf



https://theconversation.com/le-numerique-en-culture-s-73780



https://www.rtbf.be/info/regions/detail_la-tour-cybernetique-de-nicolas-schoffer-enfinrestauree-a-liege?id=8231617



http://artspla-site-austral.ac-reunion.fr/IMG/pdf/art_numerique.pdf



https://unmondemoderne.wordpress.com/2012/01/15/lart-et-le-numerique-les-cahiers-dunumerique-sous-la-direction-de-jean-pierre-balpe/



http://www.sagamie.org/estampe/ColloqueVirtuel/ColloqueVirtuel-20022003R2.html



http://www.ac-grenoble.fr/action.culturelle/blogWP/wpcontent/uploads/2012/11/DP_VdP_donnees_insuffisantes.pdf



http://www.lumino-studio.fr/blog/definition-mapping-video-technique-de-projection-3d



http://artspla-site-austral.ac-reunion.fr/IMG/pdf/art_numerique.pdf



https://rslnmag.fr/cite/l-art-generatif-qu-est-ce-que-c-est/



http://www.multimedialab.be/cours/arts_numeriques/art_generatif.htm



https://www.olats.org/livresetudes/basiques/artstechnosnumerique/1_basiquesATN.php



http://www.lemonde.fr/economie/article/2016/11/28/la-tunisie-se-reve-en-hub-numeriqueau-maghreb_5039311_3234.html



http://www.ites.tn/wp-content/uploads/2017/03/platforme-digitale.pdf



http://kapitalis.com/tunisie/2017/02/07/la-strategie-tunisie-digitale-2020-en-debat-a-la-ctfci/



http://www.tekiano.com/2015/05/21/tunisie-10eme-edition-du-festival-des-arts-numeriquesfan-2015/



https://www.institutfrancais-tunisie.com/?q=node/11718



http://createc.tn/la-tunisie-sanime/



http://www.openlivinglabs.eu/livinglab/digiart-living-lab-tunis-nabeul



http://hypermedia.univ-paris8.fr/pierre/virtuel/virt1.htm



http://mouchette.org/cv/topologique.pdf



http://www.journaldemontreal.com/2016/11/29/quest-ce-quun-nomade-numerique



http://www.syti.net/Cybernetics.html



http://www.carnetsdegeographes.org/carnets_recherches/rech_02_02_Desbois.php



http://www.frac-centre.fr/collection-art-architecture/novak-marcos-58.html?authID=132



http://www.zakros.com/liquidarchitecture/liquidarchitecture.html



http://www.dub40.be/simnia/ntca/memoire/class/cadreset_class.htm



http://desteceres.com/heterotopias.pdf



https://www.academia.edu/1739597/DIGITAL_ARCHITECTURE_thesis_of_master_degree _in_architecture



http://neva.crai.archi.fr/wordpressFr/wp-content/plugins/Lab_BD/media/pdf/MESBFelipe.pdf



http://www.patrikschumacher.com/Texts/Parametricism%20as%20Style.htm



http://forgemind.net/xoops/modules/news/article.php?storyid=650



http://content.iospress.com/articles/journal-of-facade-design-and-engineering/fde0040



http://www.reneepuusepp.com/constructive-diagrams/



http://www.lemoniteur.fr/article/yeosu-2012-architecture-mimetique-pour-une-expositioninternationale-dediee-aux-oceans-17645077



http://www.transsolar.com/fr/projects/one-ocean-pavillon-expo-2012



http://bustler.net/news/2470/construction-photos-of-soma-s-thematic-yeosu-expo-pavilion



http://philipbeesleyarchitect.com/sculptures/1312_MMCA_Epiphyte-Chamber/



http://www.ecologicstudio.com/v2/project.php?idcat=3&idsubcat=4&idproj=120



http://www.metsawood.com/fr/actualite-media/infos/Pages/Un-element-structurel-auservice-dun-interieur-epoustouflant.aspx#



http://www.selfassemblylab.net/ProgrammableMaterials.php



https://www.dezeen.com/2016/01/21/amalgamma-develops-3d-printing-concrete-techniquebuilding-structures-bartlett/



http://www.hyposurface.org/



http://materiability.com/portfolio/shapeshift/



http://www.mdhosale.com/interactivewall/

TABLE DES FIGURES Fig. 1: Outils de la préhistoire _________________________________________________________ 13 Fig. 2 : L’interprétation organiciste de Ernst Kapp _______________________________________ 14 Fig. 3: Spatialisation de la parole (Source : Auteur)_______________________________________ 14 Fig. 4: Segmentation du langage (Source : Auteur) _______________________________________ 15 Fig. 5: Codage / Décodage (Source : Auteur) ____________________________________________ 16 Fig. 6: Principe de la perspective de Brunelleschi ________________________________________ 16 Fig. 7: Perspectographe de George Adams _____________________________________________ 17 Fig. 8: Perspectographe ______________________________________________________________ 17 Fig. 10: Oeil humain __________________________________________________________________ 17 Fig. 10: Composantes d'un appareil photo ______________________________________________ 17 Fig. 11: Pixels vus au microscope _____________________________________________________ 18 Fig. 12: Principe de la numérisation (Source : Auteur) ____________________________________ 19 Fig. 13: L'ENIAC (un des premiers ordinateurs conçu en 1941) ____________________________ 21 Fig. 14: Internet des objets ____________________________________________________________ 21 Fig. 15: Analogique / Numérique ______________________________________________________ 22 Fig. 16: Minitel ______________________________________________________________________ 23 Fig. 17: Visualisation du Big Data (Ensemble de données volumineuses collectées et échangées sur les réseaux sociaux représentant des enjeux majeurs pour les entreprises) ________ 23 Fig. 18: Machine CNC ________________________________________________________________ 24 Fig. 19: Ligne de code en langage C ____________________________________________________ 24 Fig. 20: MyConnect de Sasa Spacal & Anil Podgornik (2016) ______________________________ 25 Fig. 21: Tour Cybernétique, Nicolas Schöffer (1961) _____________________________________ 26 Fig. 22: data.tron, Ryoji Ikeda (2008) ___________________________________________________ 27 Fig. 23: Brevet d'une data suit _________________________________________________________ 28 Fig. 24: Comparaison entre œuvre numérique et œuvre classique (Source : Auteur) _________ 28 Fig. 25: Fonctionnement d'un algorithme (Source : Auteur) _______________________________ 29 Fig. 26: Ladytron (Groupe électronique) (2011) __________________________________________ 29 Fig. 27: accretor, Mitchell Whitelaw (2015) ______________________________________________ 30 Fig. 28: Solaris (Modèle 3D), Maxim Zhestkov (2017) ____________________________________ 30 Fig. 29: The cake is a lie (Art ASCII) ____________________________________________________ 31 Fig. 30: Skyline, Raven Kwoks (2015) ___________________________________________________ 31 Fig. 31: Performance de Maya Kodes, artiste holographique interactive ____________________ 32 Fig. 32: Image générée par une intelligence artificielle "Image Style Transfer" (2016) _________ 32 Fig. 33: Part des technologies de l'information et de la communication dans le PIB en Tunisie 33 Fig. 34: Hamju à l'E-Fest (2016) _______________________________________________________ 34 Fig. 35: Actualisation d'une graine (Source : Auteur) _____________________________________ 37 Fig. 36: Modélisation 3D du Ruban Möbius _____________________________________________ 38

Fig. 37: Plan du métro de Shanghai qui en 2016 atteint une longueur de 588 km _____________ 39 Fig. 38: Relation entre les différents espaces liés à l'Homme (Source : Auteur) ______________ 39 Fig. 39: Schématisation de la réalité virtuelle ____________________________________________ 40 Fig. 40: Dualité Corps/Esprit (Source : Auteur)___________________________________________ 40 Fig. 41: Principe du système (Source : Auteur) __________________________________________ 41 Fig. 42: Principe de la Cybernétique (Source : Auteur) ____________________________________ 41 Fig. 43: Plugin City, Archigram, Coupes (1965) __________________________________________ 42 Fig. 44 Electronic Urbanism, Takis Zenetos, Plan et Section (1974) ________________________ 42 Fig. 45: Couches composant le cyberespace (Source : Auteur) ____________________________ 43 Fig. 46: Représentation d'artiste du Cyberespace Blame!, Tsutomu Nihei (1998) _____________ 44 Fig. 47: Propriétés du Cyberespace78 (Source : Auteur) ___________________________________ 44 Fig. 48: The City in the Image of Man, Coupe, Paolo Soleri (1969) __________________________ 45 Fig. 49: Coupe du Cimetière de la Ville de Chaux, Nicolas Ledoux (1804) ___________________ 45 Fig. 50: Beachness, NOX Architects (1999) _____________________________________________ 46 Fig. 51: Eduction: The Alien Within, Marcos Novak (2001) ________________________________ 46 Fig. 52: 4 vues d'un forme transArchitecturale quadridimensionnel ________________________ 47 Fig. 53: Degrés de virtualité (Source : Auteur) ___________________________________________ 47 Fig. 54: De l'autre côté du miroir, L. Carroll (1871) _______________________________________ 48 Fig. 55: Métaphore du miroir (Source : Auteur) __________________________________________ 48 Fig. 56: Objets Isomorphes et leurs algorithmes, Karl Chu (2011) __________________________ 49 Fig. 57: Villa NURBS, Vue extérieure, plan et maquette numérique, Enric Ruiz-Geli (2000) _____ 50 Fig. 58: Déformations morphologiques, Non-Linear Architecture Workshop at Tsinghua University (2010) _______________________________________________________________ 50 Fig. 59: stadium N, Maquette et diagramme, Luigi Moretti (1960) __________________________ 51 Fig. 60: Interface de Grasshopper, Rhinoceros 3D en arrière-plan __________________________ 51 Fig. 62: Rural Native, Michaela Kolle (2014) _____________________________________________ 52 Fig. 62: Dynamic Skeleton, Adi Levy (2015) _____________________________________________ 52 Fig. 63: Script de Grasshopper montrant le changement du résultat d'une fonction de multiplication par le changement de la valeur du slider ______________________________ 52 Fig. 64: Comparaison entre la conception traditionnelle et paramétrique (Source : Auteur) ____ 53 Fig. 65: Voronoi Morphologies, MATSYS design (2006), génération d’une structure à cellules à partir du diagramme de Voronoï __________________________________________________ 53 Fig. 66 : Pavillon autrichien pour l'Expo de Shanghai, Vue extérieure et plan, SPAN and Zeytinoglu Architects (2010) _____________________________________________________ 54 Fig. 67: Colonnes générés par le processus de conception générative, Michael Riedel (2010) _ 55 Fig. 68: Processus de conception générative (Source : Auteur) ____________________________ 55 Fig. 69: Façade ressemblant à une coupe transversale ___________________________________ 59 Fig. 70: Vue extérieur_________________________________________________________________ 59 Fig. 71: Une unique surface forme la totalité de la structure _______________________________ 59 Fig. 72: Circulation des visiteurs _______________________________________________________ 60

Fig. 73: Plan 2ème Etage _____________________________________________________________ 60 Fig. 74: Quadrillage topologique tridimensionnel ________________________________________ 60 Fig. 75: Maquette conceptuelle ________________________________________________________ 61 Fig. 76: Grille ________________________________________________________________________ 61 Fig. 77: Superposition du programme __________________________________________________ 61 Fig. 78: Vornoi Raster Node ___________________________________________________________ 61 Fig. 79: Traduction de la grille en 3D ___________________________________________________ 61 Fig. 80: Assemblage des Catenoids ____________________________________________________ 62 Fig. 81: Simulation acoustique, des circulations, structurelle ______________________________ 62 Fig. 82: Maquette réelle ______________________________________________________________ 62 Fig. 83: Composition de l'armature _____________________________________________________ 63 Fig. 84: Chantier en cours_____________________________________________________________ 63 Fig. 85: Vue extérieure _______________________________________________________________ 64 Fig. 86: Concepts ____________________________________________________________________ 64 Fig. 87: Disposition des écrans sur la façade ____________________________________________ 64 Fig. 88: Modèle 3D simulant le pli ______________________________________________________ 65 Fig. 89: Plan du 13ème étage _________________________________________________________ 65 Fig. 90: Le système d'enveloppes ______________________________________________________ 65 Fig. 91: Aperçu du logiciel ____________________________________________________________ 66 Fig. 92: Comparaison entre les système commun et le système complexe du moucharabieh _ 66 Fig. 93: Vue extérieure _______________________________________________________________ 67 Fig. 94: Démarche conceptuelle: déformation de la surface _______________________________ 67 Fig. 95: Façade diurne ________________________________________________________________ 68 Fig. 96: La façade nocturne ___________________________________________________________ 68 Fig. 97: Projet en cours de construction, vue de la double structure ________________________ 68 Fig. 98: Modèle structurel _____________________________________________________________ 69 Fig. 99: Garabit de l’assemblage des panneaux __________________________________________ 69 Fig. 100: Vue extérieure ______________________________________________________________ 70 Fig. 101: Genèse du projet ____________________________________________________________ 70 Fig. 102: Concept spatio-fonctionnel ___________________________________________________ 71 Fig. 103: Coupe montrant la fluidité des espaces intérieurs _______________________________ 71 Fig. 104: Espace intérieur _____________________________________________________________ 71 Fig. 105: Façade cinétique et entrée ___________________________________________________ 71 Fig. 106: Mécanisme de lamelles ______________________________________________________ 72 Fig. 107: Cadrage de la vue par les cônes _______________________________________________ 72 Fig. 108: Vue extérieure et intérieure de l'installation _____________________________________ 74 Fig. 109: Intérieure de l'installation _____________________________________________________ 74 Fig. 110: Modèle numérique de la structure _____________________________________________ 74

Fig. 111: Détail des ailerons ___________________________________________________________ 75 Fig. 112: Vue d'ensemble de l'installation _______________________________________________ 75 Fig. 113: Détail des membrane ________________________________________________________ 75 Fig. 114: Plan _______________________________________________________________________ 75 Fig. 115: Coupe sur un amas __________________________________________________________ 76 Fig. 116: Système d'archivage des interactions __________________________________________ 76 Fig. 117: Teensy2UDP, détection des mouvements ______________________________________ 76 Fig. 118: Grasshopper, étude des interactions ___________________________________________ 76 Fig. 119: Vue extérieure ______________________________________________________________ 76 Fig. 120: Assemblage d'une facette de polypropylène ____________________________________ 77 Fig. 121: Vue intérieure _______________________________________________________________ 77 Fig. 122: Microprocesseur Arduino ____________________________________________________ 77 Fig. 123: Axonométrie de la structure __________________________________________________ 77 Fig. 124: Principe d'interaction ________________________________________________________ 77 Fig. 125: Vue intérieure _______________________________________________________________ 78 Fig. 126: Modèle 3D montrant le positionnement de la structure ___________________________ 78 Fig. 127: Modèle 3D d'une partie du faux-plafond et du poteau ____________________________ 78 Fig. 128: Bois imprimé rétractable _____________________________________________________ 79 Fig. 129: Déformation des matériaux programmables ____________________________________ 79 Fig. 130: Etapes du plissement de la fibre de carbone ____________________________________ 79 Fig. 131: Image composite montrant la rétraction de la fibre ______________________________ 79 Fig. 132: Impression du béton _________________________________________________________ 80 Fig. 133: Colonne imprimée en béton __________________________________________________ 80 Fig. 134: Structure imprimée en utilisant la méthode d'Amalgamma _______________________ 80 Fig. 135: Mouvement de l'Hyposurface _________________________________________________ 81 Fig. 136: Hyposurface en action _______________________________________________________ 81 Fig. 137: Système de pistons __________________________________________________________ 81 Fig. 138: Ensemble de modules _______________________________________________________ 81 Fig. 139: Détail du module ____________________________________________________________ 81 Fig. 140: Composition des poches _____________________________________________________ 82 Fig. 141: Poches en silicon contenant un polymère electroactif ___________________________ 82 Fig. 142: Structure suspendue_________________________________________________________ 82 Fig. 143: Interaction du mur avec le public (Source : Auteur) ______________________________ 83 Fig. 144: InteractiveWall ______________________________________________________________ 83 Fig. 145: Contexte Général ____________________________________________________________ 87 Fig. 146: Zones constituant le Lac 3 ___________________________________________________ 87 Fig. 147: Axonmétrie du contexte au niveau de la ville de Tunis____________________________ 87 Fig. 148: Différentes ruptures (Auteur) _________________________________________________ 88

Fig. 149: Deux axes, une finalité _______________________________________________________ 88 Fig. 150: Affectation des différentes hauteurs pour dégager les vues ______________________ 89 Fig. 151: Etapes de l'intervention urbaine (Auteur) _______________________________________ 89 Fig. 152: Proposition d'aménagement de la Zone A et B du Lac 3 (Auteur) __________________ 90 Fig. 153: Contexte immédiat (Auteur) __________________________________________________ 93 Fig. 154: Intégration du site (Auteur) ___________________________________________________ 93 Fig. 155: Dualité entre les espaces (Auteur) _____________________________________________ 94 Fig. 156: Organigramme Fonctionnel (Auteur) ___________________________________________ 94 Fig. 157: Genèse du projet (Auteur) ____________________________________________________ 95