Les rendus 3D dans les concours d'architecture by Lotfi ADJABI

A D J A B I L o t f i

3 D

L e sr e n d u s

D a n sl e sc o n c o u r sd ’ a r c h i t e c t u r e

3 D

L e sr e n d u s

D a n sl e sc o n c o u r sd ’ a r c h i t e c t u r e F a s c i n a t i o nv i r t u e l l eo ur é a l i t én u mé r i q u e?

F a s c i n a t i o nv i r t u e l l eo ur é a l i t én u mé r i q u e?

L es u j e tr e s t eàmo ns e n sa s s e zo u v e r ta ud i a l o g u ee ti lp r é s e n t eu n e n o t i o nàa b o r d e ra v e cp l u sd ’ i n t é r ê tp a rl e sa r c h i t e c t e sc a rl e si ma g e sd e s y n t h è s e ss o n tl e sp r e mi è r e sr e p r é s e n t a t i o n sr é a l i s t e s ,d up r o j e t i ma g i n é , a v a n t q u ’ i l n e s o i t c o n s t r u i t e t d o n cl ap r e mi è r e a p p r o c h e p o u rl e ma i t r ed ’ o u v r a g e , l ec l i e n t , l ep u b l i cc o n c e r n ée tl e sf u t u r su s a g e r sd ’ u n b â t i me n T .

L e sr e n d u s3 dD a n sl e sc o n c o u r sd ’ a r c h i t e c t u r e

L er e n d u3 de s td e v e n uu nd o c u me n tàp a r te n t i è r ed a n sl e st r a v a u x d ’ a r c h i t e c t u r e , i l amê me u n e i mp o r t a n c e ma j e u r e d a n sl e s e n so ùc e r e n d u 3 de s tp r o d u i tp o u rr e p r é s e n t e re x a c t e me n tl er é s u l t a tf i n a lq u ’ a u r au n b â t i me n tàl af i nd es ar é a l i s a t i o n . C e p e n d a n ts i l er e n d ue s tp r é s e n t é d ’ u n ef a ç o nàd i s s i mu l e rc e r t a i n sé l é me n t sa r c h i t e c t u r a u xp a ru n e r e p r é s e n t a t i o nq u i n ’ e s tp a sf i d è l eàl ar é a l i t é , o np e u tv i t es er e t r o u v e r d a n sl al i mi t ed el af a s c i n a t i o no ul ’ e x a g é r a t i o n .

A D J A B I L o t f i

S o u sl ad i r e c t i o nd ec h r i s t o p h eh u o n

3 D

L e sr e n d u s

D a n sl e sc o n c o u r sd ’ a r c h i t e c t u r e F a s c i n a t i o nv i r t u e l l eo ur é a l i t én u mé r i q u e?

S o u sl ad i r e c t i o nd ec h r i s t o p h eh u o n

A D J A B I L o t f i

E c o l en a t i o n a l es u p é r i e u r ed ’ a r c h i t e c t u r ed en a n c y Ma s t e r2S p é c i a l i s a t i o nA r c h i t e c t u r ei n g e n i e u r i ee te n v i r o n n e me n t

Source image page de gardeÂ : ÂŠ https://www.artefactorylab.com/zaha-hadid/

Avant-propos

a thématique élaborée, aborde un sujet d’actualité, auquel plusieurs professionnels et chercheurs en design graphique et la représentation en architecture s’intéressent, cependant il reste un domaine peu traité par les architectes, malgré son importance et la place qu’il occupe aujourd’hui dans les rendus et travaux d’architecture. Les rendus 3D ne sont pas associés à une réglementation précise qui puisse contrôler son influence et déterminer où s’arrête son intérêt, cela implique donc qu’il échappe au contrôle et tend parfois à faire l’objet de certains excès. La thématique développée devient encore plus intéressante et trouve tout son intérêt quand on se rend compte qu’il y a très peu d’architectes qui ont écrit sur ce sujet particulier. Mais l’absence de références qui traitent la question d’une façon directe est une motivation supplémentaire pour contribuer à donner sur le sujet la vision d’un architecte tout en tenant compte des travaux et des visions développées par d’autres professionnels issus de différents domaines.

Dans mon approche du sujet sur les images de synthèse, j’ai essayé dans un premier temps de déterminer les lignes directrices qui vont guider ce rapport. Il est ici question d’étudier les images de rendus 3d dans un contexte précis, celui des concours d’architecture. Il est clair que la production des images de rendu 3d qui sont dans la limite de la fascination sont celles utilisées dans les concours, afin de se différencier des autres projets. J’ai donc orienté mon travail sur cette thématique pour tenter de comprendre et d’identifier les différents éléments qui composent l’image de synthèse ainsi que les types de rendus 3d en fonction de leur contexte d’utilisation, par la suite, je me suis intéressé au jugement de ces images de synthèse dans les concours d’architecture et leur importance dans l’appréciation du projet à travers

des analyses des images de concours, en tenant compte de la composition des jurys de concours. Ensuite, je me suis appuyé sur des entretiens avec les différents intervenants d’un projet d’architecture et des analyses comparatives entre des images de rendu 3d et des photographies des projets une fois réalisés.

Le sujet, reste à mon sens assez ouvert au dialogue et présente une notion à aborder avec plus d’intérêt par les architectes car les images de synthèses sont les premières représentations réalistes, du projet imaginé, avant qu’il ne soit construit et donc la première approche pour le maitre d’ouvrage, le client, le public concerné et les futurs usagers d’un bâtiment.

Remerciements Je remercie, Christophe HUON, mon directeur d’étude, pour la richesse de nos conversations, la justesse de ses appréciations et les larges horizons de pensée auxquels il m’a ouvert.

Je tiens également à remercier les personnes qui ont participé à la relecture de mon mémoire et m’ont fait part de leurs précieuses remarques.

Sommaire Avant-propos.....................................................................................................................3 Remerciements.................................................................................................................7 Sommaire...........................................................................................................................9 Introduction......................................................................................................................11 I-Le rendu 3D en architecture et la perception du réel.......................................12 A- La maitrise de la représentation..............................................................................14 B- Ambiances et texturing 3D.......................................................................................20 C- Le rôle des images de synthèse dans la perception du réel..........................................25 II-Le rendu 3D dans les concours d’architecture : intervention dans le réel....28 A- La place des images de synthèse dans le rendu de concours.......................................30 B- La composition d’un jury de concours.......................................................................35 C- Charte d’éthique de la 3D........................................................................................38 D- Modifier le réel sans dépasser l’image d’architecture.................................................40 III-La pertinence des rendus 3D dans les concours d’architecture...................46 A- Rendus 3D et projets réalisés (Le passage du virtuel au réel).......................................48 B- La pertinence des rendus 3D dans les concours d’architecture.....................................62 C- D’autres modes de production graphique comme alternatives aux rendus 3D.................65 Conclusion........................................................................................................................74 Bibliographie.................................................................................................................. 77 Annexes............................................................................................................................83

Introduction

’image de synthèse en architecture nous permet de comprendre le réel. Elle s’établie comme signe et comme une première interprétation, elle est déjà signifiante et donne un sens au réel. Devant l’image 3D l’indifférence n’est pas souvent permise, elle retranscrit une vision du projet face à laquelle il faut s’exprimer sur sa nature et les éléments représentés. L’image 3D demande une réaction dont il faut saisir les modalités de son influence, notamment lors des décisions importantes en l’occurrence la sélection des projets lauréats dans les concours d’architecture. Le rendu 3D est une construction individuelle de notre rapport au réel. Cette dernière peut prendre de multiples formes, certaines concrètes et d’autres bien moins claires à priori relatives à notre sensibilité aux matériaux et les ambiances exprimées. S’approprier une image 3D, la lire, l’analyser et l’interpréter est aussi une construction visuelle qui détermine la compréhension et la perception du projet d’architecture. L’image de synthèse dans les concours d’architecture introduit souvent des décalages à travers les représentations voire les ambiances créant ainsi des ruptures qui nous permettent de comprendre et d’interpréter le réel de différentes manières.

L’image de synthèse nous donne un aperçu mais à quel degré cet aperçu est –il fiable ? du moment qu’il est le résultat d’une succession de choix, notamment sur les points de vue qui montrent le projet, le traitement des textures et la présentation des ambiances.

I- Le rendu 3d en architecture et la perception du rĂŠel

12 Source : https://www.flickr.com/photos/luxigon/33852788652/in/photostream/.

e rendu 3d est devenu un document à part entière dans les travaux d’architecture, il a même une importance majeure dans le sens où, ce rendu 3d est produit pour représenter exactement le résultat final qu’aura un bâtiment à la fin de sa réalisation. Cependant si le rendu est présenté d’une façon à dissimuler certains éléments architecturaux par une représentation qui n’est pas fidèle à la réalité, on peut vite se retrouver dans la limite de la fascination ou l’exagération. Dans ce cas précis, il n’est pas intéressant d’avoir recourt à la 3D photo-réaliste. Il est nettement préférable d’utiliser d’autres moyens de représentation non réaliste car ces derniers, même s’ils tendent à être les plus fidèles possible à la réalité, l’erreur est permise. À l’inverse du rendu 3D photo-réaliste, où on représente des conditions réelles en termes de lumière, de matériaux, d’angle de vue, de justesse des dimensions et surtout de l’interaction de ces différents paramètres entre eux d’un côté et leur insertion dans l’environnement existant de l’autre. Tous ces éléments de rendu 3D obligent une maitrise poussée et accrue pour aboutir à des résultats justes, qui ne faussent pas la lecture architecturale du projet, mais au contraire améliorent la qualité architecturale lors de la conception du projet dans un premier temps, et facilitent la compréhension du projet et sa mise en valeur dans le champ virtuel, en vue de sa réalisation et sa concrétisation sur le champ réel.

Le rendu 3d en architecture et la perception du réel

A- La maitrise de la représentation

Afin de mieux comprendre l’importance des rendus 3D, il est primordial dans un premier temps de cerner les usages qu’ils peuvent avoir et de comprendre par qui ils sont réalisés et quels sont les styles graphiques utilisés pour aboutir à des images de rendu. Avant d’aborder la question de la maitrise de la représentation, il faut d’abord introduire les deux notions : « image de synthèse » et « image photo-réaliste ». Une image « photo-réaliste » est un rendu proche d’un résultat photographique, le rendu est réalisé à partir d’une simulation de toutes les caractéristiques d’un appareil Photo (ouverture, diaphragme etc.) dans un modèle virtuel qui reproduit, avec un grand degré de complexité, les caractéristiques physiques du monde réel (lumière, végétation, matériaux, etc.) : il s’agit d’une photographie virtuelle (figure1).

figure 1 : Data center (Metz) – projet réalisé par Gens architectes– image réalisée par Alexandre Besson. Source : http://alexandre-besson.com/portfolio/gens-association-liberale darchitecture/.

Le rendu 3d en architecture et la perception du réel

Par contre l’image de synthèse est une image basée sur une modélisation et un calcul de rendu très poussés, cette image fait l’objet, d’un important traitement graphique au moment du rendu, qui est proche de l’esthétique de certains films d’animation ou jeux vidéo (figure 2).

figure 2 : La Fondation Louis Vuitton – projet réalisé par Frank Gehry – image réalisée par ArtfactoryLab. Source : https://www.artefactorylab.com/category/image/.

Les images de synthèse et les images photo-réalistes peuvent être associées au même registre, qui est celui de la mise en valeur de l’architecture dans le sens où un projet, un bâtiment est présenté sous son meilleur jour. C’est ainsi que le contexte d’usage qui conditionne l’attente que nous avons par rapport aux images de type « réaliste », dans ce sens M-M Ozdoba1, évoque la notion de style

1 M-M Ozdoba ; Marie- Madeleine Ozdoba, architecte et docteure en histoire et théorie des arts, article en ligne, intervention à la table ronde « Images de synthèse et photographies en architecture. Réalité, réalisme », Cité de l’Architecture et du Patrimoine, Paris, 2013.

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graphique avec différents styles de synthèse et de rendu réaliste. D’après elle, le choix d’un style de rendu est un moyen efficace de faire porter des récits au projet de manière implicite, par le biais de l’image. Lors du concours des Halles (Figure 3) le style de rendu des images du projet de l’agence Berger & Anziutti accentue le lien à la nature, tandis que les images du projet des agences Mimram et Leclercq mettent davantage en valeur les aspects structurels et techniques.

figure 3 : Images du concours des Halles : en haut, le projet Berger&Anziutti, en bas, le projet Mimram/ Leclercq. Source : https://picturingarchitecture.files.wordpress.com/2013/06/les-halles.jpg.

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De ce fait, le critère dominant, lors de la mise en œuvre de ces images, n’est pas qu’ils soient plus ou moins « réalistes » dans le sens de « faire illusion », mais le message que l’on souhaite faire passer. Par exemple, selon le style de rendu choisi, un projet s’exprimera comme plutôt technologique, plutôt écologique, plutôt classique, etc.

Il existe plusieurs agences de réalisation spécialisées dans la représentation de projets en architecture, ces agences ont pour but de répondre à des commandes faites par des architectes. Chaque agence se réfère à un style de rendu différent pour produire des images de synthèse ou des images photo-réalistes en fonction des projets et de la commande. On parle donc de contextes d’usages. Ces derniers sont très divers: panneaux de concours, articles de revues et de journaux, ouvrages monographiques, supports de communication ou de promotion, expositions d’architecture, etc. Pour une même agence de réalisation le style graphique peut varier selon les projets. M-M Ozdoba a réussi à déterminer trois tendances, qui correspondent à des « marques de fabrique ». Afin de les illustrer, elle a exposé une comparaison entre trois images qui relèvent d’un registre similaire: ce sont trois images de projets d’architecture, avec des points de vue à hauteur d’homme, et des avant-plans paysagers (figures. 4, 5 et 6). On distingue trois types, ou styles de rendu réaliste :

Le rendu 3d en architecture et la perception du réel

figure 4 : Style graphique transparent -image réalisée par RSI Studio. Source : https://www.rsi.studio/projects/.

L’image de l’agence RSI Studio relève d’un « style transparent »: image photoréaliste, le rendu se caractérise par une transparence cristalline, proche d’un résultat photographique.

figure 5 : Style collagé - image réalisée par l’agence Loukat. Source : http://www.loukat.fr/contenu.php?section=architecture.

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L’image de l’agence Loukat correspond à un « style collagé » : Cette image a fait l’objet d’une construction complète, à partir d’éléments de rendu servant de base de travail. La végétation, les personnages, ou encore effets lumineux, ont été ajoutés en 2D à la base rendue: la composition ne se fait pas ici principalement au niveau du modèle 3D, mais à l’étape suivante, dans le plan de l’image. Celle-ci cherche à se rapprocher d’un effet photo-réaliste, par la simulation d’effets tels que la surexposition, le contre-jour, etc., mais en même temps, certains éléments s’en éloignent, comme la semi-transparence du garde-corps à l’avant plan, mise en œuvre pour privilégier une certaine liberté dans la figuration, au service de l’effet désiré (un moindre impact visuel du garde-corps).

figure 6 : Style graphique synthétique - image réalisée par ArtefactoryLab. Source : https://www.artefactorylab.com/category/image/.

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L’image réalisée par Artefactory relève d’un « style synthétique » : basée sur une modélisation et un calcul de rendu poussés (figure 6). Si pour Loukat, l’essentiel de la mise en scène se déroule sur Photoshop (collage, effets, saturation, ajout de personnages détourés etc.), pour RSI et Artefactory celle-ci se fait, pour l’essentiel, au niveau du paramétrage du moteur de rendu. Ils divergent en particulier sur les réglages appliqués au niveau des logiciels du rendu, les uns recherchant l’esthétique photographique la plus pure, là où les autres utilisent des effets graphiques qui s’en éloignent, pour donner à l’image un caractère plus impressionnant. B- Ambiances et texturing 3D

L’image de synthèse arrive à imiter la photographie jusqu’à l’illusion, dans certains exemples il faut avoir un œil aguerri pour pouvoir distinguer image de synthèse et photographie réelle. Une confusion des genres peut entrainer des attentes de vérité par rapport au projet représenté. Il est donc nécessaire de faire un point sur la réalisation de ces images de synthèse et comment on arrive à ces résultats. L’évolution des techniques de rendu a suivi l’évolution de l’infographie et de la modélisation. Celles-ci ont été rendues possibles et se sont fait parallèlement au développement des technologies informatiques (mémoire, carte graphique haut de gamme, temps de calcul réduit, etc…). Depuis les années 1970, le rendu d’objets 3D est devenu une discipline à part entière de l’infographie. Afin de produire une image finale, « l’étape de rendu » (rendering) implique la création par ordinateur, pixel par pixel, d’une image d’après les informations de mise en scène qui lui ont été fournies. Iris PISSENS (2011)2.

2 Iris PISSENS ; enseignante chercheuse à La faculté d’architecture La Cambre Horta de l’Université libre de Bruxelles, elle est également membre du Laboratoire d’Informatique pour la Conception et l’Image en Architecture (AlICe).

Le rendu 3d en architecture et la perception du réel

La réalisation d’une image de rendu implique deux étapes principales ; en premier, la modélisation du modèle 3D ensuite intervient l’étape de rendering, c’est-à-dire la gestion, principalement des textures et des paramètres de réflexion des objets et de la lumière. Il existe actuellement sur le marché plusieurs outils numériques qui permettent de réaliser des rendus 3D. Leur utilisation diffère selon le résultat escompter. Les plus utilisés par les perspectivistes pour la réalisation des rendus 3D d’architecture, notamment pour les concours, sont les outils qui associent la fonction de modeleur 3D avec un moteur de rendu. C’est des outils similaires et parfois les mêmes que ceux utilisés dans les films et les jeux d’animation. On peut citer les principaux leaders dans le domaine : 3DsMax, Blender, Cinema 4D, Maya, Rhino.

figure 7 : Logos des principaux outils de rendu 3D. Source : https://www.google.fr/imghp?hl=fr

Le rendu 3d en architecture et la perception du réel

La première étape de la réalisation d’une image de rendu est la modélisation 3D, à savoir le processus de création d’un modèle qui contient des données géométriques en coordonnées x, y et z d’un objet physique, d’une scène ou d’un bâtiment via un modeleur 3D (figure 8). Grâce à ce modèle, il est possible de reproduire virtuellement la taille, la forme et la texture d’un objet réel ou imaginaire. On parle donc de maquette numérique. Cette dernière peut être modifiée au cours du processus de conception.

figure 8 : Modélisation d’un espace de loisirs sur Blender V2.8.

La modélisation 3D est un domaine exploité majoritairement par les industries du jeu, du cinéma, de l’architecture et de l’ingénierie. Il existe deux types de modèles 3D : les modèles de conception assistée par ordinateur (CAO) et les modèles de « maillage 3D », qui définissent la forme et la surface. Un modèle CAO peut être considéré comme un ensemble d’étapes pour la création de l’objet avec la possibilité de créer des paramètres interactifs à l’objet et qui peuvent être modifiés en cours de route sans réécrire l’ensemble du fichier. Le maillage est une représentation de l’aspect de la surface de l’objet, il constitue une structure de données géométriques qui représente une subdivision de surfaces en polygones. Le maillage d’un modèle 3D est composé de sommets, d’arrêtes et de faces (figure 9).

Le rendu 3d en architecture et la perception du réel

figure 9 : Maillage 3D vectoriel d’un modèle 3d sur Blender V2.8.

La seconde étape, le rendering, intervient une fois le modèle 3D fini. C’est une étape cruciale car c’est la partie ou on peut donner une identité ou bien un style graphique à l’image finale grâce à la gestion des paramètres du moteur de rendu, on trouve plusieurs exemples de moteurs de rendu (Vray, Mental Ray, cycles…). Cette étape comprend le texturing, le mapping, la lumière artificielle, Global illumination (GI), la réflexion, la transparence, etc. Textures, mapping : à la fin de la modélisation géométrique, les objets de la

scène sont encore composés de surfaces neutres et sans couleur. C’est lors de la définition des matériaux et des textures que l’on va révéler la finition des surfaces et la manière avec laquelle ceux-ci vont accrocher la lumière et la réfléchir. Il existe quatre types de définitions en qualité de surfaces : les matériaux (Shaders), les textures-images, les textures procédurales (prédéfinies) et les textures qui modifient la géométrie (Bump map, normal map, displace map) (figure 10).

Le rendu 3d en architecture et la perception du réel

figure 10 : Différence entre une Bump map, Normal map et une displace map.

Gestion de la lumière : « Nous percevons que les couleurs réfléchies par la surface de l’objet. Il est dès lors essentiel de modéliser le plus fidèlement possible le phénomène de réflexion afin d’obtenir un rendu dit réaliste » Iris PISSENS (2011).

La gestion de la lumière directe et indirecte (GI) sur la scène permet de maitriser les paramètres intervenant lors de la propagation de la lumière dans la scène 3D, depuis la composition des couleurs de la lumière et son interaction avec la matière jusqu’ à la perception que nous avons des matériaux ainsi mis en lumière. La réflexion des matériaux est donc importante dans ce cas, étant donné qu’une réflexion spéculaire nous permet d’avoir une surface brillante alors qu’une réflexion diffuse donne une surface mate sur les matériaux (figure 11).

Le rendu 3d en architecture et la perception du réel

figure 11 : Différence entre une réflexion diffuse et une réflexion spéculaire.

C- Le rôle des images de synthèse dans la perception du réel

L’image d’architecture est construite à partir d’un dessin (plan, coupe…etc.). Elle porte un projet et donne une première représentation de ce que sera la réalité du projet une fois construit. La production des images perspectives est liée à leur usage projectif. Elle peut suivre différents chemins, comme vu précédemment, depuis la simulation d’une situation photographiée jusqu’au collage d’éléments. Cependant, elle est toujours considérée de manière approfondie. Les architectes ont la conscience et la capacité de parler de l’image et de sa compréhension. Néanmoins, la liberté au moment de sa production parait presque sans bornes ;

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les possibilités de points de vue sont sans contraintes et les couleurs, les cadrages et les formats sans véritables limites. Cette liberté est la raison même de la difficulté de la production des images. Chacun des éléments qui la compose font sens, formant ensemble un système de signes. Chaque choix va être effectué selon des éléments implicites ou explicites qu’il va pouvoir évoquer. Selon des codes connus et plus ou moins partagés, qui régissent et réglementent le passage d’une notion à une autre par convention, ces décisions vont être des signes, des éléments, qui font précisément appel à d’autres situations, d’autres réalités.

L’image doit être signifiante, elle transmet des messages au-delà de la représentation même du projet3. Ses significations doivent donc aller dans la direction du projet, le servir. Elles lui amènent des éléments supplémentaires, qui ont à charge de lui donner du sens dans une cohérence des plus larges possible. L’image est construite autour d’une série d’éléments consciemment mis en scène dans l’intérêt de servir le projet, il s’agit de construire un récit qui l’accompagne, frôlant parfois de près la fiction. Ces éléments sont travaillés dans le but de cohérer, avec le projet d’abord, puis entre eux aussi. Le bout d’image découpé et recollé, la couleur dominante, les personnages détourés, le cadrage… etc. font singulièrement référence à des imaginaires qu’ils emmènent avec eux. L’image finale est donc constituée d’un assemblage d’éléments fictifs issues de la réalité.

Le réalisme d’une image d’architecture médiatisée serait une sorte d’objectif dont les perspectivistes se ferait un devoir d’atteindre et que le public serait en droit d’exiger. Pour illustrer cette architecture médiatisée, un concours d’images d’architectures a été lancé en 2004, le « CGarchitect Architectural 3D Awards », il est considéré comme la plus prestigieuse récompense dans la visualisation architecturale, depuis 16 ans les images de synthèse ont beaucoup évolué et

3 Marie- Madeleine Ozdoba, transparence et opacité de l’image projective, article publié le 17 mai 2012, sur la plateforme picturing architecture, https://picturingarchitecture. wordpress.com/2012/05/17/transparence-et-opacite-de-limage-projective-tendancescontemporaines-de-illustration-darchitecture/.

Le rendu 3d en architecture et la perception du réel

atteignent un degré de représentation qui se confond avec la réalité. Ce serait une façon de faciliter la compréhension d’une image, de l’objectiver, d’en court-circuiter la lecture, en fabriquant une ouverture sur un réel virtuel tout en considérant une certaine subjectivité liée aux ambiances et idées qu’on veut transmettre à travers l’image.

II- Le rendu 3d dans les concours d’architecture : intervention dans le réel.

Source : https://www.artefactorylab.com/baukunst-bruther-6/.

ors d’un concours d’architecture, l’architecte doit opérer un choix de style graphique pour son rendu afin d’exprimer ses idées entre des dessins graphiques et des images photo-réalistes. Dans cette procédure, le style graphique de rendu 3Dest un argument rhétorique, qui vient s’ajouter à une série d’autres arguments économiques, programmatiques, techniques...etc. M-M Ozdoba (2013). Les images de synthèse ont progressivement remplacé les perspectives à la main, instaurant un nouveau domaine d’expression. L’image de synthèse s’apparente plus au domaine de la photographie qu’au dessin, les outils numériques disponibles aujourd’hui ne cessent de repousser les limites du réalisme des images de synthèse. Leur but est de réduire le plus possible la différence entre l’intention du projet et sa réalisation.

Le rendu 3d dans les concours d’architecture : intervention dans le réel

A - La place des images de synthèse dans le rendu de concours

Si les rendus 3D ne sont pas les seuls arguments du projet, leur style nous dit quelque chose sur l’idéologie, les priorités, ou encore l’imaginaire du projet. Ainsi, la représentation n’est pas faite pour tromper ou fasciner, mais pour nous raconter les choix stylistiques et les récits que l’architecte tente de transmettre en intervenant dans le réel. Il peut même arriver que dans certains cas, l’image de synthèse soit préférée à la photographie du projet, même après la réalisation, car elle permet une représentation plus idéalisée du projet. Pour arriver à des rendus photo-réalistes, l’architecte fait appel à des agences de visualisation 3D. Cette pratique s’est généralisée dans le domaine de l’architecture principalement lors des concours. Grâce à l’amélioration des outils informatiques en matériel numérique et des moteurs de rendu, les images produites des projets proposés sont très proches de la réalité. Dans ce contexte d’images photoréalistes, un concours annuel d’images d’architecture, réalisées exclusivement via des moteurs de rendu 3D, a vu le jour : Le CGarchitect 3Dawards. À chaque concours les résultats sont impressionnants, il devient même difficile de distinguer entre des images réelles et des images de synthèse. Il n’est pas étonnant de voir que les meilleures agences de visualisation 3D sont des agences dont les fondateurs sont issus de formations en architecture ou de design d’architecture. D’ailleurs les agences d’architecture préfèrent travailler avec des agences de visualisation 3D dont les perspectivistes ont une formation initiale en architecture ou en design d’architecture. Comme le précise Ludovic Lobjoy, architecte associé chez LBB architecture, le contacte passe plus facilement et le perspectiviste comprend nos attentes sur les images de synthèse. La collaboration est plus fluide. L’agence de visualisation 3D à Paris, RSI Studio « Réel, Symbolique, Imaginaire », lauréate du CGarchitect 3Dawards en 2016 (figure 12), travaille en collaboration avec des architectes français et internationaux tels que MVRDV, BIG, Dominique Perrault et Marc Barani sur des commandes d’images 3d. Il est intéressant

Le rendu 3d dans les concours d’architecture : intervention dans le réel

d’examiner les différents styles graphiques des agences de visualisation les plus connues dans le domaine et voir quelles sont leur idéologie et principes de représentation.

figure 12 : Immeuble de bureaux / Paris 17e, conçu par l’agence Hardel + Lebihan Architectes - image réalisée par RSI Studio. Source : http://3dawards.cgarchitect.com/categories/2016/image.

Les agences dans le même cas que RSI studio sont nombreuses, avec à leur tête, d’anciens architectes qui ont choisi de devenir des perspectivistes. La demande d’images de synthèse est forte. Pour les architectes perspectivistes,

Le rendu 3d dans les concours d’architecture : intervention dans le réel

leur réorientation vers la production des images de synthèse se justifie par le changement des styles de représentation en architecture et l’importance du détail dans les images de synthèse. Ils continuent à produire de l’architecture sous une approche différente. Pour la collaboration entre l’architecte et l’agence de visualisation, un design process est mis en place par cette dernière pour faciliter l’échange et d’arriver à un résultat qui convient à l’architecte. La démarche et les échanges entre architectes et les agences de visualisation peuvent différer d’une agence à une autre. Certaines agences de visualisation demandent un projet finalisé avant de commencer la modélisation, et un délai d’une semaine pour des éventuelles modifications avant la production de l’image « haute définition ». Alexandre Besson4, architecte perspectiviste à Nancy, formule un design process et un workflow bien précis pour ses clients, avant de signer un contrat. Le workflow est découpé en 7 étapes : D’abord une formulation écrite des attentes et les objectifs à atteindre « le public ciblé, les éléments à mettre en avant… etc. » ensuite, un entretien téléphonique avec l’architecte pour se mettre d’accord sur les modalités de la demande. En troisième lieu, l’esquisse ; le perspectiviste envoi plusieurs esquisses en basse résolution avec points de vue/lumière/ambiance. La quatrième étape consiste en la validation des points de vue et de l’esquisse. L’étape suivante, il est demandé de finaliser les détails architecturaux « le calepinage, les matériaux… etc. », ensuite intervient la production de l’image haute définition puis enfin la finalisation par le travail de post-production « ajout de personnages, teinte, balance des blancs… etc. »

4 Alexandre Besson est diplômé d’Etat en architecture de l’ENSA de Nancy depuis 2010. Habilité à la maîtrise d’œuvre en nom propre depuis 2012. Il est aussi perspectiviste et cofondateur en 2013 de l’atelier OPSIN. Site web : http://alexandre-besson.com/.

Le rendu 3d dans les concours d’architecture : intervention dans le réel

figure 13 : Salle de sport / Saint-Germain-Lès-Corbeil, conçu par l’agence MAAJ Architectes - image réalisée par Alexandre Besson. Source : http://alexandre-besson.com/portfolio/maaj/.

Le concours conduit à la production de l’architecture et à la réalisation de projets, il est aussi un dispositif qui met en avant le discours et les images de synthèse comme moyen de représentation. Il participe ainsi à la construction des imaginaires sur le devenir d’un site, d’un bâtiment ou même d’un territoire. Ces images de synthèse ou du moins leur utilisation est devenue indispensable dans les concours d’architecture elle n’est pas mentionnée comme document à produire obligatoirement mais elle est plutôt souhaitée. Il est évident que dans un concours chaque participant a pour objectif de mettre tous les arguments de son côté pour décrocher le premier prix, on ne peut donc pas se permettre de laisser une image de rendu 3D faire la différence entre une présentation et une autre. Ainsi, il va de soi que l’usage du rendu 3D se généralise, mais ce type de représentation peut être vu comme un objet de communication utilisé uniquement dans le but de vendre un projet (figure 14). Stéphane Marano, perspectiviste de l’agence de

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visualisation Perception 3D affirme « On peut dire que nos images sont artistiques, mais ce sont d’abord des images destinées à convaincre. Elles se tiennent sur une frontière étroite entre information et séduction, donc elles portent une partie de communication, plus ou moins assumée ».

figure 14 : Concert hall / Zelazowa Wola (Pologne), conçu par Parc Architectes - image réalisée par ArtfactoryLab. Source : https://www.artefactorylab.com/parc-architectes-2/.

« Lors des concours, les membres du jury parlent de l’image de synthèse comme de la photo. Elle suscite chez les gens des réactions très vives, comme s’ils se trouvaient face à quelque chose de réel. » explique Isabelle Crosnier, architecte et programmiste, qui a participé à l’organisation de nombreux concours d’architecture. Alors que le dessin était perçu comme une étape du projet, l’image est quasiment devenue un document contractuel que l’architecte va s’efforcer de construire. S’il n’est pas équilibré par le travail de la commission technique, le pouvoir de l’image est particulièrement fort.

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Pour Denis Bilodeau5, professeur et chercheur à l’université de Montréal, un concours d’architecture est un évènement lié aux problématiques actuelles. Il est souvent la source de débats et de publications qui auront pour effet d’alimenter la controverse et de stimuler l’opinion publique. Participer à un concours est, pour un architecte, comme une forme d’engagement qui s’accompagne d’un potentiel de visibilité et de gloire momentanée, une chance de faire l’actualité. Sortir lauréat d’un concours d’envergure permet à une agence d’architecture de passer à un autre cap et de connaitre des commandes de projets plus conséquents. Les concours sont guidés par la volonté de distinction et encouragent la recherche d’originalité aussi éphémère soit-elle. Les images de synthèse sont donc un composant important dans un rendu de concours, d’abord parce que le style d’image que présente l’architecte dans son rendu peut traduire à lui seul les intentions de projet et les idées qu’il cherche à défendre, mais aussi, l’image de synthèse est un document qui est destiné au grand public, ainsi son appréciation est à priori accessible à tous les membres d’un jury de concours pluridisciplinaire.

B - La composition d’un jury de concours

L’image de synthèse est liée aux concours d’architecture. Cela se justifie par les coûts supplémentaires qu’elle engendre pour les agences d’architecture et l’importance qu’on lui donne dans les rendus de concours, dans un but précis, celui de la communication. Les architectes sont dans l’obligation d’être le plus explicites possible dans leurs idées de projet, et l’image de synthèse offre cette possibilité de communiquer avec un langage que même les personnes qui ne s’apparentent pas aux domaines de l’architecture peuvent facilement assimiler. Notamment dans les projets de grande envergure et les projets qui ont une certaine complexité formelle et spatiale. Cette possibilité sur les vraies raisons de l’utilisation des images de synthèse soulève un autre questionnement, celui du jury de concours. Suivant l’article R2162-22 sur la composition du jury de concours

5 Denis Bilodeau est professeur à l’Université de Montréal, chercheur au Design Knowledge Systems Research Center de l’Université de Delft et a été commissaire de l’exposition « Concours d’architecture et imaginaire territorial : les projets culturels au Québec 19952005 ».

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dans les marchés publics, le jury doit être composé de personnes indépendantes des participants au concours. Lorsqu’une qualification professionnelle particulière est exigée pour participer à un concours, au moins un tiers des membres du jury doit posséder cette qualification ou une qualification équivalente Les images de synthèse s’adressent à des jurys dont certains membres ne sont pas architectes. La lecture du projet s’effectue donc naturellement à travers la vue 3D en fonction des éléments représentés : l’insertion dans le site du projet, les personnages utilisés sur les images de synthèse pour représenter le futur usager, et leur disposition dans la scène de façon à ce qu’ils racontent une histoire ou un usage. Les textures et les matières peuvent aussi focaliser l’attention et la détourner des questions plus fondamentales, en l’occurrence le fonctionnement d’un bâtiment, …etc. Ces éléments donnent à l’image de synthèse une certaine subjectivité qu’on ressent à la lecture du rendu 3D, notamment dans le choix des angles de vue présentés ; vue aérienne, vue à hauteur d’homme, depuis une rue principale, …etc. Ces propos sont illustrés sur la figure 15, image de synthèse réalisée par l’agence de visualisation luxigon, pour le studio Lebeskind dans le concours d’architecture qui a été lancé pour la conception de la nouvelle Occitanie tower à Toulouse. Sur l’image présentée on voit seulement une petite partie de la tour projetée, elle couvre seulement une portion assez restreinte du cadrage. Pareil pour l’angle de vue qui est choisi de façon à ce que l’observateur voit la tour comme un élément qui surplomb la ville et donne un horizon très ouvert sur plusieurs kilomètres. Autre élément perturbant du rendu 3D est l’aspect architectural où les détails sont très peu visibles, mais qui est pourtant le sujet principal de cette image.

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figure 15 : Vue aérienne de l’Occitanie tower / Toulouse, conçu par Studio Libeskind - image réalisée par Luxigon. Source : https://www.luxigon.com/gallery.

Il est donc important, pour que le concours garde une certaine légitimité, de procéder à un contrôle précis afin d’éliminer tous les signes dont on pense qu’ils pourront troubler un jury à la composition variable. Selon Camille Crossman6, de l’université de Montréal, le jugement qualitatif ne peut être strictement objectif et rationnel puisqu’il se construit sur la base de l’interprétation à la fois personnelle et collective des critères et des projets. Il fait intervenir différents paramètres en fonction des idéologies et des attentes de ceux qui sont appelés à juger. Une image de synthèse a le pouvoir, par sa qualité, de faire gagner un concours. Mais aussi une image dont les intentions de projet sont détournées vers des éléments qui perturbent la lecture, peut faire perdre le concours. Si ces éléments sont repérés lors de la lecture du projet, il est dans ce cas-là urgent de mettre en place un système de contrôle ou peut être une charte d’éthique afin d’éviter tous les effets qui perturbent la lecture du projet. 6 Camille Crossman est doctorante au LEAP (Laboratoire d’Etude de l’Architecture Potentielle) de l’Université de Montréal.

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C – Charte d’éthique de la 3D

« La France reste le pays où, il s’organise le plus de concours dans le monde par an depuis maintenant trois décennies » Jean-pierre chupin7. Il est difficile, voire impossible de présenter une image de synthèse ou une image photo-réaliste neutre. La neutralité est le mot maitre. Pour qu’il puisse y avoir un jugement juste et sans penchant, le rendu 3D reste un outil sensible et il est impératif d’arriver à le contenir et à maitriser son impact sur le jugement d’un projet. De plus, de nombreux architectes de renommée se sont mis à créer leur propre « signature » immédiatement reconnaissable, même à travers un concours anonyme. Les rendus 3D apportent une plus-value à la qualité de présentation de projet mais ils permettent aussi, s’ils sont intégrés dans le processus de conception du projet, d’améliorer la qualité architecturale par des simulations 3D, réalisation de maquettes numériques. Cependant, il est nécessaire de déterminer leur champs d’utilisation et leurs limites. Du moment qu’on reconnait que les rendu 3D font partie du dossier graphique que présente l’architecte (une insertion au site dans un permis de construire) non seulement au maitre d’ouvrage pour un permis de construire et aussi lors d’un concours d’architecture. Il convient de déterminer une charte précise ou du moins des consignes communes qui permettent de juger la 3D avec objectivité comme ce qui est le cas pour les autres documents graphiques d’un rendu en architecture, à savoir les élévations, les plans…etc. En 2010, une charte a été signée à Monaco lors du salon Imagina, cette charte engage les collectivités publiques et les fournisseurs d’images virtuelles 3D « pour une utilisation éthique et déontologique des représentations tridimensionnelles du territoire, fondée sur des données avérées ». Ce document concerne en priorité les collectivités publiques qui sont nombreuses à s’engager dans la modélisation de leur territoire, les unités de recherche en collaborant avec les architectes,

7 Jean-Pierre Chupin, architecte et chercheur, spécialiste du raisonnement par analogie, qui documente les concours d’architecture au Canada. Il est professeur à l’Université de Montréal, il codirige avec Georges Adamczyk, le Laboratoire d’étude de l’architecture potentielle (L.E.A.P).

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les géomètres et les urbanistes. Il comprend trois grands principes : crédibilité, transparence et mutualisation des bonnes pratiques. 1. Principe de crédibilité :

- Créer des images de synthèse ou des scènes tridimensionnelles qui ne soient pas susceptibles d’influencer à son insu le décideur, le maître d’ouvrage ou le public. - Utiliser uniquement des données fiables et actuelles, privilégiant l’usage de données officielles, de qualités adéquates et suffisantes, représentatives du territoire concerné par le projet. 2. Principe de transparence :

- Documenter les données d’origine intégrées à la scène tridimensionnelle et l’image de synthèse. - Préciser les objectifs de la scène tridimensionnelle. - Indiquer les éléments subjectifs appropriés, appliqués à la scène tridimensionnelle. - Mentionner toute transformation des données. - Renoncer à l’usage de données qui porteraient atteinte lors de leur acquisition à la sphère privée des personnes. 3. Principe de mutualisation des bonnes pratiques :

- Favoriser la création de réseaux de partage sur le thème de la représentation tridimensionnelle du territoire. - Encourager la formation et la recherche dans le domaine de la 3D. - Promouvoir la charte d’éthique et de déontologie de la 3D. Ces trois principes de la charte d’éthique 3D engagent les signataires à respecter certains principes de rendu 3D Mais cette charte reste, à mon sens, vague dans la détermination de critères précis et concrets. Ces éléments sont indispensables pour compléter ce document d’éthique 3D et affirmer le respect des principes de la charte. Ajouter à cela, il me parait difficile de faire respecter ces principes si les

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critères ne sont pas mentionnés dans le cahier des charges avec plus de précisions. Par exemple, le choix des points de vue des rendus 3D est le même pour tous les projets qui répondent à l’appel d’offre. Ces derniers sont déterminés dans le cahier des charges. De plus on peut limiter les ambiances dans les rendus 3D en excluant les rendus de nuit et en fixant un cadrage bien précis sans personnages et sans tous les éléments extérieurs au projet en question. On peut aussi limiter le choix des textures utilisées ou contraindre les participants à produire un rendu type maquette blanche. Tous ces éléments peuvent aider à mieux cerner les idées d’un projet, tout en gardant un certain contrôle sur les rendus 3D afin d’avoir une meilleure appréciation de la qualité architecturale et que les idées qui portent le projet ne soient pas perturbées par des effets ou des éléments extérieurs à l’aspect architectural. D -Modifier le réel sans dépasser l’image d’architecture

Il apparait que l’image de synthèse imite, dans certains cas, la photographie jusqu’à l’illusion, créant parfois une confusion qui peut entrainer des attentes de vérité par rapport au projet représenté. Cette esthétique d’apparence hyperréaliste est avant tout un style de rendu soumis à de possibles manipulations (figure 16).

figure 16 : Aquatic Center/ Copenhague, conçu par Kengo Kuma & associates. Source : https://www.luxigon.com/.

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Selon M-M Ozdoba, ce n’est pas l’image, mais bien l’information l’accompagnant qui distingue une fiction d’un projet. Aujourd’hui, les images utilisées pour communiquer, des jurys de concours aux médias grand public, constituent une scène où se négocie et se partagent des réalités futures. Ce « niveau de réalité » prêté à l’image de synthèse est variable dans le temps, selon le stade où se trouve le projet d’architecture (phase concours, esquisse …). Cependant, même après la réalisation du projet, certains architectes continuent à mettre en avant les images de synthèse plus que les photographies réelles du projet, Rodolphe Rodier, perspectiviste chez Baumschlager-Eberle architecture, précise que dans certains cas, l’image de synthèse est préférée à la photographie, même après la réalisation, car elle permet une représentation plus idéalisée du projet, et traduit mieux l’intention et les idées de l’architecte pour le projet. Les images de synthèse, quand elles sont utilisées avec une bonne maitrise des paramètres de rendu et dans le respect de l’éthique architecturale, permettent d’améliorer la qualité architecturale du bâtiment, en produisant plusieurs essais d’images photo-réaliste, ou bien d’éviter des erreurs qu’on peut faire si on ne prend pas en compte l’environnement existant. Les perspectivistes aident, dans certains cas, à améliorer la qualité architecturale des projets par la réalisation de plusieurs variantes de projet en effectuant des tests d’images photo-réaliste pour les architectes, même durant une phase avancée du projet (APS, APD… etc.), afin de choisir la composante la plus adéquate pour les exigences et les enjeux auxquels doit répondre le projet. Dans ce sens, il est intéressant d’étudier les démarches et les caractéristiques des images de synthèse produites par les agences de visualisation les plus réputés dans le milieu architectural et qui ont des partenariats avec les plus grandes agences d’architecture actuellement. L’agence Parisienne ArtfactoryLab, existe depuis 20 ans dans le domaine de la visualisation en architecture. Fondée par Dominique Duchemin et Jean-François Marcheguet, l’agence a été une pionnière de l’image de synthèse. Son style de rendu est caractérisé par des cadrages serrés. On y retrouve souvent les bâtiments représentés en second plan et un premier plan, dominé soit par de la verdure soit par des personnages racontant l’usage du projet. Le point de vue à hauteur d’homme est favorisé (figure 17).

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figure 17 : Ateliers d’artistes / Qingdao (Chine), conçu par Ateliers Jean Nouvel - image réalisée par ArtfactoryLab. Source : https://www.artefactorylab.com/ateliers-jean-nouvel/.

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Studio RSI (Réel, Symbolique, Imaginaire), fondé à Paris, par Gaël Nys et Matthieu Blancher. Tous deux formés en design mobilier, ils préconisent une certaine sensibilité à l’architecture qui donne un cachet particulier à leurs images de synthèse. Les images produites par RSI se démarquent des codes en vigueur dans la visualisation architecturale traditionnelle pensée pour les concours. On y croise très peu de personnages, les ciels peuvent être gris, les cadrages assez serrés, pas de lignes verticales fuyantes, ni de lumières exagérées. L’agence s’appuie sur une modélisation poussée du mobilier, des textures …etc. Tout ce qui apparait dans l’image est modélisé en 3D dans le plus petit détail, leur méthode de travail s’accommode mal avec des projets encore indéfinis (figure 18).

figure 18 : Ecole nationale supérieure de la photographie / Arles, conçu par Marc Barrani - image réalisée par RSI Studio. Source : https://www.rsi.studio/projects/marc-barani/.

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L’agence Mir a été lancée par deux designers Trond Greve et Mats Andersen à Bergen en Norvège. L’agence de visualisation trouve son identité visuelle en produisant des images dont l’atmosphère et l’identité rendent le projet plus intriguant visuellement et plus mémorable que les autres propositions. Mir fait partie des perspectivistes les plus demandés à l’échelle internationale. Son style baptisé « Natural visualisation » concentre ses efforts esthétiques sur la lumière et l’environnement dans la cohérence de l’image. Les perspectivistes cherchent selon eux la projection d’une subjectivité qui inspire au spectateur une réaction émotionnelle. Mir fait donc partie des studios qui produisent des images artificielles contrairement au studio RSI qui lui fait partie des studios photo-réalistes (figure 19).

figure 19 : Musée Audemars Piguet / Le Brassus (Suisse), conçu par BIG - image réalisée par Mir. Source : https://www.mir.no/work/.

L’agence de visualisation Luxigon, peut être affiliée au même style de studios qui produisent des images artificielles. Fondée en 2007, à Paris par Éric de Broche, Julien Alma et Laurent Théaux, partenaire avec des architectes de dimension internationale en rendus de concours. On reconnaît une image Luxigon à ses ciels souvent sombres, son utilisation fréquente des personnages en avant-plan, ses blancs diffusant des halos sur le reste de l’image, ses cadrages percutants, poussant parfois l’intelligibilité des projets à ses limites. Sur la technique de rendu l’agence fait recours à un travail modéré sur la modélisation et privilégie un travail

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important sur Photoshop, comme le confirme un des associés de l’agence « notre style est plus illustratif qu’hyperréaliste. Lors d’un concours le projet est loin d’être défini, trop de précision risquerait de le figer » 8. (figure 20).

I-

figure 20 : Station Area Gleisdreieck / Berlin (Allemagne), conçu par COBE architectes - image réalisée par Luxigon. Source : http://www.cobe.de/img/twothirds/02_gleisdreieck0.jpg.

Olivier Namias, L’image d’architecture à l’ère de la fabrication numérique, revue

D’architectures, N°210, page 44.

Source : http://3dawards.cgarchitect.com/gallery/index/42.

III- La pertinence des rendus 3d dans les concours d’architecture : analyse et enquête.

’image de synthèse peut être réalisée pour un permis de construire ou une présentation publique, mais elle prend d’avantage d’importance lors d’un rendu de concours. Un contexte différent qui entraine des contraintes spécifiques : le projet présenté est bien souvent en cours de finalisation. L’émergence d’une image hyperréaliste dans le cours d’un processus de conception en voie d’aboutissement peut s’avérer perturbante. Sonny Holmberg9, architecte et perspectiviste, soutient que l’objectif des images de synthèse est de communiquer sur la conception de projets architecturaux, non encore construits, vers le public et les clients, d’une façon intelligible pour tous et pas seulement pour les architectes. Dans ce sens cette partie du travail consiste à étudier différentes images de synthèses présentées lors des concours d’architecture pour des projets d’envergure, afin de réaliser des analyses critiques des images de rendu 3D et des images des projets une fois réalisés, pour arriver par la suite, à travers des entretiens avec des maitres d’ouvrage et architectes, à comprendre comment se fait la lecture des rendus 3D dans les concours d’architecture et leur impact sur le choix des projets lauréats, et enfin de conclure en explorant les différentes alternatives qu’on peut trouver avec d’autres moyens de production graphique dans les concours.

9 Sonny Holmberg, est un architecte et perspectiviste, membre fondateur du CGArchitects awards, il est visualization manager chez Henning Larsen architects.