Méthodes de modélisation numérique et artistique :
cas de la plate-forme virtuelle de création
pour les artistes des nouveaux Complexes
Cirque du Cirque du Soleil

Giovanni De Paoli, Manon Guité, Jacques Lachapelle, Temy Tidafi

Groupe de recherche en CAO, École d’architecture, Université de Montréal, Canada

Giovanni.De.Paoli@Umontreal.ca

Cet article présente quelques réflexions sur la perception spatiale et sur les méthodes de communication dans une situation multidisciplinaire où les Arts, l’architecture et l’informatique cohabitent. Le projet en cours porte sur la définition et le développement de méthodes de modélisation numérique innovantes en vue de la définition d’une plate-forme numérique virtuelle de création pour les artistes des nouveaux Complexes Cirque du Cirque du Soleil. L’environnement de création et les nouvelles méthodes de modélisation numérique seront axées sur une meilleure intégration et une plus grande flexibilité du traitement des diverses connaissances impliquées dans le processus de conception d'espaces physiques et virtuels en architecture. Plus précisément, cette activité de recherche et de collaboration stratégique entre artistes, concepteurs numériques associés aux activités du Cirque du Soleil et chercheurs du Groupe de recherche en CAO (conception assistée par ordinateur) de l'Université de Montréal, vise trois objectifs complémentaires : (1) trouver de nouvelles manières pour intégrer, organiser et décrire les approches et les connaissances des artistes du spectacle à l'aide d'une " plate-forme " numérique virtuelle de création ; (2) mettre au point et expérimenter des méthodes de conception numérique et de modélisation originale qui tirent avantage des caractéristiques offertes par les nouvelles technologies informatiques; (3) intégrer des connaissances théoriques et pratiques des disciplines comme l'architecture, les arts et l'informatique pour la représentation numérique, destinée au travail de création d'espaces virtuels et physiques pour le Complexe Cirque du Cirque du Soleil.

Les méthodes de développement proposées auront pour effet de permettre la création d’une plate-forme virtuelle de création qui vise l’amélioration des processus de collaboration, de création et de gestion du projet Complexe Cirque. L’intégration de la plate-forme au réseau de communication Internet offrira une visibilité au projet en plus de permettre la diffusion des résultats. La centralisation à tous les niveaux de la création et de la production du Complexe Cirque sur cette plate-forme pourra, par la suite être bénéfique au développement des futurs Complexes internationaux projetés.

Les dernières années ont été le théâtre de plusieurs débats sur les méthodes de création et sur l’utilisation de l’ordinateur par les artistes et en architecture. Bien que le développement logiciel ait mis en œuvre des systèmes de traitement de l’information qui offrent de précieux services aux artistes et à leurs équipes de travail, nous sommes confrontés à une impasse liée aux difficultés de modéliser le processus de création et à en garder les traces : la " mémoire ". La liberté cognitive de l’artiste en situation de créativité continue à s’exercer en dehors du cadre informatique bien que l’un de ses buts est de fournir une aide au processus de création. Cet état de fait met en évidence les limites des outils informatiques, néanmoins capables d’enregistrer, de manipuler et de transformer des symboles, des objets et des images pour aider l’artiste dans le processus qui l’amène à la réalisation de son projet. (Lassoed, 1991)

Aussi les nouveaux programmes de recherche proposés par le Gouvernement canadien mettent en évidence le besoin de trouver une nouvelle synergie entre artistes et scientifiques en soulignant que : " les artistes des nouveaux médias proposent des façons nouvelles et synergétiques d'envisager l'interdisciplinarité et de collaborer avec des spécialistes d'autres disciplines, contribuant ainsi tant à l'avancement de la recherche qu'à celui des arts. La création d'œuvres des nouveaux médias au moyen des nouvelles technologies ou des technologies numériques repose de plus en plus sur les sciences. Les collaborations entre artistes et scientifiques ou ingénieurs sont plus fréquentes dans les domaines des technologies de l'information et de l'informatique, dans le cadre de projets pouvant faire appel à l'intelligence artificielle, à la bio-ingénierie, à la mise au point de logiciels de création, à la visualisation de données, à la conception d'interfaces ou à la robotique ". (http://www.crsng.ca/guide/b1a_f.htm)

Nous pensons que pour répondre à cet enjeu scientifique sont nécessaires des investigations pour montrer que l’utilisation de l’informatique, comme outil de description des actions des artistes, permet une nouvelle forme de traitement de l’information dans les arts, c’est-à-dire une nouvelle façon de codifier l’information pour la transmettre aux destinataires. Cette démarche aidera à résoudre les problèmes de fragmentation de l’information, et favorisera une meilleure exploitation de la créativité des concepteurs lors du processus de création, sans en inhiber le geste créatif.

Nous devons réexaminer avec un nouveau regard les approches actuelles de l’Informatique sans, comme l'écrit Flemming (1994), tomber dans le piège qui soutient que les problèmes non techniques peuvent comporter des solutions techniques et en nous plaçant dans un paradigme où les problèmes seront réglés par une approche communicative différente.

À ce propos il est intéressant de rappeler, comme le fait Zreik dans son article Sur la Créativité Assistée par Ordinateur (1990) la différence entre un acte de conception et un acte de conception créative, où un acte de conception créative est identifié comme étant un acte de conception qui ne dispose pas de contraintes a priori. D’où l’importance de déterminer ces contraintes pour atteindre un niveau plus élevé de créativité.

L’avenue de recherche vers laquelle convergent les efforts actuels consiste à approfondir l’étude des langages et des méthodes de travail pour améliorer la figuration des actions artistes lors du processus de création et pour proposer une stratégie et des méthodes à adopter pour cette même figuration. Le projet de recherche que nous présentons s’insère dans ce paradigme et tente de comprendre comment des nouvelles méthodes de modélisation numérique et artistiques peuvent permettre une meilleure cohésion et participation des artistes, des architectes et des informaticiens.

2. La représentation spatiale, une voie de réflexion sur la plate-forme virtuelle de création

Le concept de représentation spatiale peut faire référence à diverses réalités. Dans le contexte d’une réflexion sur une proposition de plate-forme virtuelle de création pour des artistes des nouveaux Complexes cirque du Cirque du Soleil, la représentation spatiale fait référence aux images que se fait un individu, et tout particulièrement un artiste, du monde et des objets qu'il perçoit à l'aide d'un ordinateur et d'un écran. (Figure 1)

Figure 1
La représentation spatiale fait référence aux images que se fait un individu du monde
et des objets qu'il perçoit à l'aide d'un ordinateur et d'un écran

Plusieurs chercheurs ont défini et redéfini la représentation spatiale. Ils vont de Piaget (1967) qui la définit comme une "réflexion mentale interne et symbolique d'une action spatiale", à Kosslyn (1984) qui parle d'"un processus d'entreposage et de traitement d'informations spatiales". Ce qui signifie que le concepteur passe d'une position purement passive d'observateur à celle totalement active d'organisateur : il passe d'une position de capteur d'images à celle d'un organisateur de l'information pour en élaborer une. À ce sujet, P. Mongeau, dans une recherche sur la perception spatiale, compare le paradigme passif à celui d'une caméra et l’actif à celui d'un ordinateur, avec centrale de traitement CPU et écran : " il y a passage d'une position où les qualités intrinsèques (caractéristiques générales et propriétés géométriques) de l'objet déterminent grandement la représentation à une position où les qualités intrinsèques de l'objet sont pratiquement ignorées". (1989)

Mongeau associe ces paradigmes à trois des principales approches de la représentation spatiale : l'approche gestaltique de M. Wertheimer, la génétique de Piaget et la cognitive de Kosslyn.

Ces approches peuvent aussi être interprétées et adaptées au travail de l’artiste. En effet, l'artiste peut avoir trois finalités lors de la démarche de création à l’aide d’une plate-forme virtuelle de création :

• celle de capter des images, le photographe ;
• celle d'organiser des scènes, le réalisateur ;
• celle de traiter des scènes, le metteur en scène.

L’artiste choisit naturellement d'assumer selon le cas l’un ou l’autre de ces rôles, d’où l'importance de comprendre toutes ces approches et de montrer qu’une plate-forme virtuelle de création pourrait permettre de présenter un ensemble d'images-réflexions traitées selon le cas par un photographe, un réalisateur ou un metteur en scène, dans le but de faire comprendre le geste artistique.

L’artiste-photographe

Pour comprendre le fonctionnement de l’artiste-photographe les chercheurs ont essayé d’établir un lien entre l’artiste-photographe et la théorie de la gestalt. Cette théorie est le résultat de recherches en psychologie selon lesquelles le "monde" est perçu de façon directe. C'est une théorie qui s'intéresse à la perception : l'image du monde extérieur qui s'imprime en nous. Nous pouvons pour ainsi dire que notre cerveau conserve ces images en mémoire et que le travail de perception en est un de re-présentation de ces images. Plusieurs psychologues et chercheurs ont participé à la formulation de cette théorie. Parmi eux, M. Wertheimer, K. Koffka et W. Köler, suivis jusqu'à aujourd'hui par bien d'autres, notamment Oppenheimer, Gibson, Lorentz et tout particulièrement R. Arnheim. (Mongeau, 1989)

R. Arnheim rappelle que nous avons négligé la possibilité de comprendre les choses par leur sens. Le concept est séparé du précepte et nos yeux ont été réduits à des instruments d'identification et de mesure : le meilleur exemple de cette incapacité est le nombre croissant de personnes incapables de comprendre ce que les artistes ont cherché à exprimer dans leurs œuvres. (1974)

Arnheim, en rappelant C. Von Ehrenfels qui donna le nom à la théorie de la gestalt, nous dit que la plupart des expériences démontrent que l'apparence d'un élément dépend de sa place et de sa fonction dans un ensemble de modèles, pattern, et que la forme est une "invention". Plusieurs des exemples présentés par Arnheim illustrent que ce qu'il appelle l'image-making ne naît pas d'une projection optique de l'objet représenté, mais qu'il est un équivalent rendu avec les propriétés d'un média particulier de ce qu'on observe dans l'objet : "Visual form can be evoked by what is seen, but cannot be taken over directly from it". (1974, p. 139) L'intérêt de ces remarques tend à renforcer la position voulant que l’outil informatique est utilisé aujourd'hui d'une façon limitative.

En effet, pour dessiner, l'utilisateur ne dispose que de peu de techniques qui tournent, autour du point et la ligne ou vecteur. Ces techniques demandent une précision de l'image que l’artiste en phase de création n'a pas encore : "tout m'échappait, la tête du modèle devant moi devenait comme un nuage, vague et illimité", disait A. Giacometti en 1921, en démarrant cette lutte pour l'interprétation de la forme par ses sculptures et ses peintures avec des modèles aux surfaces évasives. (Arnheim, 1974)

L’artiste-réalisateur de scènes

Aborder le rôle du créateur en tant que réalisateur de scènes nous amène à discuter des études de Piaget et de Inhelder sur les opérations propositionnelles : le combinatoire et l'opérationnel. La plupart de ces théories sont le résultat d'études sur le comportement de l'enfant et de l'adolescent. À ce propos, Piaget disait que si l'enfant explique en partie l'adulte, on peut dire aussi que chaque période du développement rend compte en partie des suivantes. (Piaget, 1967) Ces théories trouvent un terrain propice dans la phase de création de d’un objet parce qu'elles introduisent le concept d'approche cognitive qui est depuis quelque temps le terrain sur lequel se font les recherches en intelligence artificielle et en gestion de systèmes experts.

Piaget dit que l'intelligence repose sur la notion de niveaux d'organisation psychologique (Legendre et al., 1980) et il affirme que la représentation spatiale est directement liée à l'intelligence : la perception n’étant que, au moins partiellement, le résultat du monde sensoriel. La fonction symbolique, quant à elle, permet l'émergence de la représentation proprement dite grâce à l'intériorisation de l'action. Ces actions intériorisées deviennent des opérations mentales qui permettent la réversibilité logique des transformations effectuées." (Mongeau, 1989)

Ces notions représentent pour notre étude sur le comportement de l’artiste dans l'adoption de nouvelles technologies et face à l'écran d'ordinateur, un pas en avant dans la compréhension de l'adoption de l'outil. En effet, nous observons dans le travail de conception avec ou sans écran, une situation dans laquelle, après un stade perceptif de photo-image, nous avons besoin d'opérations pour poursuivre notre démarche de conception, c'est-à-dire que nous sentons le besoin d'ajouter l'opératoire au fonctionnel.

Ces opérations sont définies par Piaget comme propositionnelles. Il s'agit de créer une structure de pensée que l'image nous véhicule et de dégager les aspects logiques, ce qui signifie faire ressortir les aspects qualitatifs de l'image proposée plutôt que les quantitatifs : "le propre des opérations concrètes est de porter directement sur les objets ou sur leurs réunions (classes), leurs relations ou leur dénombrement". (Piaget, 1966, p. 105) La forme s'organise avec les contenus, les propriétés, par des représentations jugées vraies et non seulement sur la base d'hypothèses. Cette démarche combinatoire permet de raisonner non pas sur des propositions qui ne sont pas encore au stade d'une forme crédible, mais sur des vérités possibles. En architecture, par exemple, on est souvent confrontés à cette situation. Par exemple, lors de la conception d'une salle de spectacle, on cherche à représenter une forme qui tienne compte de propriétés comme l'"acoustique" de la salle ou la "visibilité" des spectateurs, sans pour autant intervenir au niveau métrique ou proportionnel ou encore esthétique. Cette démarche est le début de la pensée formelle ou, comme le dit Piaget, hypothético-déductive. Cette méthode est celle qui renforce l'importance fédératrice de l'outil informatique pour permettre à l'architecte, à l’artiste et aux acteurs du processus de construction de combiner entre eux des objets ou des facteurs physiques, ou encore des idées, et de raisonner dans chaque cas sur la réalité donnée.

Cette approche renforce l'idée d'agir, dans le cas de l'écran comme outil d'aide à la conception, par l'intermédiaire d'une maquette combinatoire, un peu comme les maîtres d'œuvres agissaient jusqu'à la Renaissance. Elle permet aussi de dire que nous avons deux types d'images mentales : une figurative qui découle de la perception directe du monde et l'autre qui est le résultat de structures opératoires réversibles qui expriment le résultat de ces transformations ; processus que nous retrouvons lors de la composition des images en cinéma ou par l'architecte pendant la conception.

Cette approche qui considère l'image comme étant composée de deux entités, perceptive et opératoire, nous conforte dans l'idée que l'outil informatique peut être inséré activement pendant le processus de création, parce que son potentiel de traitement permet cette simulation. Elle nous permet de plus de comprendre que lors de la création, l’artiste n'a pas nécessairement besoin d'une approche dite virtuelle, c'est-à-dire de simulation spatio-temporelle hyperréaliste, mais plutôt d'un ensemble d'images qui lui permettent de chercher, comme dans un manuel d'algèbre, les opérations qui lui donnent la possibilité d'obtenir des résultat différents selon les valeurs proposées.

L’artiste-metteur en scène

Depuis une vingtaine d'années et avec le développement extrêmement rapide des technologies informatiques, les théories sur la représentation spatiale et son développement associé à l'intelligence (Piaget, 1966) ont vu naître un paradigme dans lequel le mot cognitif prend toute son importance et oriente les recherches vers la représentation spatiale. Cette théorie cognitive fut à ses débuts développée par Kosslyn (1980) et elle a été le cadre de référence de plusieurs développements en intelligence artificielle et sur le type de représentation spatiale à l'aide d'un ordinateur et d'un écran. Selon cette approche, que nous appellons du metteur en scène, l'intelligence humaine, qui était selon Piaget le facteur de développement de la perception, opère de façon semblable à celle d'un ordinateur qui peut emmagasiner et manipuler toute une série de symboles pour organiser une scène qui est par la suite à son tour manipulée par des opérations et des transformations subséquentes pour finalement être emmagasinée non seulement comme image, mais aussi comme un ensemble d'informations sur ses parties et son apparence.

Le modèle de Kosskyn diffère de celui de Piaget dans la méthode de traitement des opérations. Dans le modèle de Kosslyn, les opérations postulées sont décrites selon une méthode proche de celle de l'informatique, pendant que dans le cas de Piaget, elles s'alimentent des mathématiques (Mongeau, 1989). Ce qui signifie que les opérations, dans le cas de Kosslyn, sont du type : recherche, rotation, balayage, translation, etc., pendant que pour Piaget, il s'agit de composition, associativité, identité, tautologie (1989). D'autres auteurs (Pellegrino, 1984) qui ont poursuivi les recherches de Kosslyn se sont intéressés aux problèmes d'encodage, de traitement de la forme et finalement, de vitesse d'exécution dans le traitement des opérations complexes de l'information emmagasinée. Pelegrino suggère aussi que, lors de tests psychométriques pour obtenir des résultats plus performants, il faudra mesurer aussi l'entraînement et non seulement les habilités innées. Cette approche tient compte de la complexité du traitement dans la quantité de l'information mais elle ne se préoccupe pas des qualités géométriques intrinsèques des images à encoder et à traiter. (Mongeau, 1989)

Il nous semble opportun, en faisant référence à ce volet de la recherche sur la perception qui introduit le concept cognitif de la représentation, de rappeler le débat épistémologique sur la nature de l'objet et sa relation avec le sujet. Dans ce débat, le point de vue épistémologique amène, comme le souligne Gardner, à un projet bien ambitieux qui vise une révision du débat sur le rapport entre sciences de la nature et sciences de la culture qui pourraient "fusionner" sous un nouveau paradigme scientifique. (1985) Et dans ses recherches sur l'objet comme processus et comme action, A. Semprini souligne que les sciences cognitives regroupent un ensemble très vaste d'intérêts scientifiques, d'objets de recherche différents et de traditions disciplinaires variées : psychologie de la perception, philosophie du langage, computer science, logique et autres encore, et surtout des projets théoriques différents sinon conflictuels. (Semprini, 1997)

Finalement, ces recherches sur la perception spatiale et les finalités de l’artiste ou d’un architecte, lors de la démarche de création, dans l'adoption de nouvelles technologies et face à l'écran d'ordinateur, représentent un pas en avant dans la compréhension de l'adoption de l'outil et la collaboration avec les concepteurs informatiques. En effet, nous observons dans le travail de création avec ou sans écran, une situation dans laquelle, après un stade perceptif de photo-image, nous avons besoin d'opérations pour poursuivre notre démarche de conception, c'est-à-dire que nous sentons le besoin d'ajouter l'opératoire au fonctionnel.

La perception d'un objet n'est pas simplement passive mais elle demande une médiation cognitive, et de ce fait même déjà à ce niveau, que la médiation est active et qu’elle peut être sensorielle ou cognitive. Dans cette perspective, l'individuation d'un objet, avant même de le reconnaître comme objet, est un processus actif de la pensée qui va de la pensée au monde et non le contraire. (Dretske, 1990) Ce qui nous fait dire que lors de la phase de création, l’artiste ou l’architecte travaillent d'une façon itérative avec des modèles non détaillés qui l'inspirent, et qu'un travail avec des images trop précises et définies pourrait créer des blocages dans l'utilisation du modèle par ordinateur. Il est aussi intéressant de se souvenir que l’artiste, dans ce modèle sémiotique, ne se limite pas à enregistrer fidèlement ce qui existe à l'extérieur, mais qu'en réalité, selon sa culture, il interprète construit et élabore les informations qui lui viennent de l'extérieur, ainsi que les sensations pour produire, comme résultat, une perception. (Cimatti, 1997)

Adopter cette approche signifie considérer les facteurs étudiés dans leur complexité, sans les séparer, pour atteindre une vision différente de l'informatique. Cela évite de détacher cette discipline des Arts, choix souvent utile dans l'évolution technologique. Le but est de montrer qu'il est possible de rallier ceux qui créent la matière, à l'occasion les informaticiens, et ceux qui créent, les concepteurs. Il s'agit de réaliser que et l'informaticien et l’artiste font appel aux mêmes sources ou, comme le dit Debono, "à une même plage temporelle affleurant une dimension inobservable mais tout à fait concevable, à un carrefour ontologique entre les disciplines. (1996)

Un des aspects qu'il faut saisir de la cognition, selon les recherches sur la perception, c'est de comprendre si la perception est présente d'une façon active ou passive (Gibson 1976 ; Dretske, 1990 ; Oatley, 1978 ; Cimatti, 1997) et comment, pendant la phase de conception par ordinateur, se présente la cognition spatiale. À cet effet, plusieurs études sur les représentations spatiales (Siegel, 1975 ; Pinker, 1979 ; Passini, 1990) nous rappellent que la cognition est en rapport avec la connaissance qu'une personne peut avoir de l'espace et de l’environnement physique. Dans une étude sur les habiletés spatio-cognitives des non voyants, Passini écrit que la performance des personnes complètement aveugles suggère que les compétences spatio-cognitives peuvent être acquises sans vision et sans un schéma visuel, (1990) que la vision tend à augmenter les performances et que la raison en est qu'elle est perceptive et non cognitive.

Les dernières recherches dans le domaine de la psychologie expérimentale nous amènent à réviser les grandes traditions philosophiques en faisant ressortir les caractéristiques significatives de la perception. Ces recherches soutiennent qu'il y a une vision simple, pré-épistémique et indépendante des autres processus. (Cimatti, Zalla, 1997) De ces travaux, on conclut que la perception n'est pas interprétation mais un ensemble de relations qui définissent le passage du simple au complexe. Ces conclusions vont dans le même sens que certaines impressions que nous avons de la création par ordinateur : le créateur travaille continuellement en transférant la "perception" de l'image au cerveau et du cerveau à l'image, en peaufinant chaque fois le modèle et pour cela, il n'a pas besoin au départ d'une maquette de simulation totalement définie, mais plutôt d'un modèle qui représente certaines propriétés de l’objet à représenter pour la compréhension de la conception, propriétés qu'il enrichira au fur et à mesure que les acteurs du processus de conception y ajouteront leur perception et leurs besoins.

3. Les objectifs du projet de création d’une plate-forme virtuelle : le cas des Complexes cirque du Cirque du Soleil

Le projet de recherche que nous avons entamé porte sur la définition et le développement d’un nouvel environnement de création et de nouvelles méthodes de modélisation numérique axées sur une meilleure intégration et une plus grande flexibilité du traitement des diverses connaissances impliquées dans le processus de conception d’espaces virtuels et physiques en architecture. Plus précisément, avec le Groupe de recherche en conception assistée par ordinateur (GRCAO) de l’Université de Montréal nous avons été invité à collaborer, par l’équipe de conception du Complexe Cirque du Cirque du Soleil à réfléchir sur le développement d’une plate-forme numérique virtuelle de création pour les artistes des nouveaux complexes Cirque du Cirque du Soleil. Cette activité de recherche et de collaboration stratégique entre artistes, concepteurs numériques associés aux activités du Cirque du Soleil et scientifiques, chercheurs du GRCAO vise trois objectifs complémentaires :

• Trouver de nouvelles manières pour intégrer, organiser et décrire les approches et les connaissances des artistes du spectacle et plus particulièrement des artistes du Cirque du Soleil dans la conception, la réalisation et l’exploitation des espaces virtuels et physiques du projet Complexe Cirque à l’aide d’une " plate-forme " numérique virtuelle de création ;
• Mettre au point et expérimenter des méthodes de conception numérique et de modélisation originales qui tirent avantage des caractéristiques offertes par les nouvelles technologies informatiques pour répondre aux finalités de cette plate-forme et plus spécifiquement pour développer des approches de représentation informatique des espaces qui traduisent la mémoire des processus de création et le potentiel de transformation du projet ;
• Intégrer des connaissances théoriques et pratiques des disciplines comme l’architecture, les arts et l’informatique pour la représentation numérique, destinée au travail de création d’espaces virtuels et physiques du Complexe Cirque du Cirque du Soleil.

Les responsables de la réalisation de cette plate-forme virtuelle de création : architectes, concepteurs numériques et artistes, nous ont sollicités pour réfléchir avec eux sur les fondements d’une structure logicielle pertinente et pour développer, en collaboration, de nouvelles méthodologies de modélisation intégrant d’une part, les visions des artistes dès le début du projet et offrant d’autre part, des espaces virtuels susceptibles de faciliter le travail de création de ces artistes. L’approche de conception des espaces virtuels et physiques du Complexe Cirque et les interactions possibles avec ces espaces devront être renouvelées par l’apport des artistes. Pour ce faire, nous considérerons les nouvelles possibilités offertes par les technologies informatiques pour une intégration ainsi qu’une manipulation logique, rapide et conviviale de l’information abondante et de nature très diverse, impliquée par ce type de travail.

Cette étude vise à trouver " de nouvelles manières de structurer, d'intégrer et de transférer les connaissances dans les sciences humaines, cognitives et éducative et à promouvoir l'innovation et l'expérimentation et à favoriser la remise en question des frontières entre les différentes disciplines et entre les perspectives théorique et pratique " et en raison du caractère expérimental de cette activité de recherche qui regroupe, avec une approche et une synergie nouvelle, des chercheurs, des artistes et des professionnels dans de nouvelles formes de partenariat et de collaboration.

Cette activité de recherche se concentre sur la définition de nouveaux défis de nature méthodologique qui fourniront à l’équipe de chercheurs les outils nécessaires à la production et la diffusion des connaissances qui seront utilisés par les organismes qui collaborent au projet.

3.1 Contexte de la problématique pour le développement d’une plate-forme numérique virtuelle de création pour les artistes

Les technologies informatiques transforment progressivement les sciences de la conception. En premier lieu, les nouveaux moyens de représentation permettent la production de simulations réalistes et le déplacement en temps réel à travers des espaces virtuels. Peu à peu, la conception et la création s’expriment à travers des espaces numériques 3D et une forme d’architecture virtuelle et dématérialisée voit le jour avant la matérialisation de l’œuvre (Schmitt 1999). Toutefois, cette nouvelle dimension virtuelle du projet n’est que partiellement exploitée. Les modèles numériques 3D constitués pour valider des aspects d’un projet sont incomplets dans leur description fonctionnelle, et sont le plus souvent transitoires puisqu’ils ne sont pas conçus pour être exploités au-delà de la réalisation de l’œuvre. Pourtant l’espace virtuel, en plus du potentiel de simulation ouvre de nouvelles possibilités d’expression et d’expérience. (Anders 1998 ; Engeli 2001) L’absence de gravité, d’orientation, d’échelle physique sont autant de qualités qui distinguent l’espace virtuel de l’espace physique.

En second lieu, les réseaux et les nouveaux moyens de communication permettent des collaborations et des échanges en ligne et deviennent des véhicules pour représenter et communiquer les interrelations complexes entre différentes informations (Boyer 1995 ; Horan 2000 ; Mitchell 1999).

Enfin, les approches de conception du projet tendent à s’ouvrir pour accueillir très tôt dans le processus divers intervenants non-spécialistes, aucunement familiers avec le langage et les représentations fonctionnelles utilisées par les artistes ou les architectes. L’Art et l’architecture deviennent de plus en plus un fait de communication (Engeli 2000).

Ces nouvelles possibilités placent le concepteur devant de nouveaux défis :

• D’abord, définir de nouvelles approches de modélisation et des descriptions informatiques qui supportent la créativité, qui permettent des interactions intuitives, qui stimulent le processus de conception et qui proposent une organisation des informations qui optimise la compréhension de celles-ci.
• Ensuite, investir le potentiel de la dimension virtuelle en architecture et assurer une cohabitation, tout au long de la vie d’un bâtiment, d’un modèle virtuel et des espaces construits. La dimension virtuelle d’un projet peut être considérée comme un espace d’information en constante évolution, une mémoire vivante.
• Enfin, assurer la participation active de nouveaux acteurs à la conception d’une œuvre artistique ou d’un projet d’architecture.

Le projet Complexe Cirque comporte plusieurs des exigences mentionnées précédemment. Par ailleurs, les concepteurs et les artistes qui travaillent actuellement au développement des modèles numériques pour le Complexe Cirque constatent quatre déficiences qui limitent l’atteinte des objectifs :

• Les modèles numériques sont générés par l’équipe de conception et communiqués aux différents intervenants à la fin d’un raisonnement, c’est-à-dire lorsque l’équipe de conception a complété l’étude. En ce sens, ces modèles ne servent qu’à illustrer le résultat d’une étape, une fois achevés. Ces résultats n’aident d’aucune façon la participation des différents acteurs du projet au moment de la création des espaces, ni l’évaluation des hypothèses formulées sur ces environnements tout au long du processus de création,
• Les modèles illustrent le résultat d’un raisonnement qui n’est pas en soi intégré à ceux-là. Autrement dit, les justifications qui expliquent et sous-tendent la construction du Complexe Cirque (débats artistiques et techniques), comme les besoins d’un artiste par rapport à ceux de l’ingénieur ou de l’architecte ne sont pas consignés dans le modèle,
• Les modèles numériques traditionnels traduisent des instantanées de l’état du Complexe cirque alors que la problématique porte sur la succession et l’imbrication d’évènements tout au long du travail de conception de l’équipe d’architectes. Et en particulier porte sur la " mémoire " des évènements de création.

Enfin, cette " mémoire " du projet, n’est pas consignée dans le processus de fabrication du modèle. Cette situation de morcellement n’est pas seulement le fruit de lacunes dans les approches de conception logicielle actuelles, elle résulte d’une difficulté à modifier des comportements et des manières de faire quant à la participation active de tous les intervenants dans le développement d’un projet : artistes, ingénieurs concepteurs, architectes et scientifiques (Tidafi, 1996).

3.3 Description du projet

Le projet de recherche vise la mise au point d’une plate-forme virtuelle de création pour intégrer les connaissances des différents acteurs dont les artistes qui participent à la conception du projet Complexe Cirque et pour modéliser les processus, interactions et contributions de tous les intervenants qui concourent à la création du projet. Les composantes de la plate-forme de création sont schématiquement illustrées dans le diagramme suivant.

Figure 2
La Plate-forme virtuelle de création

Le concept de fonctionnement de la plate-forme tel que nous l’imaginons se basera dans un premier temps sur l’acquisition et le regroupement, dans un espace d’information, de diverses données relatives à l’élaboration et au fonctionnement du Complexe Cirque tels : les besoins, l’histoire, les intervenants, le site du projet. Par la suite, elle pourra être conceptualisée en créant une zone interactive d’utilisateurs et l’implémentation d’une interface et d’outils permettant la visualisation, la communication et le travail de modélisation. Dans la phase expérimentale, la plate-forme pourra ainsi être évaluée et validée en tant que lieu d’échange et de diffusion du projet.

Les modèles numériques sont au cœur de la plate-forme et décrivent des éléments variés du projet Complexe Cirque. Dans certains cas, ils traduisent des idées brutes, des réflexions, des traces d’un imaginaire qui se constitue tandis que dans d’autres cas, ils décrivent des espaces possibles du projet en développement. La contribution des artistes est déterminante pour élaborer les mises en scène des éléments du projet qui en plus d’être accessibles et compréhensibles par tous les acteurs devront être inter reliés à travers une structure narrative, une structure qui révèle le projet comme une histoire et qui en conserve toutes les traces ; la mémoire du projet. Les processus de création des modèles numériques s’appuie sur des données colligées dans un espace d’information.

Le Complexe Cirque est basé sur une cohabitation des espaces construits et des espaces virtuels. Les espaces construits devront conserver un potentiel de transformation et dans ce cas, la plate-forme de création sera exploitée pour poursuivre les développements nécessaires au bâtiment. D’ailleurs, les espaces virtuels comportent un potentiel d’expérimentation qui sera d’abord exploité par les artistes de la scène qui trouveront dans ces lieux des moyens de simuler et d’expérimenter des performances qui leur permettront de pousser plus loin leur travail de création. Les espaces virtuels du projet Complexe Cirque ne sont pas une transposition directe des espaces construits. Ils portent la mémoire du projet et plusieurs scénarios d’exploration peuvent être imaginés pour parcourir les volets de l’histoire du Complexe Cirque.

Le devis des caractéristiques du modèle recherché, qui tient compte des résultats de recherche déjà produits par le GRCAO, comprendra :

• La description de la forme dans l’espace en différenciant les formes selon les exigences des artistes, ce qui représente une information critique dans l’élaboration des hypothèses de création, comme dans l’explication des besoins des artistes. Il s’agit donc d’une modélisation volumique hétérogène permettant de consigner des différences d’états spatiaux.
• La description de l’objet à divers niveaux de certitude, comme la forme actuelle, indiscutable, celle faisant l’objet de consensus entre les spécialistes, celle probable ou encore celle possible. Il s’agit donc de caractériser des formes géométriques sur une base qualitative et logique, par opposition à physique, permettant ainsi d’établir un degré de fiabilité de la solution envisagée ou proposée.
• La description de la vocation qui implique la distinction entre la forme globale d’une organisation d’unités architecturales et la représentation des relations nécessaires entre ces unités. Il s’agit donc d’être à même d’intégrer dans le modèle la hiérarchie et la caractérisation des unités ainsi que la traduction des contraintes qui les lient. Ces contraintes doivent pouvoir être relaxées ou raffermies en fonction des contextes et du raisonnement.
• La description de l’effet des évènements sur la forme. Il s’agit d’être à même de générer un métamodèle en 4 dimensions (4D), susceptible de générer des modèles tridimensionnels en fonction d’un ensemble d’interrogations logiques, par exemple sur l’état d’une organisation spatiale ou scénique à divers moments de l’activité " spectacle ", sur les modifications à apporter à un moment déterminé. Cette description est totalement nouvelle en architecture, et consiste à avancer de plus en plus vers un processus de transparence des espaces, que l’on peut comprendre comme un processus de dématérialisation.
• La description d’une structure d’information qui assure les liens entre des informations de natures différentes.

• Le savoir-faire des artistes pour exprimer les espaces et les contraintes ;
• Le savoir-faire des architectes pour exprimer les composantes architecturales et relations logiques ou physiques ;
• La connaissance des chercheurs pour identifier la " mémoire " ;
• La connaissance des scientifiques pour identifier les langages informatiques à utiliser ;
• La relation entre l’art du Cirque et l’architecture.

Comme on peut le constater, ces objectifs sont éminemment innovateurs sous plusieurs aspects et ils proposent une collaboration totalement nouvelle entre scientifiques et artistes. L’intégration dans un processus de création architecturale des contraintes spatiales des artistes, de la réaction cognitive relativement aux espaces et à la " mémoire " du projet avec le travail des concepteurs logiciels permet d’ouvrir une nouvelle voie vers des logiciels totalement nouveaux et personnalisés.

4 . Conclusion

Le programme de ce projet de recherche a été conçu pour être mené en collaboration avec les artistes du Cirque du Soleil, les concepteurs du Complexe Cirque, notamment l’entreprise de conception d’espaces virtuels Mustang Média et les chercheurs de conception logicielle, à Montréal, où sera créé ce premier environnement numérique. Par la suite, cette activité de recherche permettra la mise en fonction de cette plate-forme logicielle dans d’autres villes américaines, européennes et asiatiques selon le calendrier de développement du projet des Complexes Cirque.

L’objectif principal de l’activité de recherche proposée est le développement de méthodologies nouvelles pour permettre la création d’outils de haute technologie pour l’interaction entre la réalité physique de la production de formes et la nouvelle dimension virtuelle de la production d’espaces en architecture. Ce projet de recherche, actuellement en cours, vise dans un premier temps, la préparation de la plate-forme de création, et dans un deuxième temps, un suivi de la réalisation technologique, en collaboration et dans un esprit d’" éducation continue ", avec les artistes du Cirque du Soleil, les concepteurs des Complexes Cirque et les chercheurs universitaires. Cette approche innovante qui rallie les domaines de l’art et de la science, permettra une synergie autour de l’élaboration d’une nouvelle technologie pouvant avoir une répercussion importante sur les outils de conception.

L’équipe de travail de ce programme de recherche est en quête d’une démarche collective pour une pratique créative s’orchestrant autour de puissants outils numériques de conception visuelle. L’ordinateur est trop souvent associé à l’isolement et à la production de l’instantanée, de l’éphémère. La plate-forme virtuelle de création accueille la participation de tous les intervenants du projet et pose les bases d’un nouveau patrimoine numérique en art et architecture, une contribution à la création d’espace de pensée, de perception, d’action et de communication, un enrichissement à la mémoire numérique globale qui aura pour effet de structurer notre contexte culturel.

Le projet contribue également aux développements du concept d’espace d’informations. La plate-forme virtuelle de création propose la rencontre des approches d’architectes, d’artistes et de scientifiques pour la conception d’environnements virtuels, dynamiques et multidimensionnels, qui au-delà du projet Complexe Cirque, constitue une proposition d’espace d’informations ouvert et accessible tant par sa forme qui invite à l’exploration que par son contenu décrit comme une narration.

Les approches de modélisation proposées visent la description de la forme des espaces mais également la description des événements et des processus qui ont mené à la définition de ces espaces. Ces approches s’inscrivent dans les efforts de recherche pour mettre au point des modèles numériques traduisent la genèse du projet.

Bibliographie