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Universite de Montreal
Proposition et simulation de modeles numeriques de
comprehension d'un patrimoine :
le theatre romain de Byblos au Liban
BUREAU DU DOYEN
par REQU
Nada El-Khoury
AUG 0 7 M08
Faculte de
Vamenagement
Faculte de l'amenagement
OCTROYE tE
AUG 0 7 2008
These presentee a la Faculte de l'amenagement
en vue de I'obtention du grade de Philosophic Doctor (ph. D.)
en amenagement
option innovations technologiques et informatique
mars, 2008
© Nada El-Khoury
1*1
Library and Archives Bibliotheque et
Canada Archives Canada
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Canada
Universite de Montreal
Faculte de l'amenagement
Cette these intitulee :
Proposition et simulation de modeles numeriques de comprehension d'un patrimoine :
le theatre romain de Byblos au Liban
presentee par :
Nada El-Khoury
a ete evaluee par un jury compose des personnes suivantes :
president-rapporteur
directeur de recherche
codirecteur
membre du jury
examinateur externe
representant du doyen de la FESP
SOMMAIRE
Notre these presente les resultats d'experiences effectuees a l'aide des nouvelles
technologies de 1'information et de la communication (TIC) dans un contexte de
conception d'un projet d'amenagement d'un site ou Ton doit integrer une dimension
patrimoniale. Les nouvelles technologies disponibles aujourd'hui offrent des
caracteristiques qui ne limitent pas leur role a de simples outils de communication ou de
representation. En effet, de plus en plus de recherches sont axees sur 1'intervention de
l'outil informatique comme assistant dans un processus de conception. II est possible, a
l'aide de cet assistant, d'integrer certains facteurs qui seront pris en compte lors de la
creation d'un espace architectural, en l'occurrence le patrimoine du lieu.
Precedee par une recherche exploratoire, cette etude propose des modeles de
comprehension d'un patrimoine, qui jouent le role d'aide a la conception en integrant
des thematiques liees au patrimoine. En fonction de ces thematiques, nous avons
selectionne un lieu propice aux experiences envisagees et dont l'avantage est d'offrir des
informations sur le riche patrimoine du lieu pour en faciliter la comprehension.
II s'agit du site historique de Byblos au Liban. En considerant cette etude de cas,
nous avons construit des modeles utilisant une methode de simulation numerique. Nous
avons ainsi realise des dispositifs numeriques qui ont la particularite de pouvoir integrer
le patrimoine specifique d'un lieu de maniere a fourair des reponses aux exigences du
concepteur d'un espace architectural qui souhaiterait en tenir compte. Les modeles
numeriques presentes ont un caractere dynamique, interactif et renouvelable avec une
approche multidisciplinaire. Les experiences ont ete effectuees et testees dans un espace
de travail collaboratif et ont permis de repondre a la question de la recherche : Comment
a l'aide des TIC, est-il possible de prendre en compte un patrimoine specifique lors d'un
processus de conception ?
Notre demarche nous a permis de verifier l'hypothese de recherche qui consiste a
dire qu'il est possible de simuler des modeles numeriques de comprehension d'un
patrimoine, des modeles susceptibles d'aider le concepteur d'un espace a prendre en
compte le patrimoine specifique du lieu dans le processus de conception. Les resultats
obtenus montrent que les TIC peuvent etre mises a contribution pour ameliorer la
conception d'un espace architectural en fonction de son caractere patrimonial. lis
IV
pourront servir de base pour une mise en application ulterieure a la conception d'espaces
en fonction du caractere patrimonial d'un lieu.
Comme apport a la connaissance, cette recherche contribue, non seulement a la
mise au point de modeles numeriques de comprehension capables d'aider un concepteur
dans sa tache d'amenagement d'un espace, en integrant une dimension patrimoniale,
mais elle contribue aussi a ouvrir des voies de developpement vers de nouveaux outils
d'aide a la conception lies aux TIC, et a creer des lieux d'echange de connaissances dans
une approche multidisciplinaire. Parmi les retombees, cette recherche ouvre la voie au
developpement d'outils de sensibilisation au patrimoine et favorise son enseignement.
En s'appuyant sur les dernieres evolutions du Web vers le Web 2.0 et des
nouvelles approches pour la gestion de contenus de site web, comme les wikis, cette
recherche fournit les connaissances necessaires a la creation de nouveaux systemes de
gestion du patrimoine par la proposition d'espaces de travail collaboratifs a l'aide des
technologies de 1'information et de la communication.
Mots-cles : patrimoine, TIC, simulation, modeles numeriques, conception, espace
de travail collaboratif, wiki, multidisciplinarite, Byblos.
ABSTRACT
This thesis presents the results of several experiments performed within the
context of a project dealing with the creation and planning of a site as it considers its
heritage value, using new Information and Communication Technologies (ICT's). The
research question posed is as follows: How does one, with the aid of ICT's, take into
account a particular type of heritage during the design conception process?
This research proposes that the roles of these new technologies are not limited to
simple communication and representational tools. Current research shows that they are
also used as information tools during the conception process, thereby allowing the users
to take into account a number of different factors during the creation of an architectural
space. The research attempts to demonstrate that the appropriation of the heritage
aspects of a site is possible during the conception process.
This study proposes models that contribute to the understanding of the role of the
heritage aspects of a site in the creative process, integrating themes related to heritage as
identified in the proposal, and facilitating the selection of a site to meet the proposal's
requirements, whilst facilitating an understanding of its heritage.
The site chosen is the historic city of Byblos in Lebanon. In considering this
case study, we have created models using digital simulation methods. These models are
particularly useful to integrate the specific heritage aspects of a site, so as to respond to
the demands of the site's architectural and spatial creator. The digital models presented
have a dynamic, interactive and renewable character and use a multidisciplinary
approach. The experiences are then performed and tested within a collective work
space.
The approach allows for a verification of the research hypothesis, which claims
that it is possible to simulate digital models pertaining to the comprehension of a
heritage site. This allows the spatial creator to take into account notions of heritage
during the conception process. The results obtained demonstrate that ICT's can
contribute to the improvement and evolution of the conception process of an
VI
architectural space having heritage character. These results can serve as a basis for the
initiation of other projects dealing with the spatial conception of a site which requires
that its heritage character be taken into account.
This research contributes to both the development of the latest comprehensive
digital modeling systems, which aid designers preoccupied with heritage concerns to
realize their architectural spaces, and to the development of new tools of conception
linked to ICT's where the creation of new places facilitates an exchange of knowledge
using a multidisciplinary approach. The results of this research also allow for the
development of tools geared towards educating youth on the importance of their heritage
while simultaneously teaching them how to care for it.
Making use of the latest evolutions in the Web - Web 2.0 and new approaches in
the management of the Web's content, this research provides the required knowledge
needed to create new systems of heritage management through proposed collaborative
work spaces using the new information and communication technologies.
Keywords : Heritage, ICT, Digital simulation and modeling, Design, Collaborative
work space, Wiki, Multidisciplinarity, Byblos.
TABLE DES MATIERES
SOMMAIRE iii
ABSTRACT v
TABLE DES MATIERES vii
LISTE DES FIGURES xii
REMERCIEMENTS xvii
AVANT-PROPOS xix
INTRODUCTION 1
PARTIE I : MISE EN CONTEXTE ET RECHERCHE EXPLORATOIRE 8
Introduction 8
Chapitre 1 Biographie des TIC 12
1.1 Description des TIC 13
1.1.1 Des « machines qui calculent » vers « des machines qui communiquent » 14
1.1.2 Des origines au Worldwide Web et au Web 2.0 17
1.1.3 La programmation informatique 19
1.2 Les actions des TIC 22
1.2.1 Modelisation avant les TIC : dessins, restaurations etmaquettes 22
1.2.2 Modelisation a l'aide des TIC 27
Chapitre 2 Contexte : la conception d'un espace 33
2.1 La modelisation de processus 34
2.2 Notre approche, les modeles d'un savoir-faire 36
2.2.1 L'exemple d'une maquette procedurale du theatre romain selon Vitruve 37
2.2.2 Modele integrant le savoir-faire pour construire un mur 40
2.2.3 Modeles integrant la prise en compte des variables pour la conception architecturale 43
2.2.4 Modele integrant la visibility 47
Chapitre 3 Objet de la recherche 53
3.1 Champ theorique 54
3.2 La definition du probleme 57
3.3 Comprehension 61
3.4 Le role de la comprehension et nos objectifs 65