Visualisation, perception et pédagogie des ambiances lumineuses via des dispositifs numériques innovants – PERCILUM

La recherche se développera suivant une démarche interdisciplinaire combinant les méthodes de la recherche en sciences humaines et sociales (architecture et perception humaine) articulées avec des méthodes de la recherche en sciences de l’ingénieur (éclairagisme et informatique graphique). Il s’agira de faire dialoguer ces différentes approches afin de saisir comment les corps sont touchés par la lumière ou encore comment ils palpent la lumière. Ainsi, les tests psychovisuels seront au cœur de la définition et de la validation des traitements à appliquer. L’un des enjeux de ce projet est bien de faire correspondre des réalités “naturelles”, virtuelles et subjectives.
La méthode envisagée s’articule autour de cinq tâches interdépendantes dont les objectifs, méthodes et livrables sont spécifiques : 1) Identification de références et construction d’un corpus, 2) Captation, simulation et reproduction des ambiances lumineuses pour une fidélité perceptuelle optimisée, 3) Analyse et caractérisation de l’expérience des ambiances lumineuses in situ et dans les dispositifs numériques, 4) Pédagogie des ambiances lumineuses et 5) Communication et diffusion du matériel pédagogique mis en place.

Sur le plan de la transmission de la culture et du savoir, le projet présente une innovation pédagogique directement utilisable par une vaste tranche de la société pour un impact éducatif social fort : les étudiants en architecture, les acteurs du bâtiment et toutes les personnes concernées par l’éclairage naturel d’un bâtiment comme par exemple les élus locaux et les particuliers. Il s’agit également d’un apport de connaissances sur des bâtiments de logements qui ont marqué notre histoire par leurs démarches de conception et/ou de construction. Des connaissances sur le comportement de la lumière et plus largement sur les ambiances lumineuses vécues dans ces lieux, participent pleinement à la construction de savoirs culturels, renforçant ainsi une histoire des sensibilités.
Sur le plan scientifique, les impacts se trouveront dans les technologies de visualisation que nous développerons, notamment les traitements numériques des images captées et simulées (opérateurs spécifiques de tone mapping) destinés à optimiser la fidélité de ressenti visuel des ambiances lumineuses. Cette approche perceptive, concrétisée par de nouveaux modèles qui seront proposés à l’issue du projet, sera complétée par la prise en compte de l’expérience sensible vécue, avec l’objectif qu’elle soit similaire dans les cas de la scène réelle et de la scène reproduite. L’hybridation d’outils subjectifs et objectifs, qualitatifs et quantitatifs, pour la mesure de l’expérience vécue, in situ et dans les dispositifs numériques, pourra également être valorisé pour d’autres applications (en santé par exemple).
Sur le plan économique, ce projet offre aux acteurs de la conception de bâtiments des outils d’aide à la décision directement utilisables dans le cadre de leurs projets pour visualiser rapidement les ambiances lumineuses correspondant aux exigences programmatiques qu’ils envisagent.
Sur le plan social, les impacts pressentis se feront sous la forme de gains en matière de bien-être dans les espaces intérieurs voire même de santé. En effet, ces outils permettront notamment la conception d’espaces construits favorisant un usage soigné de la lumière naturelle, dont les bienfaits ont été prouvés par de nombreuses recherches

Les connaissances produites par ce projet permettront d’aboutir à un nouvel outil d’aide à la décision et à la pédagogie destiné aux acteurs de la conception de bâtiments (architectes, ingénieurs, maîtres d’ouvrages) et aux enseignants : la possibilité d’une approche sensorielle de l’éclairage naturel via divers dispositifs de visualisation innovants. Dans le cadre d’une telle démarche, la question du dispositif de captation et de reproduction des scènes visualisées est essentielle, afin de garantir que le résultat des expériences sera similaire à celui qui aurait été obtenu in situ. A l’articulation d’enjeux pédagogiques et scientifiques, notre objectif consiste à développer des solutions pour réduire la différence de perception visuelle et d’expérience sensible vécue entre une scène réelle et la même scène visualisée à travers des dispositifs de visualisation innovants : les dispositifs immersifs de réalité virtuelle 360° et la projection permettant une restitution à hautes luminances grâce à un processus breveté.