CGI en architecture et l’évolution des présentations

La CGI (Computer-Generated Imagery) est fondamentale pour la croissance du monde de l’architecture et de la construction en général, permettant aux professionnels de créer des représentations photoréalistes de bâtiments, tant pour les espaces intérieurs que pour les espaces extérieurs.

En utilisant des technologies avancées, les techniciens peuvent explorer et présenter des projets de manière détaillée, améliorant la communication avec les clients et les parties prenantes. Grâce à la CGI, chaque élément du design peut être visualisé avec précision, réduisant les risques d’erreur et optimisant le processus décisionnel.

Aujourd’hui, il est également possible de réaliser des rendus en ligne rapides et professionnels grâce à des applications présentes sur des systèmes de gestion BIM dédiés au monde de la construction.

Bâtiment résidentiel contemporain issu de usBIM.render

Qu’est-ce que le CGI en architecture

Le CGI en architecture est une technologie qui permet la création d’images photoréalistes et d’animations tridimensionnelles de bâtiments, d’espaces intérieurs et extérieurs en utilisant des logiciels avancés. Cette technologie transforme la manière dont les professionnels conçoivent et présentent leurs projets, permettant de visualiser avec précision chaque détail avant la construction.

Grâce à la CGI, les architectes peuvent simuler des matériaux, l’éclairage, les conditions environnementales et même les interactions avec l’environnement environnant, facilitant la communication avec les clients et les parties prenantes. De plus, elle permet d’apporter des modifications en temps réel, réduisant les coûts et accélérant le processus de conception.

Le résultat est une visualisation hautement réaliste qui améliore la compréhension du projet, éliminant les malentendus et soutenant des décisions plus rapides et efficaces.

Processus de CGI pour des visualisations architecturales 3D

Les étapes à suivre pour créer des images photoréalistes sont diverses et pas toujours simples à suivre. Cela est dû au fait que les outils à utiliser sont variés et, dans de nombreux cas, également complexes à utiliser. Surtout lorsque l’on souhaite atteindre des résultats de haut niveau et ne pas se contenter de peu.

Commençons!

Modélisation 3D

La modélisation 3D représente la première étape du processus de CGI et est l’un des éléments les plus critiques, surtout pour des visualisations architecturales précises. En utilisant des logiciels spécifiques, les techniciens construisent des modèles numériques tridimensionnels qui représentent fidèlement le bâtiment ou l’espace à concevoir. Ces modèles incluent tous les détails géométriques qui permettent aux techniciens de tester différentes configurations de design, de vérifier l’efficacité structurelle et de prévoir d’éventuels problèmes.

Grâce à la modélisation, il est possible de visualiser comment les espaces interagiront entre eux et avec l’environnement environnant, en plus d’expérimenter avec des matériaux, des façades et des détails architecturaux. Cette étape permet un gain de temps et de ressources significatif, car d’éventuelles erreurs ou modifications peuvent être résolues numériquement avant de commencer le chantier​.

Texturing et mappage

Une fois la modélisation 3D terminée, on passe à la phase de texturing et mappage, où des matériaux virtuels sont appliqués au modèle. Le texturing confère du réalisme au modèle 3D, simulant les surfaces de matériaux tels que bois, verre, métal, pierre ou béton. Cette étape est cruciale pour transformer un modèle géométrique abstrait en une représentation photoréaliste, capable de simuler l’apparence finale du bâtiment​.

Le texturing utilise des images particulières qui, dans le jargon technique, sont appelées « cartes » et qui contiennent des informations sur les couleurs, les reliefs et les réflexions des surfaces. Ces cartes sont appliquées aux surfaces du modèle 3D, suivant généralement un processus de mappage UV qui « déroule » le modèle tridimensionnel sur une grille plane, afin de positionner correctement les textures. L’exactitude du mappage est essentielle pour éviter les distorsions visuelles et garantir une expérience immersive et réaliste.

Éclairage et rendu

L’éclairage est un autre facteur déterminant pour obtenir une image photoréaliste. À cette étape, les techniciens configurent les sources lumineuses virtuelles qui simulent à la fois les conditions de lumière naturelle, comme le soleil et le ciel, et celles artificielles, comme les lampes ou les spots. La gestion correcte de l’éclairage est essentielle pour générer des ombres, des réflexions et de la profondeur, qui contribuent à rendre le modèle réaliste.

La phase de rendu consiste en l’élaboration de l’image finale, un processus qui peut être particulièrement intensif sur le plan computationnel. Le rendu calcule comment la lumière interagit avec les matériaux et les objets présents dans la scène, simulant des phénomènes physiques tels que le ray tracing ou l’illumination globale pour produire un résultat extrêmement réaliste. Le temps nécessaire pour le rendu dépend de la complexité de la scène : des environnements avec des textures haute résolution, un éclairage complexe et de nombreux détails géométriques nécessitent une puissance de calcul significative​. Bien qu’il existe des applications qui vous permettent de créer des rendus en ligne rapides et professionnels avec la simple utilisation d’un navigateur et en des temps extrêmement réduits.

Post-Production

Après le rendu, les images sont soumises à une post-production, une étape supplémentaire d’optimisation pour améliorer le résultat final. En utilisant des logiciels de montage, les techniciens peuvent ajuster le contraste, les couleurs et la luminosité de l’image, en plus d’ajouter des effets spéciaux tels que des lens flares ou des flous pour augmenter l’impact visuel.

La post-production permet également de corriger d’éventuelles imperfections dans le rendu, améliorant la qualité globale de l’image et rendant l’image plus attrayante pour des présentations et des propositions aux clients. De plus, à cette étape, il est possible d’intégrer des éléments graphiques, des textes ou d’autres niveaux d’informations visuelles qui enrichissent la narration architecturale.

Bâtiment résidentiel en zone montagneuse issu du logiciel usBIM.render

Applications pratiques de la CGI dans l’architecture

La CGI offre un large éventail d’applications pratiques dans l’architecture. Voici quelques-unes des principales domaines dans lesquels cette technologie est utilisée.

Conception résidentielle et commerciale

Une des applications les plus répandues de la CGI dans l’architecture est la création de rendus photoréalistes pour des projets résidentiels et commerciaux. Dans ce contexte, les images générées par ordinateur sont utilisées pour visualiser en détail des maisons, des appartements, des bureaux, des hôtels et des espaces commerciaux, aidant à représenter de manière précise à quoi ressembleront les bâtiments une fois achevés​.

Ces rendus sont particulièrement efficaces dans le marketing immobilier, car ils permettent aux clients d’explorer visuellement les espaces avant la construction. Investisseurs et acheteurs peuvent évaluer le design, les matériaux, les finitions et l’éclairage avec un réalisme qui dépasse de loin les plans traditionnels en 2D. De plus, grâce à la flexibilité de la CGI, il est possible d’apporter des modifications rapides en fonction des demandes des clients, sans avoir besoin de recommencer le projet depuis le début.

Planification urbaine

Dans la planification urbaine, la CGI se révèle être un outil indispensable pour la visualisation de paysages urbains à grande échelle. Les urbanistes utilisent la CGI pour simuler le développement de nouvelles zones métropolitaines, des réhabilitations urbaines et des infrastructures, permettant d’examiner comment les nouveaux bâtiments s’intégreront dans l’environnement existant et quel sera leur impact visuel​.

Ces simulations aident non seulement à vérifier l’esthétique des bâtiments, mais aussi à prendre en compte des facteurs tels que l’ombre, la circulation du trafic et l’interaction avec les espaces publics. De plus, ces visualisations peuvent être utilisées pour des consultations publiques et pour présenter des projets à des investisseurs et des responsables locaux, facilitant ainsi la compréhension des propositions de développement​.

Restaurations historiques

Grâce au CGI, les professionnels peuvent tester des modifications structurelles et stylistiques, évaluer l’impact visuel des nouvelles ajouts ou rénovations sur le bâtiment dans son ensemble. Cette technologie est particulièrement utile pour préserver l’authenticité historique, car elle permet de « tester » virtuellement différentes techniques de restauration avant d’effectuer des interventions réelles. Les simulations peuvent également être utilisées pour documenter l’apparence originale de bâtiments en ruine, reconstruisant virtuellement des structures endommagées ou perdues.

L’utilisation du CGI dans la restauration historique représente également un outil important pour impliquer le public. Grâce à des reconstructions numériques, les visiteurs peuvent explorer virtuellement à quoi ressemblaient les structures historiques dans le passé, favorisant ainsi une interaction plus profonde avec le patrimoine culturel.

Ensemble d’immeubles contemporains situés en milieu urbain issu de usBIM render

L’avenir du CGI en architecture

Avec l’avancement rapide des technologies numériques, l’avenir du CGI en architecture sera marqué par une intégration de plus en plus profonde avec des outils de réalité virtuelle (VR) et réalité augmentée (AR). Ces technologies transforment la manière dont les architectes, les designers et les clients interagissent avec les projets architecturaux, ouvrant de nouvelles possibilités pour des visualisations immersives et interactives.

Intégration avec la Réalité Virtuelle (VR)

La réalité virtuelle permet aux utilisateurs de s’immerger complètement dans un projet architectural. En utilisant des casques VR, les clients peuvent explorer virtuellement des bâtiments et des espaces urbains avant même qu’ils ne soient construits. Grâce à l’intégration de la VR avec le CGI, les modèles 3D ne sont plus limités à des représentations statiques sur écran : ils deviennent des espaces dynamiques et navigables en temps réel​.

Cette technologie offre une série d’avantages significatifs : 

• expériences immersives : les clients peuvent marcher virtuellement dans le projet, explorant des détails tels que la disposition des pièces, la lumière naturelle à différents moments de la journée et même le paysage environnant ;
• meilleure compréhension spatiale : la possibilité de vivre un projet en première personne permet une meilleure compréhension des proportions, des volumes et de la disposition des espaces, facilitant des décisions éclairées et réduisant les malentendus ;
• modifications en temps réel : lors d’une session VR, il est possible d’apporter des modifications immédiates, comme changer des matériaux, des couleurs ou des agencements, offrant aux clients une vision claire des alternatives de conception.

Je vous recommande de lire l’article «La réalité virtuelle dans les constructions» pour approfondir ce sujet et élargir vos connaissances.

Intégration avec la Réalité Augmentée (AR)

Alors que la VR crée des environnements entièrement virtuels, la réalité augmentée (AR) superpose des éléments numériques au monde réel, enrichissant la perception d’un environnement existant. En architecture, l’AR permet de « voir » comment un bâtiment ou une structure s’intégrera dans le contexte réel, en utilisant des dispositifs tels que des smartphones ou des tablettes pour visualiser des projets 3D directement sur le site.

Avec l’AR, les architectes et les clients peuvent observer : 

• simulations in situ : les bâtiments conçus peuvent être visualisés à l’échelle réelle sur le site de construction, montrant en temps réel comment ils s’insèrent dans l’environnement environnant ;
• détails interactifs : les utilisateurs peuvent interagir avec des parties spécifiques du projet, examinant les caractéristiques constructives et visualisant des informations supplémentaires sur les matériaux et les structures directement dans la scène réelle ;
• collaboration améliorée : l’AR facilite la collaboration entre architectes, ingénieurs et clients, car tous peuvent examiner et discuter des détails du projet dans le même environnement, améliorant la transparence et la communication.

Là encore, nous vous recommandons de lire l’article «Comment la réalité augmentée est-elle utilisée dans les constructions BIM ?» » afin d’être toujours mieux informé à ce sujet.

Bâtiment résidentiel en porte-à-faux en zone montagneuse

Perspectives futures : Intelligence Artificielle et CGI

Au-delà de la VR et de l’AR, l’avenir du CGI dans l’architecture sera influencé par l’intégration avec l’intelligence artificielle (IA). Les techniques de IA peuvent améliorer les processus de rendu, automatisant certaines opérations complexes et optimisant les temps de calcul. De cette manière, le rendu en temps réel deviendra de plus en plus accessible, permettant une visualisation fluide et interactive tout au long du cycle de conception​.

L’IA pourra également contribuer à des prévisions de conception plus précises. En utilisant des algorithmes avancés, il sera possible de simuler le comportement d’un bâtiment en fonction de variables telles que le climat, la consommation énergétique ou la durabilité des matériaux, permettant aux architectes de prendre des décisions plus éclairées.