L’acte de création est un moment privilégié lors du processus de conception architecturale et artistique. Vu comme une exploration, il offre une grande liberté de réflexion et d’action. C’est entre autres le lieu et le temps de l’imagination, de l’expérimentation matérielle, du développement conceptuel, de la construction de ce qui sera perçu. C’est un moment d’effervescence où l’on manipule intuitivement autant que l’on nomme intellectuellement. Pour les arts de l’espace, de multiples facteurs sont à considérer dès le début du processus. Formes, couleurs, tailles, emplacements et nombre, en sont quelques exemples. Au-delà de chacun de ces paramètres, l’espace, scène de l’ensemble de leurs interactions, devient un objet de création en soi. La recherche s’intéresse particulièrement à la relation spatiale et perceptuelle entre la lumière et l’objet, deux éléments se complétant et se modifiant de multiples façons, dont le potentiel esthétique est évident. Elle propose de réinitialiser le processus de création, par des manipulations simples et directes avec la matière, à travers une expérimentation en maquettes et en images photographiques, deux médiums familiers des architectes. Ces interventions minimales présentent à la fois une grande richesse de relations spatiales et de nombreuses informations sur les ambiances lumineuses. La recherche tente de circonscrire un vocabulaire des principaux paramètres de l’objet et de la lumière, conduisant à l’élaboration d’une méthode d’analyse pouvant aider architectes et artistes dans leurs explorations. Des notions, principes et qualificatifs sur l’espace, la forme, la lumière et la perception, servent à construire les tableaux d’analyse appliqués aux images de l’expérimentation en maquettes et à mettre en relief les éléments les plus actifs visuellement. Ce processus vise principalement à stimuler l’imagination et la créativité en architecture. / The act of creation is a privileged moment at the time of its artistic and architectural process. It is, among other things, the time and place for imagination, for experimentation with matter, for conceptual development and for the construction of what is perceived. It is a moment of enthusiasm and effervescence when we instinctively manipulate as well as conceive intellectually. As for the «Art of space», multiple factors are to be considered from the origin of its process such as, shapes, colours, sizes and positioning. Beyond each of these parameters, space, scene of its multiple interactions, becomes a creation in itself. This research particularly leans on the spatial and perceptual relation between objects and light, two elements completing and modifying each other in various ways, whereas its esthetic potential is obvious. It suggests the resetting of the creative process by direct and simple manipulations with matter, through miniature tryouts and photographic images, two familiar media of architectural practice. These minimal interventions simultaneously present a richness in spatial relations as well as information on luminous surroundings. The research proposes the circumscription of a vocabulary of the main parameters linking objects with light, leading to the elaboration of a method of creation and analysis to assist architects and artists in their creative explorations. The theoretical framework releases notions, principles and terms related to space, form, light and perception, assisting in the construction of physical models to visualize and control aspects of the invention. An exploration of a series of parameters of objects and lighting complete the research in order to stimulate the imagination and creativity in architecture.

Ce mémoire de maîtrise propose la numérisation laser tridimensionnelle LiDARcomme nouvelle méthode d'étude et de visualisation de l'éclairage naturel dans des environnements réels pour architectes et designers. Elle constitue un complément aux méthodes d'éclairage actuelles car elle répond aux limites de la méthode de mesure de l'éclairement, de la simulation numérique et de l'imagerie à haute dynamique(HDR)en ce qui concerne le relevé et la représentation des patterns lumineux. Il présente une étude de cas pour déterminer les avantages et les limites de la numérisation laser 3D dans une vaste cafétéria à éclairage naturel et artificiel, vaste, géométriquement complexe et fragmentée. Les patterns lumineuxet la géométrie del'espace sont capturés par un appareil à balayage laser 3D à travers une série de quatre numérisations. Les numérisations sont alignées et fusionnées pour former un seul modèle 3D de l'espace entier. Les patterns lumineuxsont présentés en relation avec la matérialité, la géométrie et la position des fenêtres, des murs, des appareils d'éclairage et des sources d'éclairage et présentés sous forme d'images semblables à des dessins de présentation architecturaux. Plus précisément, les patterns lumineuxsont illustrés dans un plan d'étage, un plan de plafond réfléchi, une axonométrie et une coupe transversale. La méthode fournit des résultats de visualisation percutants. Elle facilite leur compréhension des patterns lumineux, car un nombre illimité d'images peut être généré à partir d'un nuage de points. L'exactitude de la méthode de relevé des espaces éclairés naturellement estégalementvérifié pour desespacesrelevésen une et plusieurs numérisations en comparant les patterns lumineux des imageries HDR et des nuages de points. De plus, le mémoire explore le potentiel de la numérisation laser tridimensionnelle comme méthode pour simuler de nouvelles ambiances lumineuses dans des espaces existants. / This master thesisproposesLiDARtridimensional laser scanning as a new daylighting enquiry and visualization method for real built environments for architects and designers. It constitutes a complement to actual lighting methods because it responds to the limitations of the illuminance measuring method, computer simulation and high dynamic rangeimagery concerning the survey and representation of lighting patterns. It presents a case study to determine the advantages and limitations of 3D laser scanning in a vast, geometrically complex and fragmented naturally and artificially lit cafeteria. Lighting patterns and the geometry of the space are captured with a 3D laser scanner through a series of four scans. The scans are aligned and fused to form a single 3D model of the entire space. The lighting distribution patterns are showcased in relation to the materiality, geometry and position of windows, walls, lighting fixtures and the lighting sources and presented through images similar to architectural presentation drawings. More precisely, the lighting distribution patterns are illustrated in a floor plan, a reflected ceiling plan, an axonometry and a cross-section. The method provides powerful visualization results and facilitates their understanding as an unlimited number of images can be generated from a point cloud.The precision of the method for surveying daylit environments surveyed through one and several scans is also verified by comparing lighting patterns between HDR and point cloud imageries. Moreover, it explores tridimensional laser scanning as a method for rendering new lighting ambiances in existing spaces.