Mathématiques : Le BTS Design D'espace

Le programme

     Le programme de mathématiques de la section de techniciens supérieurs intitulée "Design d'espace" a été établi en liaison avec les responsables des enseignements professionnels. Il comporte un chapitre important de géométrie sur la représentation de l'espace qui fait partie des compétences professionnelles. Représenter par un dessin en deux dimensions des objets, un paysage qui sont dans un espace à trois dimensions est un vieux problème qui a intéressé d'abord des peintres puis des géographes (pour figurer le relief sur les cartes).

    Les mathématiciens s'en sont saisi, ils ont développé à ce propos une nouvelle théorie: la géométrie projective. Le premier développement de cette théorie est du à Desargues et date du 17ième siècle. Une autre façon de représenter l'espace sur un plan est de faire plusieurs projections. Monge, sur le bateau le conduisant en Egypte lors de l'expédition de Bonaparte perfectionnera sa géométrie descriptive qui a été longtemps enseignée de la classe de terminale mathématiques élémentaires aux classes préparatoires aux grandes écoles jusque dans les années 60. Le dessin industriel exploitera longtemps le filon.

    L'arrivée des logiciels spécialisés devaient rendre obsolète l'enseignement de la géométrie descriptive et modifier en profondeur celui du dessin industriel. Mais la mise au point des logiciels 3D pour la géométrie et son enseignement, pour la conception assistée par ordinateurs, pour les palettes graphiques suppose l'exploitation de résultats mathématiques. Une bonne utilisation des outils informatiques supposent pourtant une connaissance élémentaire des théories mathématiques qui sous-tendent leur conception.

    De fait la formation universitaire des professeurs de mathématiques comporte très peu de géométrie et plusieurs d'entre-eux ont demandé, à juste titre, des documents d'accompagnement explicitant le programme de géométrie de la filière "design d'espace".

 Un rappel du programme de la section de techniciens supérieurs design d'espacePDF

Historique

PDFUn bref historique de la représentation de l'espace

PDF Les polyèdres platoniciens

Le lancer de rayons

    L'algorithme de lancer de rayon est la façon historique de considérer la 3D en infographie. Il reste la meilleure méthode pour rendre compte des caractéristiques géométriques de la lumière (réflexion, réfraction, transparence). Même si d'autres algorithmes plus performants existent, celui-ci reste un sujet de recherche actuel.
    Monsieur Yves Noyer, professeur agrégé au lycée Olivier de Serres à Paris, a fait travaillé ses étudiant du BTS design d'espace sur le fonctionnement de cet algorithme et ce avec grand succès. Pour avoir accès aux documents qu'il utilise on peut le contacter à l'adresse suivante: noyer@spi.lipb.fr

La géométrie projective

PDF WordUn bref exposé sur l'invariant de la géométrie projective, le birapport et son application à la perspective

La stéréoscopie

PDF WordUne introduction à la stéréoscopie

Webographie

Une bibliographie des sites disponibles

http://www.paris-lavillette.archi.fr/d1301
    pratique et méthodes de conception architecturale assistée par ordinateur (Bézier)

http://www4.ac-lille.fr/~math/classes/analyse/bezierspline/bezier-spline.htm
    cours courbes de Bézier

http://mapage.noos.fr/r.ferreol/
    courbes, fractales, polyèdres…

http://rocbo.lautre.net/bezier/pb-indus.htm
    informations générales Bézier

http://www.limsi.fr/Individu/jacquemi/IG1/
    courbes Bézier

http://www.scienceu.com/geometry
    pavages, polyèdres..site en anglais.
http://perso.orange.fr/therese.eveilleau/pages/jeux_mat/textes/pavage_17_types.htm
    pavages

http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/math/panorama/panorama1.html
    beaucoup de liens vers d’autres sites ..

http://villemin.gerard.free.fr/Geometri/GeomTdM.htm
    géométrie…

http://www.irem.univ-montp2.fr/archi/
    mathématiques et architecture

http://perso.orange.fr/gilles.costantini/Liens.htm
    cours +exercices + liens…

http://www.maths.ac-aix-marseille.fr/debart/geospace/outils_geospace_interactif.html#ch1
    géométrie dans l’espace

Contacts

    Monsieur Jean-François Rotgé a monté à Montréal (Québec) une entreprise spécialisée dans la représentation informatique de la géométrie. Le site de sa société est: http://www.llgeometry.com , il nous a autorisé à diffuser son adresse électronique et est disponible pour répondre aux professeurs qui désireraient lui poser des questions sur les questions relatives à sa spécialité: jean-francois.rotge@llgeometry.com

    Les auteurs souhaitent à leurs collègues un travail fructueux avec leurs élèves. Ont participé à l'élaboration de ce dossier:
J.L.Piednoir IGEN, F.Labroue IA-IPR, Y. Noyer et L.Thibault professeurs au lycée Olivier de Serres, Paris; J.P.Rossfelder professeur à l'école Boule, Paris; C.Cassignol professeur à l'école spéciale d'arts appliqués, Paris. Qu'ils en soient remerciés.

Les mathématiques dans les BTS, documents de l'IGen (2007/2008)