Communication graphique. Cours de communication graphique. Bloc 1 bacheliers ingénieurs civils et ingénieurs architectes.

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1 Cours de communication graphique Bloc 1 bacheliers ingénieurs civils et ingénieurs architectes.

2 Équipe pédagogique Éric Béchet (it's me!) Études d'ingénieur à Nancy (France) Doctorat à Montréal (Canada) Post-Doctorat à Nantes (France) Carrière académique à Metz (France) Puis Liège... Professeur (chargé de cours) au Département Aérospatiale et Mécanique Bureau : +2/438 au bâtiment B52 ( 2ème étage ) Courriel : eric.bechet@ulg.ac.be, Tél Disponibilités préférentielles: vendredi 14h-18h (prendre RDV avant par courriel ou téléphone)

3 Équipe pédagogique Assistants Département Aérospatiale & Mécanique - LTAS Bureaux : bâtiment B52 ( étage +2) Christophe Leblanc Courriel : cleblanc@doct.ulg.ac.be 5 ou 6 étudiants moniteurs animeront également les travaux pratiques et l'initiation au logiciel CATIA.

4 Le cours Premier semestre Cours et travaux pratiques : Les cours ont lieu au Sart-Tilman, amphithéâtres de l'europe amphi 304 Cours théoriques le lundi de 8h30 à 10h15 10 séances de théorie Travaux pratiques le lundi de 10h30 à 12h30 (commencent la semaine prochaine) Le TP Catia se fera dans la semaine en petits groupes

5 Organisation du cours Évaluation En première session, deux examens écrits sont prévus ( janvier et juin) - L'examen de janvier (si vous le réussissez) vous dispense de passer celui de juin et compte comme tel C'est une chance supplémentaire qui vous est donnée - L'examen de janvier est obligatoire pour bénéficier de la possibilité de passer celui de juin. En seconde session, seulement un examen écrit fin août - début septembre Pour réussir le cours : moyenne de 10 sur les activités de l'année (1/4 Tps contrôle continu ; 3/4 examen final)

6 Organisation des TPs 10 séances en tout, réparties en : - 9 séances 'sur feuille' Bâtiment B5b «TP physique» salles S22-S24-S26-S28-S30 5 groupes de ~ étudiants (commence le lundi 26 Septembre) - 1 séance d'initiation à la CAO Conception Assistée par Ordinateur, sur le logiciel CATIA de Dassault Systèmes. par petits groupes de ~ max 25 étudiants Bâtiment B52 «mécanique & génie civil» salle 0 / 413 (étage 0) Les séances sont obligatoires et soumises à une évaluation.

7 Répétants Dispenses pour les répétants de l'an passé : Dispense (facultative) du seul TP Catia Cas particulier pour les étudiants ajournés, donc avec moins de 45 crédits acquis dans le bloc 1 : les TP restent obligatoires Pour les autres (+ de 45 cr bloc 1), la cote des TP est reportée uniquement en cas conflits horaires avec une autre matière. Le seuil de validation des crédits est 10.

8 Initiation aux outils logiciels Quelques logiciels de CAO : PLM (Product Lifecycle Management - cycle de vie complet d'un produit), grandes entreprises CATIA (Dassault Systèmes) aéronautique NX (Siemens) ex «Unigraphics» Dessin / PME Autocad (Autodesk) Solidworks (Dassault Systèmes) Libre! FreeCad... (peu utilisé dans l'industrie)

9 Initiation aux outils logiciels CATIA Conçu par Dassault dans les années 70 comme outil interne Acronyme de «Conception Assistée Tridimensionnelle Interactive Appliquée» 1984 utilisation par Boeing, devient de fait un standard dans l'aéronautique CATIA v CATIA v5 version la plus utilisée nous utiliserons Catia V (ou 2016) 2008 CATIA v6 (Toutes les versions sont encore commercialisées!)

10 Initiation aux outils logiciels Siemens NX (ex- Unigraphics) Concu par United Computing inc. en 1972, vendu depuis 1975 sous le nom Unigraphics jusque Achat par Mc Donnell-Douglas (avions) 1991 Revente à General Motors (autos) devient le système CAO de la compagnie 2002 Next Generation : Unigraphics+I-DEAS (calcul) deviennent NX 2007 Acquisition par Siemens - NX NX11

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13 Fournitures Pour les séances de T.P., se munir du matériel nécessaire à la réalisation des travaux pratiques : (té), latte, équerre, compas, crayons ou porte minemine HB ou H/2H (+dur), gomme, rapporteur, etc... A chaque séance de TP, venir avec env. 10 feuilles A4 blanches (sans quadrillage)...

14 Lors des séances de TP, pour vous aider à réviser plus tard Cochez ce que vous savez faire seul Sinon, indiquez ce qui ne va pas

15 Site web du cours Le site web du cours est le suivant : On y trouve : - les transparents du cours actualisés (PDF) - les notes de TP - les horaires et éventuelles modifications - les affectations de groupes et d'horaire pour les TP Consultez ce site régulièrement...

16 Programme du cours

17 Plan du cours Introduction générale Partie I. La projection parallèle 1. Le dessin multivue (dessin technique) 2. La méthode de Monge 3. L axonométrie 4. La projection cotée

18 Plan du cours Partie II. La projection centrale 1. La projection centrale sur le plan 2. La perspective centrale sur le plan Partie III. Géométrie numérique 1. Les applications affines 2. Les coordonnées homogènes

19 Projection parallèle Fausse perspective de l'objet Rayons parallèles Source à l' n

20 Projection centrale Vue en perspective de l'objet Source proche Rayons divergents n

21 Crédits Certaines images et graphiques proviennent des sources suivantes : C. Barlier, R. Bourgois, Mémotech Conception et dessin, Éditions Casteilla A. Chevalier, guide du dessinateur industriel, Éditions Hachette P.Beckers, communication graphique, Éditions de l'ulg Wikipédia

22 Introduction générale Partie I. La projection parallèle 1. Le dessin multivue (dessin technique) 2. La méthode de Monge 3. L axonométrie 4. La projection cotée

23 Dessin multivue (dessin technique) Outil d'échange (de communication!) entre le bureau d'étude et : Des prestataires techniques Des ateliers de fabrication D'autres bureaux (méthodes, industrialisation)... Généralement inadapté à la communication vers le «grand public» Dans ce cas, axonométries, perspectives plus utiles

24 Dessin multivue (dessin technique) L'informatisation des bureaux d'études a restreint le besoin de dessins 2D «papier» mais ne l'a pas éliminé. En atelier, c'est souvent le seul moyen de transmettre l'information à un technicien Lorsque un «donneur d'ordre» n'a pas les mêmes logiciels, ou que ceux ci ne sont pas compatibles avec ceux d'un «prestataire» (de plus en plus rare) Archivage Sans plans 2D, il faut archiver : Fichiers originaux Logiciel servant à lire le fichier Machine/système d'exploitation servant à faire tourner le logiciel...

25 Dessin multivue (dessin technique) Deux catégories de dessins : Plan / dessin d ensemble : permet la représentation de l ensemble de l artefact Favorise la compréhension globale, mais ne contient pas assez d information pour la réalisation précise Plan de détail / dessin de définition Permet la cotation, comporte toutes les cotes et indications permettant la réalisation non ambiguë de l artefact Une liasse de plans peut par exemple être constituée d un plan d ensemble et d autant de dessins de définition qu il y a de parties (pièces) indépendantes...

26 Dessin multivue (dessin technique) Le dessin technique permet de lever l'ambiguïté lors du passage d'une représentation 3D vers 2D Permet le dimensionnement (cotation) Explicite : indications numériques Implicite : par simple mesure tenir compte de l'échelle! Permet une certaine schématisation Arêtes visibles / cachées Détails répétitifs / filetages /...

27 Formats papiers Les formats utilisés sont normalisés États Unis / Canada : Norme ANSI Y 14.1 et formats «impériaux», basés en pouces (inches) Europe & majorité du reste du monde : norme DIN 476 puis ISO 216, base métrique (1922)

28 Série A0 (1m²) et B0 (petit coté 1m)

29 Formats papiers Formats américains ANSI basés sur le format Letter 8 ½ x 11 1 pouce (inch) = 25.4 mm Le format «legal» (8 ½ x 14) n'est jamais utilisé en dessin technique

30 Utilisation du format papier (format pairs)

31 Utilisation du format papier (format impairs)

32 Le cartouche Dans le sens de lecture du plan, le cartouche est situé en bas à droite. Dimensions maximales : l x h < 190x277 mm Correspond au format A4 lecture immédiate de l'ensemble du cartouche encore possible même si le plan est plié On y trouve de l'information relative au dessin Échelle, titre, nom du dessinateur, codes, révisions, matières, convention utilisée pour le dessin etc...

33 Le cartouche

34 Convention de vue Représentation d'un pièce 3D Utilisation de projections sur des plans orthogonaux, et de coupes (pour voir l'intérieur) En mécanique, relativement peu de coupes mais grand nombre de pièces différentes En architecture, souvent au moins un plan de coupe par étage... Le nombre de plans de projection peut donc être grand si l'objet à représenter est complexe, mais il est en général limité à 3. Chaque dessin de définition peut être réalisé selon un système de projection indépendant, et contenir autant de vues que nécessaire Avec des indications, 2 vues suffisent (cf. Monge)

35 Convention de vue Convention «européenne» Vue de face (vue en élévation) A C B Symbole dans le cartouche Vue de dessus (vue en plan) Vue de gauche (vue de profil)

36 Convention de vue Convention «américaine» Vue de dessus Symbole dans le cartouche Vue de droite Vue de face

37 Positionnement des vues Convention «européenne» Vues fréquemment utilisées Convention «américaine»

38 Dimensions essentielles Elévation / vue de face Vue en plan / vue de dessus Profil / vue de gauche Axonométrie

39 Traits Deux largeurs : trait fort et trait fin Le rapport de largeur doit être >= 2 Ex: fort 0.5, fin 0.25 Largeurs de trait habituelles : Quelques types de trait Continu, interrompu, mixte, mixte à deux tirets, à main levée, zig-zag...

40 Type de traits

41 Type de trait Catégories de lignes: 1. Contours vus (continu fort) 2. Arêtes vues (continu fort) 3. Traits d'axes (mixte fin) 4. Arêtes cachées (interrompu fin/fort) 5. Contours cachés (interrompu fin/fort)

42 Surfaces tangentes Quand ne faut-il pas tracer les limites de surfaces? Surfaces tangentes toutefois, pour aider à la compréhension : notion d'arête fictive Les arêtes fictives ne se voient pas si elles sont cachées (vue de dessous ici) Ne touche pas Trait fin

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45 Vues indispensables Combien de vues sont nécessaires? En principe, 3, éventuellement accompagnées de coupes Pour des solides ayant des symétries cela peut être réduit à 2 voire 1. On ne dessine que le nombre de vues strictement nécessaire. On ajoute parfois une isométrie permettant de mieux comprendre l'objet mais qui ne sert pas à définir les cotes.

46 Vues indispensables Une seule vue nécessaire Corps de révolution (indication du diamètre) Surfaces planes (ex. découpes de tôle ou de tissu) on doit indiquer l'épaisseur ou la matière

47 Vues indispensables Deux vues nécessaires Poutres (coupe) Pièces dans lesquelles une des formes est évidente

48 Vues indispensables Trois vues sont nécessaires : La plupart des géométries non triviales

49 Liens entre les 3 vues, lignes de rappel (normalement non représentées)

50 Liens entre les 3 vues, lignes de rappel (normalement non représentées)

51 Quelle vue est inutile?

52 Lecture d un plan. Examen des 3 vues pour comprendre la forme de la pièce Attention aux ambiguïtés!

53 Surfaces adjacentes Signification des surfaces et respect de séparées par un trait car la topologie non coplanaires... Nombre de cotés d'une surface plane conservé dans les vues ( surfaces analogues) Sauf si plan projetant!

54 Surfaces vues en vraie grandeur

55 Exemple de dessin d ensemble

56 Autre exemple de dessin d ensemble

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60 Vues en coupe FR Exemple de dessin de définition US

61 Vue en coupe (exemple ici tiré d un brevet)

62 Représentations schématiques Artefacts répétitifs Un est dessiné, les autres suggérés En mécanique : Filetages Engrenages Etc... En architecture : Escaliers...

63 Utilisation des axonométries Quand l'interprétation tridimensionnelle des 3 vues est difficile: Utilisation de coupes Utilisation d'axonométries. Elles visent à faciliter l'interprétation Les trois vues servent toujours de référence de cotation : elles restent indispensables. L'axonométrie est aussi utilisée pour représenter les assemblages Vue «éclatée».

64 Utilisation des axonométries

65 Utilisation des axonométries Axonométries (ici : isométries)

66 Vue éclatée Joint de Cardan

67 Ambiguïtés Axonométrie? Pièce piège Echelle 1:1

68 Images numériques Quelques mots à propos des images numériques Représentation 2D d'une réalité spatiale Photographies numériques, Dessin technique issu de logiciels de CAO, Dessin «a main levée» avec tablette tactile, numérisation par scanner... La représentation interne a une importance, fonction de l'utilisation qui est faite par la suite et de ce qui est repésenté. Formats JPG, PNG, TIFF, GIF images «bitmap» Formats EPS, DXF, WMF, SVG images «vectorielles» En particulier, la destination de l'image peut être : Impression, affichage, archivage, réutilisation à différentes échelles

69 Images numériques Idée : les images ne sont pas aléatoires On peut tirer parti de la structure pour stocker les images Deux approches Images vectorielles Images discrétisées / «bitmap» Compression sans pertes Compression avec pertes contrôlées tiff jpg gif png cin svg bmp exr

70 Images numériques Comment choisir? Dessin au trait, destiné à être mis à l'échelle --- format vectoriel Images en général, format discrétisé «bitmap»

71 Images numériques Images vectorielles Pas de compression sans pertes Exemple type : fontes de caractères destinées à être agrandies Idéal comme format pour des dessins «au trait» WMF : windows metafile (exclusivement monde MSwindows) SVG : Scalable vector graphics (standard ouvert) à utiliser de préférence DXF : Format Autodesk (Autocad) + autres logiciels propriétaires et leurs formats : coreldraw, adobe illustrator...

72 Images numériques Exemple : qualité d'agrandissement d'une fonte de caractères A A vectoriel bitmap

73 Images numériques Exemple 2: mémoire occupée par une image vectorielle Bitmap compressé : 2.7 Ko Sans compression : 118 Ko Format vectoriel EPS: 1 Ko

74 Images numériques Images discrétisées (photos ou autres) Stockage sans compression Compression sans pertes bmp (vieux), tiff, png, gif,... tiff, png, gif,... Compression avec pertes contrôlées tiff, jpg, jpeg2000 (jpg amélioré mais peu utilisé)

75 Images numériques Pour des images avec un faible nombre de couleurs, et/ou avec des traits francs, ne jamais utiliser jpg. PNG 1176 octets JPG 3225 octets

76 Images numériques À l'inverse, des photographies ou des images aux tons continus sont adaptés à JPG. PNG sans pertes : 646Ko

77 Images numériques À l'inverse, des photographies ou des images aux tons continus sont adaptés à JPG. JPG : 85Ko Erreur*100

78 Images numériques Images destinées à être manipulées par la suite ou archivées PNG TIFF Images destinées au WWW ou à l'affichage sur écran de bureau GIF, PNG, JPG Si la place mémoire n'est pas un problème, toujours privilégier une compression sans pertes (PNG)