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International audience; We propose a framework based on integral geometry that makes it possible to express and solve most geometrical sunlighting problems within CAD systems: the direct problems for assessing sunlighting in a scene and the inverse ones for achieving sunlighting constraints in a design context. The heart of our method is the sunlighting volume that we denote ?(P, T). We describe this notion and we show how to implement it in an architectural and urban design process.

Our work deals with the exploration of a universe of forms that satisfy some design intents. That is, we substitute a “generate and test” approach for a declarative approach in which an object is created from its properties. In this paper we present an original method that takes into account design intents relative to sunlight, visibility and urban regulation. First of all we study how current CAD tools have considered these properties until now. Our conclusion is that the classical design/simulation/analysis process does not suit design practices, especially in the early stages. We think that an improved CAD system should offer the architect the option of manipulating abstract information such as design intents. We define an intent as a conceptual expression of constraints having an influence on the project. For instance, a visual intent will be stated with no reference to vision geometry: “from this place, I want to see the front of the new building”. We show how to represent each of these constraints with a 3D volume associated to some characteristics. If some solutions exist, we are sure that they are included in these volumes. For physical phenomena we compute the volume geometry using the principles of inverse simulation. In the case of urban regulation we apply deduction rules. Design intents are solved by means of geometrical entities that represent openings or obstructions in the project. Computing constraint volumes is a way of guiding the architect in his exploration of solutions. Constraint volumes are new spaces that can restore the link between form and phenomenon in a CAD tool. Our approach offers the designer the possibility of manipulating design intents. Le jeu des intentions: integration de contraintes physiques et urbaines en CAO Notre objectif est d’offrir a l’architecte les moyens d’explorer un espace de formes defini a partir d’intentions de conception. Parallelement a l’approche du type generer/tester, nous proposons une approche declarative dans laquelle l’objet est cree a partir de ses proprietes. Nous presentons dans cet article une methode originale de prise en compte, dans un systeme de CAO, des intentions de conception relatives a l’ensoleillement, la visibilite et la reglementation urbaine. Dans un premier temps nous relatons de quelle maniere ces proprietes sont prises en compte dans le processus de conception assistee par ordinateur. Les outils actuels imposent de construire une maquette numerique du projet avant de pouvoir en etudier les differentes caracteristiques. Le constat que nous pouvons dresser a la suite de cette etude est que le cycle modelisation d’une scene, simulation, analyse des resultats est mal adapte aux phases amonts de la conception, lorsque le projet est encore mal defini. Il parait souhaitable, dans un systeme de CAO, d’autoriser l’architecte a manipuler des informations d’un haut niveau d’abstraction: les intentions. Nous definissons une intention comme l’expression, sous sa forme conceptuelle, d’une contrainte imposee ou non, influencant le projet. Par exemple, une intention visuelle sera exprimee sans avoir recours a la geometrie de la vision qui lui est sous-jacente: “de cette place je veux voir la facade du bâtiment projete”. Nous montrons pour chacune des contraintes considerees qu’il est possible de representer ses conditions de satisfaction sous la forme d’un volume en trois dimensions dote de certaines caracteristiques. Ces volumes geometriques representent des sous ensembles de l’espace portant les solutions, si elles existent. La geometrie d’un volume est obtenue en utilisant les principes de la simulation inverse en ce qui concerne les phenomenes physiques, et par l’application de regles de deduction pour les contraintes reglementaires. Le calcul de ces volumes nous permet de guider l’architecte dans son exploration des solutions, masques ou evidements, qui resolvent les intentions enoncees quelque soit leur type. Ces nouveaux espaces de recherche que constituent les volumes de contraintes retablissent, dans une certaine mesure, le lien entre forme et phenomene en situation d’utilisation de l’outil informatique. Notre approche offre au concepteur la possibilite de mener un veritable jeu d’intention, en lui permettant d’etudier differentes hypotheses de conception.