On voit finalement que les propriétés ci-dessus, généralement présentées comme des conventions du dessin en perspective parallèle, ne sont enréalité autre chose que des propriétés d’une transformation géométrique modélisant l’ombre au soleil sur un plan.LOGIQUE Cette préservation de certaines propriétés permet un passage relativement facile de l’objet au dessin qui lereprésente, et même inversement, à condition néanmoins de prendre quelques précautions : par exemple, cen’est pas parce que les dessins de 3 points sont alignés que ces points le sont ; mais on peut dire que, si lesdessins de 3 points ne sont pas alignés, alors les points ne le sont pas.D’où l’intérêt de la perspective parallèle comme dessin technique : tout en étant assez proche de la vision, elle permet –mieux, et surtout plusaisément, que la perspective centrale– de faire des conjectures sur l’objet à partir de constatations et de mesures sur le dessin, voire d’endémontrer des propriétés et d’opérer des contrôles (voir les applications ci-après)Remarque. Cependant, certaines propriétés ne sont pas conservées :- les rapports de réduction dans deux directions différentes ne sont pas égaux (voir par exemple le dessin des faces inférieure et supérieure ducube, qui n’ont a priori aucune raison d’être des losanges) ;- la perpendicularité, et par conséquent, de façon générale, les angles (idem : les dessins des faces ne sont pas des rectangles).Ceci permet aussi d’expliquer pourquoi un plan est représenté par un parallélogramme : comme il est impossible de représenter en entier unedroite en géométrie du plan, on n’en représente qu’un segment ; de même, il est impossible de représenter un plan en entier en perspectiveparallèle, aussi a-t-on décidé conventionnellement de n’en représenter qu’un rectangle (sous la forme d’un parallélogramme, d’après ce quiprécède).7) Une dernière propriété présente le dessin d’un cube –ou d’un « coin de pavé droit »– comme un élément nécessaire et suffisant pourreprésenter l’espace ; il n’est pas question de la démontrer, mais on fera remarquer aux élèves, grâce aux dessins d’application qu’ils réaliseront,qu’il en est bien ainsi.Une perspective parallèle est entièrement déterminée par la perspective d’un cube.Soit O l’un des sommets du cube, et I, J, K les sommets qui lui sont adjacents. Alors ( O;OI,OJ,OK)est un repère (orthonormal) del’espace. Soit M un point quelconque de l’espace et soient (x ; y ; z) ses coordonnées dans ce repère. On a OM = x.OI + y.OJ + z. OK .On en déduit om = x.oi + y.oj + z. ok (conservation du rapport sur une droite), relation qui permet de placer m dans le plan de projection.Ceci signifie que, dès que l’image d’un cube est donnée, on n’a plus de choix pour représenter n’importe quel objet de l’espace : son image nepourra s’obtenir que par des constructions géométriques.N.B. La perspective cavalière est un cas particulier de perspective parallèle, dans laquelle une face du cube de référence est frontale (c’est-àdireparallèle au plan de projection).4. Applications au dessinCette partie est importante et ne doit pas être négligée, car elle constitue le but de ce chapitre du programme, en permettant aux élèves de mettreen œuvre, de façon consciente, les propriétés de la perspective parallèle, et de se rendre compte, d’une part que le dessin est le résultat d’uneconstruction, et d’autre part qu’il est toujours possible de contrôler le résultat obtenu. En fait, comme on a pu le dire à propos des arbres deprobabilités, un dessin correct, accompagné de son programme de construction, constituera une preuve de la bonne mise en œuvre des propriétésgéométriques de la perspective.Application 1 : Dessin en perspective cavalière d’une pyramide régulière à base carrée.Soit une pyramide régulière de sommet S dont la base est un carré ABCD de côté l. Soit H lecentre de la base ; on pose SH = m. On veut dessiner cette pyramide en perspective cavalière.Pour cela, supposons que le carré ABCD est la face inférieure (horizontale) d’un cube fixé autableau par sa face arrière (CDD’C’ par exemple). Ce cube sera notre cube de référence, etnous supposerons que sa face ABB’A’ est frontale.Le dessin de ce cube sera du type ci-contre.Série L– mathématiques – projet de document d’accompagnement – géométrie – page 6Direction de l’enseignement scolaire – bureau du contenu des enseignements
Le dessin du centre H du carré ABCD sera le centre du parallélogramme abcd(conservation du milieu). En outre, la hauteur [SH] de la pyramide estverticale, donc parallèle au côté [AA’] du cube. Son image lui sera parconséquent parallèle. Donc le point s sera sur la parallèle à (aa’) passant par h.N.B. Deux types de pointillés différents ont été utilisés, pour les arêtes cachéeset pour les traits de construction.Soit H’ le centre de la face supérieure du cube. Le segment [HH’] estparallèle au plan du tableau, donc son image est en vraie grandeur et on a hh’= aa’ = l (ce qu’on peut contrôler par le fait que ahh’a’ est unparallélogramme).Puisque la perspective parallèle conserve le rapport sur une même droiteet que hs = m (vraie grandeur), on auraplacer le point s.hsmhh'l= , ce qui permet deIl ne restera plus alors qu’à dessiner les arêtes latérales et à représenterles arêtes cachées en pointillé.N.B. : Comme on le voit sur le dessin ci-contre, le recours au dessin du cubeest finalement inutile : il suffit de dessiner la base (sous forme deparallélogramme), de placer h puis de tracer (sh) perpendiculaire à (ab). Lepoint s s’obtient parvraie grandeur).hsm. abl= (puisque le segment [ab] est représenté enApplication 2 : dessin de l’intersection d’un cube et d’un plan.N.B. : ce type d’exercices a été effectué en classe de Seconde, mais il s’agit ici de les reprendre de façon raisonnée en distinguant bien, dans laréalisation du dessin, d’une part ce qui relève des propriétés d’incidence de plans et de droites, et d’autre part ce qui relève des propriétés de laperspective cavalière. On s’attachera également à mettre en évidence les moyens de contrôle qui permettent de contrôler le dessin. Au cours dela démarche, on se situera donc alternativement :- dans une géométrie du dessin (et dans une problématique de précision des tracés)- dans une géométrie théorique (et dans une problématique de la rigueur, au sens de : conformité aux règles de la théorie),ces deux paradigmes géométriques étant susceptibles de se contrôler l’un l’autre sur la « figure » (ou plus exactement le dessin).Exemple : Le cube est dessiné en perspectivecavalière. Le point M est dans la face supérieureA’B’C’D’, le point N sur l’arête [A’B’], le pointP dans la face avant ABB’A’. Il s’agit dedessiner l’intersection du cube avec le plan(MNP).Série L– mathématiques – projet de document d’accompagnement – géométrie – page 7Direction de l’enseignement scolaire – bureau du contenu des enseignements