Course du soleil et ombres portées
Comment l'onglet « Soleil et ombres » calcule le diagramme solaire (course du soleil) et les ombres portées sur le modèle 3D des bâtiments voisins, quels réglages existent et où s'arrête la simulation.
Présentation
L'onglet « Soleil et ombres » extrude en 3D les bâtiments autour du terrain et affiche, au-dessus du modèle, la course du soleil et l'ombre portée à la date et à l'heure choisies. Une étude d'ombres demande un modèle de tous les bâtiments voisins. L'onglet construit ce modèle et ses ombres dans le navigateur, sans modélisation dans Rhino ou SketchUp.
La planche sert en phase d'esquisse, pour l'implantation et l'orientation : orientation du terrain, direction des ombres les matins d'hiver, portée de l'ombre des bâtiments hauts situés au sud. Sur le terrain d'exemple (La Défense, Courbevoie), l'onglet s'ouvre sans compte. Sur un autre terrain, il demande un compte et le pass Pro.
Utilisation
- Choisissez un terrain et un rayon, puis générez les planches.
- Ouvrez l'onglet « Soleil et ombres ». Si le modèle 3D n'existe pas encore, générez-le d'abord avec « Générer la 3D » dans l'onglet « Volumétrie 3D ».
- Dans « Date », choisissez « 21 juin » (solstice d'été), « 21 mars » (équinoxe de printemps), « 23 sept. » (équinoxe d'automne) ou « 21 déc. » (solstice d'hiver). « Maintenant » règle la date et l'heure actuelles.
- Réglez l'heure avec le curseur « Heure ». La position du soleil et les ombres suivent le curseur.
- Cochez « Ombres portées uniquement » si la planche doit montrer les seules ombres des bâtiments voisins.
- Fixez la vue avec « Nord en haut » ou « Vue en plan », puis cliquez sur « Enregistrer en PNG ».
Réglages
| Réglage | Valeurs | Description |
|---|---|---|
| « Date » | 21 juin · 21 mars · 23 sept. · 21 déc. · Maintenant | Jour de référence de la course du soleil et des ombres |
| « Heure » | 04:00 à 20:00, par pas de 10 minutes | Heure normale (CET, UTC+1), sans heure d'été. L'étiquette porte la mention « CET » |
| « Ombres » · « Course du soleil » · « Soleil heure par heure » · « Cadran d'orientation » | Activé · désactivé | Ombres sur le modèle ; arcs du soleil aux solstices et aux équinoxes ; position du soleil à chaque heure pleine ; graduation des azimuts et points cardinaux |
| « Ombres portées uniquement » | Activé · désactivé | Activé : la couleur des faces reste fixe et seules les ombres portées par les bâtiments voisins apparaissent. Désactivé : les faces tournées à l'opposé du soleil s'assombrissent aussi |
| « Nord en haut » · « Vue en plan » | Boutons | Tourne la vue pour placer le nord en haut sans changer l'inclinaison ni le zoom ; vue de dessus, la plus fiable pour mesurer la longueur d'une ombre |
| « Enregistrer en PNG » | Bouton | Enregistre la vue en PNG |
Méthode de calcul
Position du soleil
La hauteur et l'azimut du soleil sont calculés dans le navigateur à partir de la latitude, de la longitude, de la date et de l'heure, avec l'algorithme de position solaire de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration, calculateur solaire). Aucun service externe n'est appelé : la course se dessine immédiatement et reste disponible sans connexion.
Le résultat se vérifie avec la valeur théorique. La hauteur du soleil à midi solaire vaut
90° − |latitude − déclinaison|, avec une déclinaison de +23,44° au solstice d'été et de −23,44° au solstice d'hiver.
Valeurs pour Belleville (Paris, 48,87° N, 2,37° E), en heure normale CET, calculées avec le même algorithme pour l'année 2026 :
| Belleville | Lever | Midi solaire | Hauteur à midi | Coucher | Valeur théorique |
|---|---|---|---|---|---|
| Solstice d'été 21/6 | 04:46 | 12:52 | 64,6° | 20:57 | 64,6° |
| Équinoxe de printemps 21/3 | 06:51 | 12:57 | 41,5° | 19:04 | 41,1° |
| Équinoxe d'automne 23/9 | 06:38 | 12:42 | 40,9° | 18:47 | 41,1° |
| Solstice d'hiver 21/12 | 08:41 | 12:48 | 17,7° | 16:55 | 17,7° |
Aux équinoxes, la déclinaison n'est pas exactement nulle (+0,34° le 21 mars 2026, −0,18° le 23 septembre), d'où l'écart avec la valeur théorique. Le midi solaire ne tombe pas à 12:00 pour deux raisons. L'heure normale CET se réfère au méridien 15° E, alors que Paris se trouve à 2,37° E : le soleil passe au sud environ 50 minutes plus tard. S'y ajoute l'équation du temps (jusqu'à ±16 minutes), due surtout à l'orbite elliptique de la Terre. Le midi solaire se déplace donc avec la date, entre 12:42 et 12:57 dans le tableau.
Heure de référence
L'heure du curseur est l'heure normale de la France métropolitaine et de la Corse (CET, UTC+1). L'heure d'été n'est pas appliquée : ses règles dépendent du pays et de l'année, et le site affiche l'heure normale plutôt que de les reproduire. L'étiquette du curseur porte la mention « CET ». La planche de course des ombres, calculée sur le serveur, porte la mention « heure normale ».
Entre le dernier dimanche de mars et le dernier dimanche d'octobre, les montres avancent d'une heure sur l'heure affichée. Le 21 juin, le lever du soleil est affiché à 04:46 CET ; ce jour-là, l'heure légale (CEST) est 05:46. Pendant cette période, ajoutez 1 h à l'heure affichée pour obtenir l'heure de la montre.
Dates de référence
La course du soleil change un peu chaque jour. Les deux extrêmes et le milieu de l'intervalle couvrent l'année.
| Date | Course |
|---|---|
| Solstice d'été (21 juin) | La plus haute et la plus longue |
| Équinoxes (21 mars · 23 septembre) | Entre les deux. Le soleil se lève plein est et se couche plein ouest ; sur la planche, l'arc sert de repère de l'axe est-ouest |
| Solstice d'hiver (21 décembre) | La plus basse et la plus courte |
Ombrage
L'ombre 3D détermine seulement si une face est éclairée ou non. Une face s'assombrit pour deux raisons.
| Type | État | Critère |
|---|---|---|
| Ombre propre | La face tourne le dos au soleil | N·L ≤ 0 |
| Ombre portée | La face regarde le soleil, mais un autre volume la masque | Face au soleil et masquée |
Avec les deux ombres, les bâtiments entiers deviennent gris et l'ombre des voisins se lit mal. « Ombres portées uniquement » garde la couleur des faces fixe et ne laisse que les ombres des bâtiments voisins : c'est le réglage adapté aux planches.
Limites
Simulation indicative, sans valeur réglementaire. L'onglet ne remplace pas une étude d'ensoleillement menée par un bureau d'études, qui suit ses propres dates, heures et méthodes. Il montre l'ombre que le tissu urbain projette sur le terrain, et son objet est différent.
- Le modèle comprend les seuls bâtiments de la BD TOPO®. Les arbres, les auvents et les murs de soutènement ne portent pas d'ombre.
- Hauteur de chaque bâtiment : sommet du toit si connu, sinon hauteur à la gouttière, sinon nombre d'étages × 3 m, sinon 3 m. À Paris, le champ du sommet du toit est vide : les bâtiments sont levés à la hauteur de la gouttière, et l'ombre des toitures et des combles manque.
- Un bâtiment sans hauteur ni nombre d'étages est levé à 3 m. Son ombre est plus courte que la réalité, et la planche montre alors moins d'ombre qu'il n'y en a.
- La BD TOPO® est mise à jour chaque trimestre : un bâtiment récent peut manquer, un bâtiment démoli peut rester.
Pour un dossier soumis à une administration, un modèle issu de relevés et l'examen d'un spécialiste restent nécessaires.
Carte de durée d'ensoleillement
L'ombre 3D montre un seul instant. Le cumul sur la journée se lit sur la carte de durée d'ensoleillement du même onglet et sur la planche « Durée d'ensoleillement (heures) » du jeu, décrites dans le guide Durée d'ensoleillement.
Sources des données
| Données | Usage |
|---|---|
| IGN – BD TOPO® (Licence Ouverte 2.0) | Contours et hauteurs des bâtiments du modèle 3D |
| NOAA, algorithme de position solaire | Hauteur et azimut du soleil, lever et coucher |
Guides associés
Planche d'exemple : IGN – BD TOPO®, RGE ALTI® (Licence Ouverte 2.0)