Pour créer un modèle 3D très détaillé d'un monument historique en bronze à l'occasion du 200e anniversaire du retour d'exil de Napoléon, un scanner 3D à main Artec a été utilisé pour capturer numériquement l'ensemble du monument et créer un modèle 3D visualisable/imprimable.
Benjamin Moreno, le PDG d'IMA Solutions SARL, basé à Toulouse, France. IMA Solutions utilise la numérisation et la visualisation 3D pour développer de nouveaux outils multimédia, tels que des systèmes interactifs 3D, pour les plus grands musées du monde. Parmi leurs clients figurent le British Museum, le musée de l'Acropole et le musée d'art du Louvre-Lens, situé à Lens, dans le nord de la France.
Modèle 3D prêt à être imprimé
Benjamin a créé un modèle 3D prêt à imprimer d'un monument en bronze représentant Napoléon à cheval, qu'il a numérisé à l'aide d'un scanner 3D Artec Eva et du logiciel Artec Studio. Vous pouvez télécharger le modèle suivant au format OBJ.
La tâche a été commandée par le Musée de la Révolution Française à Vizille, en France, en vue de préserver la copie 3D du monument pour la postérité et de préparer un modèle 3D pour une exposition célébrant le 200e anniversaire du retour de Napoléon en France après son exil sur l'île d'Elbe. Le monument, moulé par le célèbre sculpteur français Emmanuel Frémiet en 1867, est situé près du village voisin de Laffrey.
"J'ai déjà scanné en 3D des œuvres d'art représentant des chevaux et, à chaque fois, je me dis : c'est l'une des choses les plus difficiles à scanner à cause des jambes et des zones cachées", explique Benjamin.
"Dans le passé, j'ai utilisé d'autres équipements de numérisation 3D, comme des têtes laser montées sur des bras, et je peux dire que seule la technologie Artec est capable de réaliser la numérisation 3D de ce type d'œuvres d'art à la volée ou dans des conditions environnementales difficiles."
Saisir la couleur et la texture
"De plus, les scanners Artec saisissent les textures en temps réel et c'est une fonctionnalité vraiment formidable", ajoute-t-il. "Auparavant, nous saisissions la géométrie 3D à l'aide d'un scanner laser, puis nous faisions de nombreuses images pour reprojeter la texture sur le modèle 3D à la main. Cette tâche prenait beaucoup de temps et n'était pas vraiment précise en raison de l'intervention humaine. Maintenant, les textures sont parfaitement capturées et mappées sur la géométrie. Le temps d'acquisition a été réduit de 5 à 10 fois selon l'objet à scanner en 3D. De plus, certains chefs-d'œuvre que nous scannons aujourd'hui ne peuvent être scannés avec d'autres systèmes 3D qu'Artec 3D. Je dis souvent à mes clients : ce type d'acquisition 3D n'était pas possible avant l'arrivée des équipements Artec sur le marché !"
Pour le monument Napoléon, le seul accessoire dont Benjamin avait besoin était un échafaudage pour accéder au monument de tous les côtés, et le musée lui en a fourni un. Il a également pris soin d'apporter une batterie sur le site, qu'il a utilisée principalement pour scanner la partie supérieure du monument. La plupart du temps, Benjamin a travaillé avec un ordinateur portable et l'Eva branchée sur un générateur. "Ce qui est limitant en termes de numérisation 3D avec le pack batterie, ce n'est pas le pack batterie Artec mais la batterie de l'ordinateur !". dit Benjamin.
En fait, Benjamin utilise le bloc-piles assez souvent. Récemment, il a numérisé une œuvre d'art préhistorique gravée représentant un mammouth, pour laquelle il a dû se rendre dans une grotte cachée à quatre mètres sous terre. "J'ai pu numériser rapidement sur place à l'aide d'Eva et du bloc-piles", explique Benjamin.
La surface du monument Napoléon étant assez grande, Benjamin a développé sa propre stratégie de numérisation 3D pour le projet : "J'ai divisé mon travail en 18 zones en prenant soin d'avoir de grandes zones de chevauchement pour l'alignement post-production."
Deux jours pour scanner
La numérisation a pris deux jours au total et la post-production 10 jours de plus en raison de l'énorme quantité de données, 57 Go. Pour rationaliser le tout, Benjamin a effectué une fusion nette à la résolution de 1 mm pour chacune des 18 sessions de numérisation. Chacune représentait environ 25 millions de polygones, il les a donc décimées à 1,5 million de polygones. Il a ensuite procédé à un alignement non rigide et à une fusion nette à 1 mm, ce qui lui a permis d'obtenir seulement 20 millions de polygones. Enfin, il a utilisé des cadres texturés pour appliquer une texture au modèle géométrique optimisé résultant et a apporté quelques retouches dans Zbrush.
IMA Solutions produit normalement trois types de modèles 3D pour ses clients : un modèle maître haute définition pour la visualisation 3D précalculée et l'étude du patrimoine culturel, un modèle 3D optimisé pour l'impression 3D et un modèle optimisé pour les moteurs de rendu 3D en temps réel.
"Le musée est très heureux du résultat, notamment parce qu'il peut désormais manipuler virtuellement le modèle 3D et voir le monument sous tous les angles en un clic de souris !". dit Benjamin.
IMA Solutions www.ima-solutions.fr Musée de la Révolution française www.domaine-vizille.fr
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