L’Institut Fraunhofer pour la recherche en infographie (IGD) a développé une deuxième génération de son scanner 3D d’archivage monté sur bras robotisé.

Connu sous le nom de « CultArm3D », l’appareil mis à niveau intègre la technologie d’imagerie sur mesure de la société danoise de caméras Phase One et est conçu pour capturer et recréer avec précision des modèles 3D d’expositions de musée. Étant donné que COVID-19 continue d’empêcher de nombreuses personnes de visiter les musées en personne, l’équipe de Fraunhofer espère que leur nouveau système pourra aider à apporter virtuellement des expositions historiques aux gens.

« Les modèles 3D sont extrêmement importants pour la recherche et peuvent aider à améliorer notre compréhension des objets et de leurs origines », a déclaré Pedro Santos, chef de département chez Fraunhofer IGD. « Ils servent également de base à la visualisation en réalité virtuelle et augmentée, et lors de l’utilisation de l’impression 3D pour créer des répliques en couleurs vraies. »

Le scanner robotique CultArm3D de Fraunhofer IGD (photo) est conçu pour numériser en 3D les expositions des musées. Image via Fraunhofer IGD.

CultArm3D amélioré de Fraunhofer

Depuis plusieurs années, l’équipe Fraunhofer travaille avec des musées pour optimiser leur scanner grand format pour les applications d’archivage. Étant donné qu’il n’y a pas deux expositions identiques et que le personnel doit pouvoir faire fonctionner le système seul, les chercheurs se sont concentrés sur la création d’un appareil à la fois très précis et accessible.

Pour ce faire, Fraunhofer IGD a développé deux itérations du CultArm3D, qui sont toutes deux capables d’imager des objets jusqu’à un mètre de haut et 60 kg de poids, avec d’autres configurations disponibles sur demande. Le bras de l’appareil lui-même est léger, ce qui le rend facile à transporter d’une exposition à l’autre, tandis que sa compatibilité avec les alimentations électriques ordinaires lui permet d’être monté sans l’aide d’un spécialiste.

Afin de doter le CultArm3D de la capacité de capturer des images en ultra-haute résolution, l’institut l’a désormais équipé d’une caméra Phase One iXG de 100 mégapixels. Une fois associée à l’algorithme de balayage autonome des chercheurs et à l’anneau d’éclairage personnalisé, la plate-forme mobile est effectivement capable d’éclairer et d’imager des objets sous presque tous les angles.

Même lors de la capture d’expositions avec des surfaces réfléchissantes telles que des reliques d’or ou de bronze, le système est capable de visualiser et de modéliser toutes les occlusions complexes. Le CultArm3D mis à niveau répond également à plusieurs normes internationales d’étalonnage et de modélisation, y compris celles liées à la géométrie, à la texture et à la couleur des objets cibles.

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Le scanner monté sur bras robotisé de Fraunhofer IGD a maintenant été déployé et testé dans plusieurs musées. Photo via Fraunhofer IGD.

Lumières, caméra, scanner robotique

Pendant le fonctionnement, le logiciel du bras de balayage facilite son fonctionnement sans supervision, et une fois qu’il a été calibré, les balayages peuvent être lancés en appuyant sur un seul bouton. De nombreuses fonctions du CultArm3D sont automatisées et, lorsque vous y êtes invité, il effectue un balayage initial rapide avant d’utiliser la sélection dynamique du point de vue pour capturer les expositions en ultra-haute définition.

Lorsqu’il est prêt, le modèle 3D capturé par le scanner peut être exporté dans plusieurs formats, y compris la vidéo 2D et 3D, les modèles Web ou même sous forme de fichier prêt à imprimer. En fait, l’appareil est particulièrement apte à modéliser des objets complexes pour l’impression 3D, étant donné que sa précision minimise le besoin de post-traitement chronophage.

Une version antérieure de la machine a déjà été installée au Musée national de Bade, où elle permet aux visiteurs de scanner certains objets et de les visualiser en VR. Ailleurs, le CultArm3D est également en cours d’évaluation et utilisé pour numériser des expositions au Getty à Los Angeles et au REM à Mannheim, parmi une sélection d’autres.

Après avoir démontré les capacités de sa plate-forme de numérisation, Fraunhofer IGD encourage maintenant d’autres musées à entrer en contact s’ils envisagent d’installer les machines. En termes de sortie commerciale, l’institut a l’intention d’ouvrir la première phase de son canal de vente à une date non divulguée en 2022.

Numérisation 3D et rénovation de reliques

Les scanners 3D peuvent être utilisés pour reproduire n’importe quel nombre d’objets avec précision, mais ils se sont révélés particulièrement aptes à restaurer des artefacts anciens et des sites historiques. Le projet Scan the World a ouvert les collections du musée à un public plus large avec un accès gratuit à des milliers de numérisations haute résolution.

Grâce à la technologie de numérisation 3D de NVision, les archivistes du musée Texas Through Time ont pu préserver numériquement le squelette fossilisé d’un ancien prédateur. Les vestiges antiques ont été décrits par le fondateur de l’institution, Andre LuJan, à l’époque, comme étant « cruciaux pour comprendre l’histoire ancienne du Texas ».

De même, le Musée Archéologique National d’Espagne a adopté la technologie d’ACCIONA pour créer une réplique de l’Arc de San Pedro de las Dueñas. La reproduction de 2,2 mètres de haut a été saluée par le directeur du musée comme une démonstration du potentiel de la numérisation 3D pour aider à « préserver le patrimoine culturel ».

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L’image présentée montre le scanner robotique CultArm3D de Fraunhofer IGD. Image via Fraunhofer IGD.