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comment la numérisation peut vous aider ?

Scan 3d et modélisation pour une exposition - btrd3d, espace des sciences


scan 3d pour une exposition culturelle incroyable cerveau à Rennes, Bretagne

Inauguration exposition "incroyable cerveau"​ à l'Espace des Sciences de Rennes, sept. 2021

Introduction

"Incroyable Cerveau" est une exposition permanente inaugurée en septembre 2021 à l'Espace des sciences

dans la ville de Rennes Ville et Métropole.

Article office de tourisme

Article Espace des Sciences


L'entreprise btrd3d a eu l'honneur d'être sollicitée sur ce gros projet pour les points suivants :

  • Scans 3d des structures tubulaires de l'exposition pour mises en plans techniques

  • Scans 3d des sculptures des différents personnages pour impression 3d et création de modèles 3d en couleurs pour d'éventuels rendus 3d et production de contenus multimédias


Avant d'expliquer plus en détails, je tiens à saluer le travail des artistes et à les remercier pour m'avoir accueilli lors des sessions de scan 3d !

  • Patrice Hubert, Artiste et Gérant du musée Naia à Rochefort-en-Terre Tourisme qui a réalisé toutes les structures tubulaires Instagram Musée Naia


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  • Et Gilles fleurantin, Artiste qui a réalisé les sculptures et peintures des personnages


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Les prestations de btrd3d sur ce projet


1. Du scan 3d laser portable


Nous avons procédé aux scans 3d de toutes les structures tubulaires afin d'en obtenir des modèles 3d qui serviront de base pour une rétroconception. Cela permet d'intégrer toutes les structures dans des plans techniques pour positionner les platines, les écrans, les câbles etc.


Il y avait 7 structures, pouvant aller jusqu'à 6m d'envergure, culminant jusqu'à presque 4m de haut. Des centaines de tubes, cintrés dans tous les sens, certains soudés les uns aux autres avec des jonctions sous forme de "peau" pour donner un aspect organique, et des centaines de platines.


Toutes les structures ont été scannées par nos soins avec notre scanner 3d laser portable Kscan de SCANTECH 3D, un excellent scanner 3d polyvalent capable de scanner une pièce de monnaie ou des structures énormes comme celles-ci, notamment grâce à son champ de vision de 60x60cm. En plus des services de scan 3d, btrd3d est revendeur Senior Scantech afin de venir en aide aux entreprises qui souhaitent internaliser la numérisation 3d dans leur process, n'hésitez pas à nous contacter pour une démo.



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Grâce à une précision de 0.02mm + 0.035mm/m volumétrique, et une résolution de 1mm, les modèles 3d obtenus ont servi de base pour remodéliser entièrement les structures. De la sculpture numérique a été effectuée pour le coté organique de la chose (jonctions de tubes soudés, bourrelets de soudures jonctions tube/tube ou tube/platine).



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Les platines ont également été méticuleusement replacées sur les structures puis exportées en .step pour les mises en plans techniques sur solidworks.







Ci-dessous, un apercu des structures remodélisées

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Crédits conception des structures tubulaires : Patrice Hubert et son équipe



2. Du scan 3d de sculptures et créations de modèles optimisés pour l'impression 3d mais aussi le rendu 3d


btrd3d est également intervenu chez Gilles Fleurantin pour scanner les sculptures de l'exposition. Chaque personnage représente un thème qui est abordé lors de l'exposition.


  1. Biologie

  2. Perception

  3. Attention

  4. Apprentissage

  5. Compétences

  6. Émotions


Ces personnages d'un mètre de haut trônent fièrement sur chaque structure tubulaire. Mais ils vous accueillent aussi dans une vitrine à l'entrée de l'exposition ! Afin de reproduire ceux-ci à l'identique pour la vitrine, les sculptures ont été scannées pour faire de l'impression 3d. Btrd3d a fait bénéficier de son réseau à l'Espace des Sciences en proposant un partenaire expert dans ce domaine, l'entreprise THIRD 3D PRINTING située à Saint-Nazaire.



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Les scans 3d ont été réalisés dans l'atelier de l'artiste avec un scanner 3d à lumière structurée Thunk3d Archer W. Cela nous a permis de capturer les détails car ce scanner 3d possède une résolution de capture très fine et un champ de vision assez large, ce qui permet de limiter le nombre de cibles nécessaires pour le tracking lors du scan 3d, voire carrément de s'en passer complétement quand l'objet possède assez de géométries. btrd3d est également revendeur de ce scanner 3d qui se situe dans l'entrée de gamme mais qui peut être suffisant pour des usages non-industriels et le domaine de la santé (chirurgie réparatrice, dentiste).




Comme vous pouvez le voir, les sculptures sont en cours de conception, cela impose 2 contraintes :


  1. il manque des éléments qu'il va falloir remodéliser

  2. il manque les couleurs donc il va falloir texturer les personnages

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Et ce n'est pas un problème ! Grâce à notre expertise en modélisation 3d, sculpture numérique et uvmapping / texturing, ce projet peut être mené à bien malgré les éléments manquants en s'inspirant des croquis de l'artiste et de la graphiste ainsi que des photos des sculptures finalisées. C'est une des valeurs ajoutées de btrd3d, nous sommes des artisans de la 3d et du modeling, industriel et non industriel, et cela se combine parfaitement avec le scan 3d et la photogrammétrie.


Premier objectif, et c'est pour ça que les scans 3d ont été réalisés en cours de conception : préparer les scans 3d des sculptures pour l'impression 3d afin que les modèles soient prêts le jour de l'inauguration (le timing était plutôt serré). Pour cela il a fallu traiter les données brutes des scans 3d réalisés ce jour là, composés de dizaines de millions de polygones : lisser quand c'est nécessaire, boucher les trous, réparer une fissure, réaligner un bouton de travers, et comme dit plus tôt, modéliser les éléments manquants ce jour-là ou qui n'ont pas pu être scannés entièrement (bulle transparente, ressort...).




Pour cela le plus simple a été de refaire une modélisation propre high poly. Ont été gardées les parties les plus saines (en général le corps et les membres + tête et chaussures), et nous avons procédé à une remodélisation à la main des ressorts, gaines, lunettes d'aviateurs, boules et autres petits détails (cadrans, pipettes, boutons...) et/ou amélioré par la sculpture numérique d'autres éléments, afin d'obtenir une qualité maximum pour une impression 3d très fine.


Est-ce-que cela veut dire qu'il faut remodéliser entièrement chaque scan 3d ? Non, pas forcément, chaque projet s'étudie au cas par cas. Ici, c'était la meilleure chose à faire par rapport à l'état des sculptures (en cours de conception) et par rapport à l'échelle finale (1m -> 20cm). Ceux qui vous disent qu'il suffit de scanner et d'envoyer le fichier brut dans l'imprimante 3d n'y connaissent rien, ou ils vous mentent et ne veulent pas montrer qu'ils ont des lacunes en modélisation 3d polygonale et traitement de données 3d.


Le scan 3d est un domaine hybride qui nécessite de maîtriser et comprendre les données brutes des scanners 3d (nuage de points, polygones) en combinaison avec des finalités techniques nécessitant une expérience sur plusieurs logiciels et souvent plusieurs méthodologies. Le scan 3d se démocratisant, vous rencontrerez de plus en plus de "professionnels" proposant des services de scan 3d, capable d'utiliser basiquement l'appareil mais incapable de traiter convenablement les données. Faites attention également à ceux qui font du scan 3d "instagram", c'est à dire ceux qui utilisent des filtres d'amélioration automatiques sur les modèles 3d bruts pour sortir rapidement un résultat. Comme les photos instagram, cela peut flatter l'oeil, mais pour un usage professionnel, il suffit de gratter un peu et l'on découvre vite les problèmes.


Revenons à nos moutons, voici les 3 modèles du dessus, retravaillés, et qq exemples de remodélisations.


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Voila, on s'approche des modèles réels ! Mais attendez, ce n'est pas tout... Vous avez vu toutes ces formes, ces micro détails ? Il va falloir optimiser les modèles pour l'impression 3d ! Création d'une coque pour utiliser moins de matière, découpe des éléments et création d'emboitements pour imprimer en plusieurs parties... Tout ça aussi, on s'en est occupé ! Et en suivant les indications techniques de Third 3d Printing.


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Enfin, l'entreprise Third a pu procéder à l'impression 3d haute qualité en résine. Les modèles ont ensuite été envoyés à l'artiste gilles fleurantin qui a fignolé les détails et mis en peinture.


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Crédits sculpture : Gilles Fleurantin

Crédits impression 3d : THIRD 3D PRINTING



3. Texturing des modèles 3d : uvmapping, export textures


Dernière étape, axée sur le multimédia : utiliser les modèles "propres" des sculptures remodélisées et les texturer, en se basant sur les photos des sculptures finies à échelle 1:1.


btrd3d met à profit son savoir faire en 3d industriel et non industriel pour mettre en valeur le travail de l'artiste et créer des modèles 3d en couleurs qui pourront être utilisés pour des projets graphiques si besoin : vidéo avec les personnages, brochures, visite virtuelle...


Les personnages ont été peints virtuellement dans un logiciel spécialisé, mais auparavant les modèles ont été "aplatis", ou "uv mappés" afin de pouvoir être texturés, mais surtout pouvoir être exportés avec leurs textures, utilisables dans la plupart des logiciels de rendus et d'animations.


Je vous présente :


  • Biologie

  • Perception

  • Attention

  • Apprentissage

  • Compétences

  • Et enfin, Émotions !


Vous savez tout sur notre intervention concernant l'exposition permanente "Incroyable cerveau" de l'Espace des Sciences à Rennes. Ce fût une aventure formidable qui nous aura occupé pas mal d'heures et qui nous aura donné un syndrome post traumatique envers tout ce qui ressemble à des tubes 😅


Je tiens à remercier l'Espace des Sciences pour leur confiance, notamment Gildas. Quelle fierté d'avoir le nom de l'entreprise sur les remerciements d'une exposition culturelle !

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J'en profite pour montrer tous les intervenants de projet


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Encore merci à Patrice Hubert, artiste et gérant du musée Naia à Rochefort en Terre, et Gilles Fleurantin, pour leur accueil et bonne humeur, et curiosité bien attentionnée envers le scan 3d.


Pour toutes demandes de scan 3d, conception, modélisation 3d, photogrammétrie, vous pouvez me contacter à travers l'espace "contact" du site ou via le mail qui s'affiche en bas de page.


Pour toutes démos des scanners 3d, idem. Merci pour attention si vous êtes arrivés jusqu'ici ! 😊


Il est interdit de copier et/ou reproduire et/ou utiliser le contenu de cet article sans l'autorisation de btrd3d et des artistes, merci de votre compréhension