24 avril 2008 4 24 /04 /avril /2008 16:10
Nouvelles technologies et Patrimoine: Repliqua 3D met la rétro-conception et le prototypage rapide au service  des oeuvres d'art.
 Dans un but de sauvegarde, la Confrérie des Royés de Notre-Dame du Saint-Cordon de Valenciennes a demandé à notre partenaire de procéder à une prise d'empreinte numérique de la satue de Notre Dame, une sculpture en bois polychrome et dorée à la feuille, datant du tout début du 19e siècle et mesurant 1,25m de haut. Cette année, le millénaire de la procession en l'honneur de Notre-Dame du Saint-Cordon ou Tour du Saint-Cordon sera l'occasion de nombreuses festivités. Plus d'informations sur la statue, son histoire, le pélerinage ou les festivités sur le site de la Confrérie des Royés: http://notre-dame-de.valenciennes.fr/index.php?lng=fr
 
numérisation d'oeuvre d'art: archivage et produits dérivés - Arts et sculpture: sculpteurs, infographistes

La numérisation d'oeuvre d'art par scanner 3D permet la prise d'une empreinte numérique à distance, sans contact avec l'objet à archiver mais également la réalisation de copie(s) grandeur nature ou avec un changement d'échelle et la création d'objets dérivés correspondant en tout point à l'original.

Etant équipé d'un scanner 3D mobile,
Repliqua 3D peut venir sur place numériser vos oeuvres d'art fragiles ou difficilement déplaçables (statues, sculptures, pièces de musée, ...), que vous souhaitiez un simple archivage, une reproduction grandeur nature ou avec un changement d'échelle. Des copies peuvent ensuite être réalisées par notre atelier dans une large gamme de matériaux. Nous étudions avec vous les solutions les mieux adaptées à votre projet. Contact

 Préparation de l'objet à numériser: si nécessaire, l'objet est maté avec une poudre minérale très fine (objets transparents, sombres ou brillants). La statue étant dorée à la feuille d'or véritable, un poudrage n'a pas été nécessaire ici et c'est heureux puisqu'elle venait d'être nettoyée par un restaurateur d'oeuvre d'art!
Il faut ensuite placer des points de repère qui permettront d'assembler les différentes prises de données avec précision.

Numérisation: points de repère - Arts et sculpture: sculpteur CAO

 

On utilise dans ce but un papier collant transparent mat repositionnable qui ne cause pas d'interférence dans les prises de données du scanner et s'enlève sans causer de dégât.





Numérisation: papier collant repositionnable - Arts et sculpture: sculpteur CFAO

 

Pour chaque prise de données, le scanner commence par prendre une photo de la zone à numériser puis il balaie par lumière laser la surface de la sculpture et enregistre les informations obtenues sous forme de nuage de points dans un fichier numérique. Le nombre de prises nécessaires à la numérisation complète dépend de la taille et de la complexité de l'objet à numériser. Mais toute la surface doit avoir été balayée au moins une fois sinon, il restera des « trous » lors de la reconstruction virtuelle. Il faut donc soit tourner l'objet si c'est possible soit déplacer le scanner entre chaque prise.
Une fois toutes les données enregistrées, le travail sur l'original est terminé: on peut enlever les repères et le nettoyer si un poudrage a été nécessaire. Pourtant, les données obtenues sont encore loin d'être utilisables.


Numérisation en cours

Numérisation d'oeuvre d'art par scanner 3D mobile - Arts et sculpture: sculpteurs infographistes

En effet, on ne dispose encore que d'une série de données sans rapport spatial les unes avec les autres. Il faut donc reconstruire le volume de l'objet virtuel à partir des différentes « coques » fournies par le scanner.

alignement manuel des données prises par le scanner 3D mobile - Arts et sculpture: sculpteur CAO


 Les différentes prises de données sont d'abord alignées une à une à la main avec le maximum de précision dans le logiciel de numérisation et c'est là que les points de repère (visibles grâce à la superposition de la photo et du nuage de points par le logiciel) sont appréciables.

 

L'ajustement est ensuite recalculé avec exactitude par l'ordinateur grâce à un algorythme mathématique. Les données sont alors nettoyées à la main une à une pour enlever « le bruit » ou données fausses inévitables lors du balayage par le scanner: surfaces irrégulières à la distance limite de prise de donnée, aberrations provoquées par une ombre, une poussière, un reflet, une vibration.... Enfin, le fichier aligné et nettoyé correctement peut être assemblé ce qui aura pour effet de supprimer les parties qui se recouvrent et de souder les différentes prises de données entre elles. Pour un sujet de grande dimension, scanné en haute définition comme celui-ci, l'assemblage doit être fait en plusieurs fois pour éviter au logiciel des calculs trop lourds.
On vérifie dans un logiciel spécifique l'intégrité du maillage obtenu (même bien guidés, les ordinateurs font parfois des erreurs!) et on obtient ainsi un maillage unique fermé. Une fois enregistré au format .stl le fichier peut encore être modifié par le sculpteur informaticien si souhaité (changements d'échelle, ajout ou retraits d'éléments,...) ou usiné directement par un procédé de CFAO.

Ci-dessous, fichier .stl terminé de la sculpture numérisée avec exemple de rendu d'une vue en perspective et vue de détail du maillage du visage.

Numérisation d'oeuvre d'art: rendu du fichier numérisé terminé - Arts et sculpture: sculpteurs CFAO

 
Numérisation d'une statue: détail du maillage du visage - Arts et sculpture: sculpteur infographiste

Pour l'obtention d'une statuette miniature, Repliqua 3D a transféré le fichier .stl mis à l'échelle chez Sirris qui a réalisé la matérialisation en appliquant le procédé de stéréolithographie haute définition. Mais certains modèles sont usinés dans son atelier par fraiseuse CN.

L'exemplaire ainsi obtenu en résine époxyde est en tout point semblable à l'original et la richesse des détails n'a aucunement souffert de la réduction de taille. D'autres techniques de CFAO telles que le frittage ou la stratoconception entre autres permettent d'arriver à un résultat équivalent mais en l'occurence, le procédé stéréolithographique était le mieux adapté à cette demande et correspond en tout point à l'attente du commanditaire.

original




Statue de Notre Dame du Daint Cordon, Valenciennes - Arts et sculpture: sculpteur infographiste

master en réduction (bombé à la peinture blanche pour une meilleure lisiblilité des formes)

copie en réduction de la statue obtenue par stéréolithographie - Arts et sculpture: sculpteurs infographistes

Ce master peut à présent être dupliqué et tiré en série dans une large gamme de matériaux si on en prend une empreinte en élastomère silicone. Cette étape a été prestée par notre atelier.

 moule et matrice à moules

Moule en silicone et matrice à moules en résine polyuréthane- Arts et sculpture: sculpteur CAO

exemple de pièce pouvant être tirée en série: statuette artisanale peinte à la main miniature peinte à la main de la statue de Notre Dame du Saint Cordon - Arts et sculpture: artistes peintres, sculpteurs

 

numérisation d'une sculpture de gargouille et copie en métal

  Usinage en relief par fraiseuse à commande numérique

Restauration d'une statue polychrome

 Cadeaux d'art - CFAO

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