Une technologie 3D révolutionnaire permet de préserver de délicats artefacts transparents
Au cours de la dernière décennie, la technologie 3D a progressé, devenant plus accessible et largement utilisée dans divers domaines, y compris le patrimoine culturel. Toutefois, aucune méthode pratique de numérisation d’objets transparents complexes n’avait encore été présentée. C’est ce que propose Transparent3D, un projet financé par l’UE avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie. Habituellement, des revêtements par pulvérisation sont appliqués sur les surfaces des objets transparents avant d’utiliser les techniques de numérisation 3D, mais cette approche ne permet pas de représenter avec précision l’aspect réel de ces objets et ajoute des coûts et du temps au processus de numérisation. Coordonné par la Foundation for Research and Technology - Hellas en Grèce, Transparent3D a développé un matériel et un logiciel de mesure sans contact, faciles à utiliser, qui permettent de rationaliser et d’accélérer le processus de mesure d’objets transparents complexes, tout en réduisant les coûts. «Cette amélioration remarquable et sans précédent rendra le processus de numérisation 3D suffisamment efficace pour permettre la documentation 3D de milliers d’objets sensibles du patrimoine culturel transparent in situ», affirme Xenophon Zabulis, coordinateur du projet Transparent3D.
Technologies et méthodes appliquées
Le système mis au point utilise plusieurs technologies et approches avancées. Tout commence par une méthode de projection de lumière structurée, qui utilise un motif distinct projeté sur la surface de l’objet, générant des distorsions qui sont capturées par plusieurs caméras placées à des endroits stratégiques. Cela permet de révéler les subtilités de la surface. Un plateau tournant est indispensable pour faire pivoter l’objet en douceur, ce qui permet de capturer des données sous plusieurs angles. Pour visualiser la structure interne de l’objet, on utilise la tomographie par cohérence optique (OCT), une technique non invasive analogue aux ultrasons, qui n’utilise que la lumière et peut fournir des images transversales de divers matériaux à haute résolution. Associée à des techniques d’étalonnage précises, l’OCT maintient la précision des mesures. L’intelligence artificielle (IA) facilite l’analyse des données afin d’améliorer la précision et l’efficacité de la numérisation des objets. Les données issues de toutes les méthodes permettent une modélisation 3D complète et fine d’objets transparents complexes. Ensuite, grâce à la réalité augmentée, les chercheurs et les conservateurs peuvent visualiser et interagir avec les modèles 3D, en explorant les artefacts numérisés dans un espace virtuel. «Ces innovations intégrées comblent le fossé entre les aspects externes et internes des objets, offrant des niveaux de précision et de préservation sans précédent», explique Xenophon Zabulis. Petros Stavroulakis, le chercheur qui a conceptualisé la solution innovante de reconstruction en 3D, indique: «La reconstruction 3D simultanée des surfaces externes et internes d’objets du patrimoine culturel à parois minces à l’aide de notre approche a fonctionné du premier coup et bien mieux que prévu.»
Impact sur le patrimoine culturel et au-delà
La plateforme créée a fait l’objet d’une étude de cas menée dans trois institutions culturelles en Grèce, en France et en Italie. Selon Xenophon Zabulis, Transparent3D est susceptible de transformer le secteur du patrimoine culturel parce qu’il améliore la préservation des objets délicats grâce à une méthode de numérisation non destructive et permet une plus grande accessibilité grâce aux modèles numériques en 3D. Il favorise également la collaboration interdisciplinaire, contribue aux efforts de conservation et de restauration des musées et facilite la diffusion d’informations éducatives attrayantes. «Les musées du monde entier abritent un éventail étonnant d’objets en verre, allant des anciennes techniques de soufflage du verre aux vitraux ornés, qui peuvent désormais être immortalisés numériquement dans leur beauté complexe et transparente.» Le logiciel et le matériel développés dans le cadre du projet peuvent également être appliqués à d’autres domaines à l’avenir, comme l’imagerie médicale pour le diagnostic, la fabrication et le contrôle de la qualité, la recherche archéologique et anthropologique, la conservation de l’art, la science des matériaux, la préservation du patrimoine, l’éducation et la médecine légale. «L’adaptabilité de la technologie permet une analyse non invasive et détaillée de divers objets et matériaux, ce qui en fait un outil précieux au potentiel interdisciplinaire pour la recherche et les applications pratiques dans de multiples domaines», ajoute-t-il.
Mots‑clés
Transparent3D, modèles 3D, numérisation 3D, intelligence artificielle, IA, réalité augmentée, patrimoine culturel
