Scanner en 3D la plus grande collection de sciences naturelles d’Europe avec Artec Eva

Résumé : En 2017, le musée Darwin de Moscou a décidé de commencer à scanner en 3D son impressionnante collection de plus de 100 000 pièces.

L’objectif : Créer des modèles 3D numériques couleur très précis de l’ensemble des pièces du musée à l’aide d’un scanner 3D portable et léger ainsi que d’un plateau rotatif.

Outils utilisés : Artec Eva, Artec Studio

Le département de Technologies Multimédia du Musée d’Etat Darwin numérise sa collection en utilisant le scanner 3D Artec Eva. Les modèles 3d créés seront utilisés pour le développement de présentations éducatives interactives dans les expositions.

Le Musée d’Etat Darwin est un des plus grands musées de sciences naturelles en Europe et sert à illustrer la théorie de Charles Darwin sur l’origine des espèces. Des milliers d’objets sont exposés, chacun ayant sa propre histoire. Le musée accueille près de 400 000 objets au total, dont 5 000 peuvent être vus dans l’exposition principale, alors que le reste peut être trouvé dans les collections spéciales du musée et sont utilisés dans des expositions temporaires ou itinérantes.

En 2017, le Département des Technologies Multimédia du Musée a commencé la numérisation de la collection, en utilisant l’Artec Eva. Les scans obtenus peuvent maintenant être vus sur le profil du musée sur sketchfab.com, où 100 modèles sont disponibles pour être visionnés. De plus, les scans sont utilisés pour préparer du contenu 3D pour des installations multimédia et interactives, ainsi que dans les clips vidéo sur la chaîne YouTube du musée.

Amir Akhtamzyan, le chargé de recherche en chef du musée, partage ses impressions : « On utilise l’Artec Eva pour scanner. Il capture avec une précision de 0.1mm. Pour nous, ce scanner offre une solution universelle pour scanner des articles d’exposition et artefacts du musée de taille moyenne à grande. Une autre fonctionnalité intéressante est la capacité de capturer de la texture en plus de la géométrie. L’éclairage structuré intégré au scanner permet de capturer régulièrement les textures, ce qui peut demander de faire ensuite quelques retouches mineures sur la couleur et la luminosité. Le scanner utilise une technologie sans contact, vous pouvez donc placer même les objets les plus fragiles et abîmés sur une table tournante et commencer à scanner. Ceci offre un contact mécanique minimal avec l’objet et en fait une manière de scanner écologique. »

Le crâne d’un ours des cavernes scanné avec l’Artec Eva

Le scan de la collection du musée a commencé avec des spécimens ostéologiques. L’ostéologie est l’étude des os. Jusqu’à maintenant, 14 des crânes du musée ont été numérisés, et parmi eux, des découvertes rares telles qu’un crâne de Megaladapis, un lémurien géant éteint, et le crâne d’un ours des cavernes, qui a vécu au Pléistocène et s’est éteint il y a 15 000 ans.

En plus, des spécimens de la collection d’ornithologie du musée ont été scannés, donnant environ 80 modèles de différents types d’oiseaux – pélicans, faisans, autruches, pingouins et hiboux. Parmi eux se trouve un spécimen unique, un Grand Pingouin naturalisé, qui s’est éteint en 1844. Il ne reste que 74 Grands Pingouins préservés dans le monde, dont un peut être trouvé au Musée d’Etat Darwin.

Scan d’un Grand Pingouin naturalisé effectué avec l’Artec Eva

La société financière du musée a récemment acquis des spécimens naturalisés inhabituels de certains animaux à poils courts, tels que l’aardvark, qui vit en Afrique. Son apparence extérieure est similaire à celle de plusieurs animaux : son corps est proche de celui du kangourou, surtout sa queue, son museau pointu – à celui d’un sanglier, ses longues oreilles – à celles d’un lièvre. Et le pangolin, avec ses « chaînes » de plaques ornementées sur tout le corps. Mais malgré son apparence intimidante, il se nourrit d’insectes, fourmis et termites.

Aardvark naturalisé, un animal à poil court vivant en Afrique

Le personnel du musée a aussi scanné les bustes et sculptures de Néanderthals faits par le scientifique Mikhail Gerasimov, qui a développé une méthode de renommée mondiale de reconstruction faciale médico-légale basée sur les restes des os, qui est utilisée en histoire des sciences et en médecine légale. Cinq des sculptures de Gerasimov ont été scannées – des reconstructions de Néanderthals de leurs sites les plus anciens : la grotte de Skhul, les grottes de La Ferrassie, Steiheim, et le site de Gibraltar-1. Après avoir scanné les bustes, ils ont été resurfacés, la texture de la peau et les rides ont été dessinées dessus, les cavités de la bouche et des yeux ont été sculptées, et le shader SSS a été configuré pour simuler une vraie peau. Plus tard, des expressions faciales ont été ajoutées avec l’aide de blendshape et de sculpture, donnant un aspect animé aux Néanderthals. Le résultat est la reconstruction suivante :

Le scan final du modèle de Néanderthal reconstruit

Le Musée d’Etat Darwin commence aussi à imprimer les pièces du musée sur une imprimante 3D gypsum polymer. Utiliser un appareil de scan 3D ouvre ici de nouvelles possibilités pour échanger les copies numériques 3D et les utiliser sous forme imprimée pour des expositions. Au Musée d’Etat de Darwin, une vitrine complète peut être vue, contenant des objets scannés sous forme imprimée.

Le musée a des plans pour numériser encore plus ses artefacts, intégrer les modèles 3D dans les réseaux sociaux (par ex. Facebook), ainsi que pour utiliser les scans dans des fichiers multimédias et dans les installations interactives du musée. L’utilisation de contenu 3D donne au spectateur la chance de s’immerger dans le monde virtuel de l’espace et des objets numérisés et permet un format plus interactif et intéressant pour que les visiteurs apprennent et acquièrent des connaissances scientifiques.

Le scan d’un Néanderthal de la grotte de La Ferrassie fait avec l’Artec Eva

Le modèle scanné d’une femme de la grotte de Steinheim

Grâce à l’utilisation des scanners 3D, le musée peut être vu aujourd’hui d’une manière complètement nouvelle, comme le dépôt de « modèles » uniques, authentiques, qui peuvent être utilisés dans des installations interactives, des jeux, des applications éducatives, et des bases de données pour l’impression 3D.

Artec 3D remercie Amir Akhtamzyan, Chargé de Recherche en Chef du Musée d’Etat Darwin, et Dmitry Olshansky, Directeur du Département Multimédia, pour les documents fournis pour cette étude de cas.

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