Artec Micro scanne un crâne d’écureuil en 3D couleur submillimétrique en quelques minutes

02/02/2020

Par Matthew McMillion

Au cours d’une balade dans la forêt située à proximité de sa maison à Amherst, en Virginie, l’Ambassadeur Artec Paul Motley de GoMeasure3D a découvert un crâne d’écureuil gris au sol. En le ramassant et en examinant ses 55 mm de structures organiques complexes, il s’est rendu compte de l’opportunité parfaite de tester les capacités d’Artec Micro, un scanner 3D de bureau conçu pour les petits objets, en particulier ceux aux géométries difficiles. Le crâne de l’écureuil en fait certainement partie. Avec ses courbes prononcées, ses fines arêtes et ses sutures capillaires, le crâne est à la fois beau et complexe.

Modèle 3D du crâne d’un écureuil gris, scanné avec Artec Micro. Durée totale du scan : 8 minutes 30 secondes. Durée du traitement : 12 minutes.

 

Pour reprendre les propos de Paul Motley, « la raison pour laquelle j’ai décidé de scanner ce crâne est que, plus j’y pensais, plus je me rendais compte que ses géométries étaient très similaires à celles de nombreux objets qui doivent être scannés dans les applications industrielles actuelles ». Et de poursuivre : « Par exemple pour le coulage, où non seulement les moules eux-mêmes sont scannés, en particulier dans le cas de la rétro-conception de moules et de matrices qui ne sont plus produits, mais où les moules et les produits finis qu’ils servent à fabriquer font également l’objet d’un contrôle qualité. Nombre de ces objets ont des arêtes fines, des trous et des angles précisément placés, ainsi que des formes et surfaces organiques ou irrégulières. Pour parler d’un point de vue métrologique, si votre scan 3D est ne serait-ce que légèrement imprécis, vous feriez mieux de le jeter et de recommencer à zéro. »

Motley met l’accent sur les fabricants de pièces automobiles dont les étagères sont remplies de petites pièces n’étant plus produites et qui doivent être rétro-conçues. « Auparavant, pour numériser ce genre d’objets, nous utilisions plusieurs scanners, dont la série HDI de scanners 3D, qui scannait l’objet, posé sur un plateau tournant, dans quatre orientations ou plus. Nous obtenions ainsi une couverture de 95 % ou plus de chaque objet. Pour ce faire, au moins 30 minutes d’instructions étaient toutefois nécessaires par objet rien que pour la configuration, sans compter le post-traitement après le scan. »

Il poursuit : « Avec Micro, vous réduisez considérablement votre workflow, aussi bien en nombre d’étapes nécessaires pour numériser toute la complexité de votre objet, qu’en durée. C’est phénoménal, surtout lorsque vous avez une ligne d’objets attendant d’être scannés et que la date butoir se rapproche. Sans oublier le fait que je peux apprendre à quelqu’un à utiliser Micro en une poignée de minutes, après quoi cette personne obtiendra des résultats professionnels dès ses tout premiers scans. Pour moi, c’est un argument de vente majeur : la façon dont le scanner peut numériser une quantité incroyable de détails en 3D couleur sans beaucoup plus d’instructions qu’un micro-ondes. »

Artec Micro en train de scanner le crâne d’écureuil

À l’aide de projecteurs LED bleus synchronisés avec un système de rotation à deux axes, Artec Micro crée des copies numériques parfaites de petits objets en quelques minutes à peine. Ce scanner professionnel fournit des scans 3D couleur en haute résolution avec une précision de point allant jusqu’à 10 micromètres (0,4 mil).

Choix incontournable pour la rétro-conception de petits objets, le contrôle qualité, l’inspection, la dentisterie et davantage, Micro élargit les horizons pour les débutants ainsi que les opérateurs de scan chevronnés, apportant des résultats de scan de qualité métrologique et automatisés directement sur votre bureau.

« Bien que nous ayons choisi de scanner un crâne pour ce test, nous aurions pu scanner presque n’importe quel petit objet pour le même résultat, qu’il s’agisse de pièces aérospatiales, de moules et matrices, de bijoux, d’objets archéologiques, de petits engrenages, de composants – tout ce que vous voulez. Avec le niveau de résolution offert par Micro, vous êtes sûr de voir tous les défauts ou irrégularités présents sur l’objet original. D’un point de vue métrologique, Micro vous donne des mesures précises qui satisferont les spécifications les plus exigeantes », explique Motley.

Crâne placé sur le plateau de scan d’Artec Micro, avec Micro en arrière-plan

Une fois le crâne installé sur le plateau de scan, un clic de souris a suffi à allumer les caméras couleur jumelles avancées et les lumières LED bleues de Micro. Avec une vitesse d’acquisition des données d’1 million de points/seconde, les caméras ne s’attardent pas à un endroit. Le crâne a été scanné dans deux positions pour garantir le scan complet de toutes les surfaces, chaque scan prenant 4 minutes 15 secondes.

Le post-traitement des scans dans le logiciel de workflow 3D Artec Studio a été le suivant : en quelques secondes, les deux scans ont été tournés et alignés. Puis, les paramètres Macro par défaut ont été utilisés, avec les étapes suivantes : Enregistrement global, Suppression des valeurs aberrantes, Fusion fine, Filtre petit objet, et plusieurs outils de Comblement des trous. Durée totale du post-traitement : 12 minutes.

Modèle final du crâne d’écureuil dans Artec Studio

« Les résultats produits par Micro ont largement dépassé mes attentes. Nous n’avons pas l’habitude de voir ce genre de détails et de précision après aussi peu d’instructions. La plupart des scanners ont besoin de plusieurs tentatives et de différents réglages pour chaque pièce. Le système de mouvement à deux axes de Micro et sa précision générale changent complètement la donne », commente Motley.

Si le crâne et son double numérique servent pour l’heure à des fins de démonstration, les résultats ont poussé Motley à songer à scanner un squelette entier : « Les capacités morphométriques de Micro sont fantastiques, et nous sommes impatients de réaliser d’autres projets dans cette direction, que ce soit pour des applications de paléontologie telles que la numérisation des archives de musées d’histoire naturelle, ou ailleurs. »

Crâne d’écureuil gris (Sciurus carolinensis)

Motley a beaucoup de choses à dire sur le potentiel ultime de Micro en tant que scanner de bureau de qualité métrologique : « Micro est parfait pour les worflows Métrologie / Contrôle qualité actuels. Ce système peut être configuré bien au-delà de ce que nous avons fait ici, vous permettant de réaliser des scans spécifiques d’endroits exacts sur des pièces avec des instructions très simples. Répondant au besoin en haute résolution et en précision positionnelle dans l’échelle des pièces, Micro est une option viable à la fois pour les inspections ponctuelles et les applications où des multiples d’une même pièce sont scannés tous les jours, voire toutes les heures. »